Переделываем блок питания для майнинга

Как правильно подключить 2 или 3 блока питания к майнинг ферме: расчет мощности и синхронизация

Подключение больше одного блока питания к майнинг-ферме требует выполнения процедуры, которая называется «синхронизация». Так делают, чтобы запитать видеокарты, когда у одного блока не хватает мощности или разъемов. Рассказываем о синхронизации блоков питания — зачем нужна, что дает и как ее выполнить в домашних условиях.

Блоки питания синхронизируют, когда видеокартам не хватает мощности

Вообще, для фермы оптимально использовать серверный блок питания, но всегда есть место для АТХ-БП. Про то, [как правильно выбирать АТХ и серверные блоки питания мы рассказывали в отдельной статье]. Здесь мы немного глубже рассмотрим тему того, почему блоки питания синхронизируют и зачем.

Блок питания, каким бы он крутым ни был, ограничен по мощности и количеству коннекторов PCI-E. Постараемся разобраться, почему блокам не хватает мощности, но простым языком.

Один блок питания выдержит не больше четырех видеокарт. Грубо говоря, у БП есть предельный уровень нагрузки на каждую из линий питания. Исходя из целевого использования линии питания, она имеет ограничение по силе тока и токопроводимости.

У блоков питания есть отдельные лимиты на линиях питания. На фото у блока питания ограничение в 850 Ватт на 12В линию питания. По факту, эти 850 Ватт делятся между Molex-подключениями, процессором и видеокартами. Предел по 3.3В линии — 150 Вт, но это общий лимит совместно с 5В линией. Линии 3В и 5В это не силовые подключения, они не рассчитаны на запитывание видеокарт.

Блок питания не рассчитан больше, чем на 4 видеокарты. Например, в стойке крутится 8 видеокарт 1080 Ti. Одна карта потребляет 250 Вт. Несложным подсчетом получаем, что 8 карт будет потреблять 2000 Вт в час с одной только линии 12В. Для одного БП это много, АТХ-БП не производят в расчете на такие мощности.

Чем больше видеокарт, тем выше нагрузка на железо блока питания. На рынке есть много моделей, которые могут выдать 2000 Вт, это правда. Проблема в другом — домашние АТХ-блоки питания не приспособлены к запуску 8 видеокарт сразу. Максимум, на который рассчитан современный АТХ БП — 3-4 видеокарты. Это видно по количеству соединений PCI-E, ограничению по 12В линии.

Риск сгореть у БП повышается с каждой подключенной видеокартой. Они имеют одну или две линии 12В, которые распределяются между всеми коннекторами PCI-E. Чтобы обеспечить ферму питанием, используют спаренные Блоки Питания. Тогда, нагрузка распределяется между двумя БП, что снижает риск возгорания и дает видеокартам простор для действий.

Базовая безопасность БП: не подключать к одному кабелю две видеокарты

Перед тем, как начать соединять два блока питания в одной ферме, следует проверить — все ли подключено как нужно.

У нехватки мощности вполне осязаемые причины — нехватка кабелей питания.

Например, вот так выглядят разъемы PCI-E. Современные блоки питания идут в двух типах конструкции — модульные и монолитные, с заранее подключенными разъемами. PCI-e Коннекторы в них используются для подключения видеокарт. На одном блоке питания их может быть до шести штук.

Внешний вид PCI-e и MOLEX коннекторов у блока питания. У блоков питания есть 7 видов коннекторов, или соединяющих элементов. В майнинге нас интересует Molex-коннектор и PCIE на 6 (4+2 или 6+0) и 8 (4+4 или 8+0) пинов. Выделим их на схематическом рисунке.

Каждый блок питания имеет до 6 MOLEX-подключений и до 6 PCI-E коннекторов. Молексы относятся к высоконагруженным соединениям, которые комбинируют линии 12В и 5В. Их можно использовать для подключения видеокарт, например через Molex-PCIE переходник.

Например, вот так выглядит переходник MOLEX-PCIe, они занимают два Молекса за раз. Их используют, когда хотят запитать видеокарту, но не хватает свободных коннекторов. Но это не всегда разумно.

Использование Molex-коннекторов для подключения видеокарты рискованно. Молекс не рассчитан на видеокарту, больше 35 Вт он выдать вряд-ли сможет. Так, два Молекса дадут «безопасные» 70 Вт по PCI-E коннектору, и если видеокарте необходимо 250 Вт, то будут проблемы.

Представим ситуацию: у нас на руках 1080 Ti на 250 Вт. Монструозная карта. Мы подключили ее через 8 пиновый коннектор по настоящему PCI-E на 12В и через 8 пиновый по молексу, который сидит на условной 12В. Ограничение Молексов по проводимости — 11 Ампер на один пин, или 44 Ампера на соединение. Средней видеокарте необходимо от 100 Ампер.

