Железо,  Майнинг

Об одновременном использовании нескольких блоков питания при майнинге

Для обеспечения необходимой (высокой) потребляемой мощности производительных компьютеров (или других потребителей) иногда приходиться одновременно использовать несколько источников питания.

При этом необходимо обеспечить приемлемые условия их функционирования, прежде всего связанные с отсутствием перетекания токов между ними. Это особенно важно для майнеров, которые нещадно эксплуатируют в круглосуточном режиме свое оборудование.

Правильное включение нескольких источников питания обеспечивает более высокий уровень безопасности, уменьшает вероятность появления неисправностей и возгораний, а также снижает потери электричества.

Теоретически, для обеспечения более высокой суммарной мощности, блоки питания могут включаться параллельно. Но обеспечить условия, при которых возникающие при этом токи перетекания станут равны нулю, достаточно сложно. В связи с этим при майнинге обычно используется распределение нагрузки между несколькими синхронно работающими блоками питания, выходы которых электрически не соединены между собой.

Чтобы правильно подключать несколько источников питания в одном майнинг риге, нужно разобраться с процессами, происходящими при их одновременном включении. При этом стоит понять разницу между двумя разными схемами включения:

  • параллельно включенными источниками питания для получения увеличенной суммарной мощности (такую схему лучше не использовать);

  • схема с синхронно (одновременно) работающими блоками питания, питающими разную нагрузку на одном компьютере:

Что происходит при параллельном включении нескольких источников питания?

При параллельном соединении различных источников питания следует обращать внимание на их внутреннее сопротивление и выходное напряжение. Из-за различий этих величин между параллельно подключенными блоками питания возникают токи перетекания (статические и импульсные), которые при неблагоприятных условиях могут достигать значительных величин.

При параллельном соединении нескольких импульсных блоков питания, работающих на одну нагрузку, статические токи перетекания между ними практически полностью пресекаются диодными выпрямителями. Это происходит благодаря высокому обратному сопротивлению выпрямляющих диодов.

При работе параллельно включенных компьютерных блоков питания создаются благоприятные условия для появления импульсных токов перетекания, возникающих при заряде фильтрующих конденсаторов БП с меньшим выходным напряжением от блока с более высоким вольтажом. В связи с этим последний оказывается более нагруженным (перегревается), а первый — работает на холостом ходу (что тоже плохо с точки зрения эффективности).

Величина импульсных токов перетекания снижается (вплоть до нуля) при уравнивании выходных напряжений соединенных вместе БП. В связи с этим при использовании двух (или нескольких) параллельно включенных БП нужно обеспечивать равенство их выходных напряжений. Обязательным условием при таком подключении должно быть обеспечение равенства напряжений БП и соединение их общих точек (земли).

В реальной жизни даже при использовании двух совершенно одинаковых блоков питания от одного производителя, невозможно добиться полной идентичности их характеристик и совместной работы при параллельном включении без использования специальных схем сопряжения. В связи с этим при майнинге лучше не использовать параллельное соединение двух блоков питания, а применять разделение нагрузок между ними с помощью гальванически развязанных райзеров и синхронизаторов включения.

Как использовать два и более блоков питания при майнинге?

Для устранения влияния негативных процессов, возникающих при параллельном включении нескольких источников питания, при майнинге обычно используют гальваническое разделение силовых цепей между питанием райзеров/видеокарт и питанием материнской платы.

Пример распределения нагрузки между несколькими БП на одном компьютере, использующемся для майнинга:

От райзера на материнскую плату должны идти только сигналы приема/передачи данных, синхронизирующий сигнал, а также (при необходимости) другие данные, но не питающее напряжение/ток. Это позволяет избежать проблем, связанных с перетеканием токов, даже если использовать несколько блоков питания.

Для этого нужно обеспечить выполнение следующих условий:

  • использовать качественные райзера, обеспечивающие гальваническую развязку цепей питания видеокарт с линиями передачи данных;
  • не подключать одного потребителя к двум разным блокам питания. Например, нужно подавать питание на райзер и видеокарту, установленную на нем, с одного и того же блока питания. Это может быть либо БП, питающий материнскую плату с процессором, либо другой БП, подключенный через синхронизатор. То же самое касается и материнской платы — питание на процессор, 20/24-пиновый разъем маетринки, питание SSD/HDD должны идти от одного БП;
  • при использовании разветвителей PCI-E лучше ориентироваться на такие, которые запитываются непосредственно от материнской платы. Модели с дополнительным питанием можно по ошибке подключить не к тому БП, что, как минимум, приведет к выходу из строя слота PCI-E. Перед подключением таких разветвителей лучше проверить, имеют ли они развязку по питанию с материнской платой. Если ее нет, то они должны подключаться только к ведущему БП.
  • подключать все блоки питания к одной розетке (одной фазе). Это обеспечит соединение их общих точек, а также поможет избежать возможного перекоса фаз;
  • при использовании нескольких БП ATX-формата лучше использовать синхронизатор. Это даст уверенность в том, что все блоки питания будут включатся/выключатся в одно и то же время, а также обеспечит соединение их «земли».

Синхронизатор представляет собой устройство, формирующее сигнал включения ведомого блока с небольшой задержкой после появления сигнала PS_ON на ведущем БП. Обычно синхронизатор подключается к ведущему блоку через разъем питания Molex, SATA или флоппи. После запуска ведущего блока на нем появляются напряжения +5 и +12 вольт, затем синхронизатор запускает ведомый блок питания. Если ведущий БП выключится, то обесточатся и БП, подключенные через синхронизатор. При использовании простого кабеля и разъемов, одновременно подающих сигнал PS_ON на все БП этого не произойдет.

При правильной организации питания майнинг рига проблемы могут возникнуть только при использовании некачественных райзеров/их поломке, неправильном подключении или воздействии неблагоприятных внешних факторов.

Пример простейшего синхронизатора запуска двух блоков питания TISHRIC, не использующего реле/электронной коммутации, одновременно подающий сигнал PSON на оба БП:

Более совершенный синхронизатор ADP2ATX-N01 (PC Desktop ATX 24Pin Dual PSU Power Supply Sync Starter), подключающийся к ведущему БП через разъем питания флоппи-дисковода (переходник на разъем питания SATA):

Синхронизатор ATX2ATX-N03 с релейной коммутацией ведомого БП с подключением через Molex:

В этом синхронизаторе используется реле HK19F-DC 12V-SHG, обеспечивающее коммутируемый ток до 1A при 125В, до 2А при 30В. Электрическая долговечность контактов — не менее 100000 циклов.

Принцип работы релейного синхронизатора состоит в том, что ведомый БП включается с помощью реле, управляемого напряжением от ведущего блока:

Синхронизатор ATX2ATX-N03 с подключением ведомого БП через разъем питания SATA:

Еще один вариант синхронизатора с реле GB-1C-12L:

Более совершенные модели синхронизаторов обеспечивают возможность более позднего отключения ведомого блока питания, что может быть полезно для обеспечения работы системы охлаждения еще некоторое время после отключения вычислительного оборудования.

Синхронизатор ADD2PSU-D с электронной коммутацией и регулировкой времени задержки выключения ведомого блока питания (от 7 секунд до 7-10 минут):

2 комментария

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

English English Русский Русский