Получаем: карта берет из одного разъема PCI-E питание и дополнительно нагружает линии молекс-коннекторов. В итоге, двойная нагрузка на линию 12В. Через одиночную PCI-Е карта получает ровно столько, сколько нужно.

На одну линию 12В больше двух карт не подключать. У блока питания есть кабели для каждого типа коннекторов.

Один блок питания, в идеальных условиях, может подключить целых 12 видеокарт. Правда, только физически — подключений хоть и хватит на целую дюжину видеокарт, но технически БП не сможет их вытянуть. Ранее мы писали, [как определить, столько линий питания у БП].

На плате БП, для одного кабеля стоит один набор транзисторов, не два. Они имеют свою расчетную мощность, после которой уйдут в защиту. Обратимся к здравому смыслу — на один кабель повесили две видеокарты по 250 Вт и приказали им работать «на пределе». У блока предел по 12В линии питания на уровне 500 Вт. Дальше запах плавленной проводки, перегорания блока и отправка оборудования в Вальгаллу.

Чтобы избежать перегрузки БП, следует соблюдать простое правило: один кабель — одна видеокарта. На один кабель с двумя PCI-e коннекторами только одна видеокарта. Если коннекторов на шлейфе два, то на них не следует подключать две видеокарты — БП не рассчитан на такой сценарий. То же правило верно и для Molex-соединений.

Видеокарты через Molex-порт следует подключать осторожно. Предел таких портов — 35 Вт на одно соединение. Подключать следует через «безопасный» переходник, с двумя коннекторами Molex на один PCI-e. Но подключение через переходник не должно быть основным, чтобы БП не зажарился с корочкой.

Как рассчитать мощность блока питания для фермы?

Рекомендованное количество видеокарт для одного блока питания — 5. Это предельное значение. Так, на 5 видеокарт уровня 1080 Ti понадобится блок питания на полторы тысячи ватт — нужно брать с запасом в 20% от расчетной мощности.

Чтобы подобрать мощность для блока питания, следует указать точные требования по мощности каждого компонента.

• Охлаждение. По 5 Ватт на кулер-вертушку и 30 для СВО.
• Видеокарта. Потребление равно заявленному TDP.
• Процессор. Потребление равно заявленному TDP.
• Материнская плата. Стандартно, в пределах 15 Вт.

Рассчитать мощность блока питания можно [на сайте Coolermaster] или вручную, при помощи Эксель-таблицы. Например, вот [калькулятор, который даст совет, сколько БП понадобится для вашей сборки]. Скопируйте его и используйте себе во благо.

Синхронизация блоков питания как вид управления рисками при майнинге

Использовать два блока питания банально дешевле, чем один, но мощный. В 2021 году, фермы на 6 видеокарт чаще строят с использованием двух блоков питания, синхронизированных через адаптер. Использование двух блоков питания позволяет получить 2 или 3 кВт мощности по цене значительно ниже, чем требуется на цельный блок в несколько кВт.

Например, два блока ChiefTec на 750Вт позволят запитать 8 видеокарт суммарной мощностью в 1500 Ватт. Суммарно, это 1500 Ватт за 170 долларов с БП от именитой фирмы. Тогда как один Seasonic SSR на 1300 Ватт обойдется в целых 500 долларов за единицу.

При синхронизации БП риски, связанные с питанием, уменьшаются на 50%. Сгорел один блок питания — второй продолжит работу. Ферма будет не на пиковой производительности, но жива и продолжит добычу.

Как синхронизировать работу блоков питания?

Первое — не делать это самостоятельно при помощи скрепок, спаек и подобного без наличия звания электрика третьего разряда. По причине технической безопасности рассматривать вариант со спайкой скрепки не будем — огнеопасно в конечном итоге, высок риск не собрать блоки нормально.

Самый простой и проверенный майнерами метод — использование наружного синхронизатора.

Наружный Синхронизатор БП это такая микросхема, которая самостоятельно заставляет один блок, Ведомый, работать по правилам Ведущего. Блоки могут быть любые, но если вы возьмете 2 одинаковых, то ничего страшного не произойдет.

Рассмотрим принцип синхронизации на примере вот этой небольшой платы. Называется наше подопытное устройство — наружный синхронизатор с защитным реле. Чтобы БП не пригорел, например.

Принцип его работы исключительно прост:

1. Берете два блока питания. Один, который вам нравится больше, будет Ведущим. Отметьте его крестиком или отложите.
2. Второй блок — Ведомый, его отмечайте ноликом, если он такой же, как и первый.
3. Берете у второго блока самый большой провод — это 24-пиновый коннектор.
4. Подключаете 24-пиновый коннектор Ведомого блока в разъем на микросхеме.
5. Подключаете видеокарты по PCI-e коннекторам.
6. Вставляете коннектор Ведущего БП в материнскую плату.
7. Нажимаете кнопку запуска, если она подключена.
8. БП номер 2 синхронизирован с БП номер 1.

Процесс синхронизации двух блоков питания показал YouTube-пользователь Esset Smart.

Купить [наружный синхронизатор с защитным реле пока реально только на Алиэкспресс]. Альтернативой Наружному Синхронизатору служит Транзисторный Синхронизатор, на котором есть рубильник. Если рубильник включить, то Ведомый блок продолжит работу после отключения Ведущего.

Не используйте АТХ-кабели для синхронизации БП. Если верить самим майнерам, это недостаточно надежный способ сведения двух блоков питания. При поломках в первом, следует ожидать аномального поведения и у второго блока питания.

Источник

Как выбрать и подключить блок питания для майнинг фермы (серверный, ATX и синхронизация)

Майнинг предусматривает использование нескольких устройств, осуществляющих вычисления независимо друг от друга и скомпонованных на одной материнской плате. При этом блок питания для майнинга должен обладать соответствующей мощностью, которая позволит запитать все устройства. Хорошим вариантом будет применение БП, обладающих высокой мощностью, однако далеко не каждый из них может использоваться при сборке майнинг фермы. Это связано с тем, что в обычных условиях не используется несколько видеокарт, поэтому производители БП не предусмотрели большое количество однотипных выходов, а мощность, которую обеспечивает материнская плата, также ограничена.

Даже использование материнских плат, разработанных специально для майнинга, не гарантирует достаточной мощности каждому добывающему устройству. При майнинге на 6 видеокартах блок питания должен иметь достаточное количество выходов 6 pin или 6 pin+2, обладать запасом не менее 10% свыше максимальной потребляемой всеми устройствами мощности и надежностью, позволяющей эксплуатировать его круглосуточно. Возможно использование разветвителей, обеспечивающих подключение нескольких устройств на один выход, но при этом нагрузка на него значительно возрастает и может привести к выходу из строя всего блока питания.

Серверные блоки питания

Домашние GPU-майнинг фермы используют 4 видеокарты или более, каждая из которых потребляет от 30 до 300 Вт. Для обеспечения их бесперебойной работы нередко применяют серверные блоки питания, обладающие надежностью и необходимой мощностью.

Серверный вариант гораздо мощнее обычных ATX собратьев, но при этом может нагреваться до более высоких температур и работать гораздо громче.

Шумные кулеры относятся к недостаткам таких устройств, однако, надежность, позволяющая круглосуточно работать на максимальных нагрузках, позволяет пренебречь этим неудобством. При этом цена на них колеблется от 8 000 до 60 000 рублей, что доступно далеко не каждому майнеру.

Количество выходов, подходящих для обеспечения видеокарт электроэнергией с напряжением 12В, ограничивает применение. Приобретение нескольких разветвителей расширяет возможности БП, но нельзя превышать максимальную мощность выходов, поскольку это может привести к выходу из строя оборудования.

Некоторые умельцы выполняют распайку дополнительных выходов, но это требует знаний и навыков, позволяющих выполнить операцию и не повредить оборудование. Цена распаянного серверного БП будет немного выше стандартной комплектации, но позволит избежать лишних проблем.

Необходимо тщательно просчитывать потребляемую видеокартами мощность, учесть, что частично видеокарты питаются через порт PCI-E и вычислить подаваемое дополнительное питание. Требуется учесть максимальную силу тока на проводах дополнительного питания, от нее зависит сколько видеокарт одновременно сможет тянуть БП без перегрева.

Расчет нагрузки на выходы 6 pin или 6 pin+2 осуществляется суммированием потребляемой мощности запитанными устройствами и вычетом подаваемой через порты PCI-E. Через порт типа PCI-E на видеокарту может подаваться до 75 Вт, которые необходимо отнять от максимальной заявленной мощности. Серверный блок питания, применяемый для майнинга, обычно способен обеспечить питанием от 4 до 8 видеокарт.

Синхронизированные блоки питания

Покупка одного блока питания мощности, достаточной для работы майнинг фермы, обходится значительно дороже, чем применение пары маломощных устройств. Подключить два блока питания к одному компьютеру можно двумя способами:

1. При включении компьютера происходит запуск обоих устройств одновременно. При этом каждый из блоков обеспечивает питанием часть системы, обеспечивая бесперебойную работу. Для этого применяются специальные устройства, позволяющие синхронизировать два блока питания, или спайка проводов в определенном порядке с подключением реле.
2. Дополнительный БП питает устройства для майнинга (видеокарты) и включается независимо от основного. Запуск осуществляется принудительно и никак не влияет на работу главного блока, осуществляющего питание материнской платы, жесткого диска, оперативной памяти, кулеров и части видеокарт.

Второй способ намного проще, но он не обеспечивает одновременную работу всех устройств и блоки питания работают независимо друг от друга. Для принудительного запуска потребуется соединить между собой провода, отвечающие за запуск. На разъеме 24-pin со стороны замка отсчитывается 3 и 4 провод справа (обычно зеленого и черного цвета), отвечающие за принудительный запуск БП. В простейшем случае достаточно соединить их между собой куском изолированного провода, вставив его в указанные разъемы.

Запускаться блок питания будет при помощи кнопки, находящейся на задней части или включением пилота (сетевого шнура) в сеть. Использование кнопки, размыкающей соединение, позволит упростить запуск и сделать его более удобным. В этом случае с помощью паяльника добавляется необходимая длина проводов к указанным выше контактам, а кнопка выводится в удобное место корпуса фермы. Дополнительный БП запускается с этой кнопки и работает независимо от основного.

Способ с синхронизацией намного надежнее и позволит обеспечить одновременный пуск нескольких (возможно и более 2-х) блоков питания. Для этого выбирается главный БП, который дает сигнал на запуск второму блоку питания. Синхронизатор позволяет не мучиться с распайкой и подбором необходимого реле. Копеечная стоимость и заводское исполнение позволят избежать ошибок при подключении путем пайки.

На фотографиях ниже приведены варианты таких устройств.

В зависимости от модели, возможны варианты, позволяющие запускать в работу дополнительные видеокарты непосредственно от синхронизатора, в других случаях используются только расположенные на БП выходы. На верхней фотографии видно, что можно припаять к плате еще пару 8-pin разъемов и полноценно их использовать.

24-pin главного БП подключается к материнской плате, ведомого – к синхронизатору. Разъем molex служит для получения сигнала на запуск и подключается к главному устройству.

Большим недостатком схем с двумя БП является отсутствие защит от КЗ, что приведет к выходу из строя видеокарт и других добывающих устройств. Применение источника бесперебойного питания или других устройств, полностью отрубающих систему от сети при перегрузках, позволит сохранить работоспособность оборудования при выходе одного БП из строя.

Видео — описание синхронизатора и принципов его работы:

Видео — подключение двух БП через синхронизатор:

Выбор блока питания

Нужно учесть, что использование 4 видеокарт и более создаст нагрузку на материнскую плату. Снизить ее можно за счет применения модифицированных райзеров, передающих ток напрямую от БП.

Фермы, рассчитанные на 8 видеокарт, выделяют значительное количество тепла и используют самые мощные БП. Сертифицированные по стандарту 80PLUS Titanium блоки питания эффективны, поскольку обладают высоким КПД, встроенными системами защиты, надежностью и низким тепловыделением.

Выбор одного или нескольких БП осуществляется исходя из конкретных мощностей, потребляемых устройствами:

1. Образцом, характеризующим преимущества стандарта 80PLUS Titanium, является Corsair AX1500i 1500W. Стоимость его составляет 35 000 руб., при этом большая мощность, малая шумность кулеров и надежность позволят собрать серьезное майнинг «ранчо». Не все майнеры могут купить дорогие устройства, большинство отдает предпочтение дешевым.
2. Thermaltake БАЙКАЛ 1500W (22 000 руб.) требует перепайки, поскольку оборудован только двумя выходами по 12В. Применение в серверах оправдано, но без доработки в майнинг решениях – не используется.
3. Блок питания LC-power PSU 1200W LC1200 V2.4 проще и слабее, но выигрывает в цене (цена 16 000 руб.). Комбинация пары таких блоков способна гарантировать работу системы на восемь видеокарт.
4. Применение БП мощностью 1000 Вт, типа AeroCool KCAS-1000M (стоимость 7500 руб.), позволит построить сравнительно мощные системы. Такое устройство в соло режиме осилит 4-5 средних или 2-3 мощных видеокарты. Применение пары БП гарантирует работу 5 видеокарт.
5. Мощность 750Вт не обеспечивает достаточное для майнинга количество видеокарт электроэнергией, поэтому их используют только в парном режиме. Aerocool ATX 750W VP-750 (цена 4250 руб.) способен запустить в работу одну видеокарту любой мощности. Пара таких блоков вытянет до 3-х видеокарт или до 6-ти менее энергоемких устройств.

На сайте http://www.bequiet.com/ru/psucalculator в разделе «Калькулятор мощности» вы можете ввести необходимые компоненты системы, которые планируете использовать в вашей системе и рассчитать требуемую мощность блока. Для расчета используется пиковый расход электроэнергии каждого компонента.

Подписывайтесь на наш Telegram канал. Будьте в курсе новых статей.

Источник