Требования к блокам питания для майнинга и производительных компьютеров

Скупой платит дважды, дурак - трижды, лох платит всегда!

Народная мудрость

При выборе источников питания для мощных компьютеров или ASIC-ов/FPGA не стоит пренебрегать внимательным изучением их характеристик. Блоки питания являются одним из важнейших узлов, обеспечивающих круглосуточное бесперебойное функционирование аппаратуры.

В связи с этим стоит обращать внимание не только на такие показатели, как выходная мощность (эта тема поднималась в статье Как рассчитать мощность блока питания для майнинг рига?), количество разъемов для питания видеокарт и энергетическая эффективность, но и ряд других параметров. Они влияют на стабильность работы майнинг ригов, возможности разгона и свидетельствуют о качестве используемой элементной базы и схемотехнических решений.

На что нужно обращать внимание при выборе качественного блока питания?

При выборе блока питания для майнинга, а также для мощніх игровых компьютеров или подобных нужд следует обращать внимания на следующие характеристики:

• мощность, выдаваемая по линии +12 вольт должна быть на уровне 50-60% планируемой нагрузки. Это обеспечит наилучшие условия для работы блока питания, высокую эффективность и качество формируемых напряжений;
• при выборе блока питания следует ориентироваться на такие модели, которые имеют сертификат не ниже 80 PLUS Gold или Cybenetics Gold. Это свидетельствует об их хорошей схемотехнике и качественной элементной базе. Как следствие, их использование поможет уменьшить расходы на электричество, а также снизить нагрузку на электросеть;

Качественный блок питания должен иметь хотя бы голдовый сертификат эффективности (Power Supply Efficiency):

• величина пульсаций по линии +12V должен быть не более (измеряется осциллографом) при полной нагрузке и температуре воздуха выше 40 градусов по Цельсию;

Сглаживание пульсаций на выходе блока питания обеспечивается увеличением частоты работы ШИМ-контроллера и емкости сглаживающих конденсаторов:

У некачественного БП (с плохой фильтрацией пульсаций) выходное напряжение имеет пульсирующую форму (недостаточна емкость сглаживающих конденсаторов и слишком высока нагрузка на БП) и ВЧ-шум (устраняется блокировочными конденсаторами):

• в блоке питания должен использоваться качественный вентилятор охлаждения. Желательно ориентироваться на модели с диаметром лопастей 140 мм с подшипниками качения;
• в блоке питания должно иметься достаточное количество кабелей питания для подключения видеокарт (коннекторы 6+2 pin) и райзеров (желательно 6-пиновых PCIe-коннекторов или 4-pin Molex). При этом кабель должен подключаться только к одной видеокарте, не зависимо от количества разъемов на проводе ). Адаптеры (переходники) следует использовать только в крайнем случае, в качестве временной меры. Лучше приобрести два блока питания меньшей мощности, подключить их через синхронизатор, получив тем самым большее количество доступных разъемов, а также улучшив температурный режим работы (два БП будут меньше греться чем один большой мощности);

В коннекторе типа Molex для линии +12 вольт используется всего один провод (желтый):

У шестипинового и восьмипинового разъема питания PCI-E устройств по линии +12 вольт используется три провода, что намного лучше:

• все кабеля должны состоять из проводов сечением не менее 18AWG (сечение 0.75 кв.мм) или лучше (меньше цифра в маркировке провода по американскому стандарту AWG – лучше). Самые лучшие БП используют провода 16AWG (сечение 1.27 кв. мм максимальный ток нагрузки – до 35 ампер). При самостоятельной разводке питания лучше использовать термостойкие провода в силиконовой изоляции;

Соответствие диаметра, сечения токопроводящих жил и омического сопротивления для проводов разных AWG-стандартов:

• в блоках питания мощностью 1-1.4kW и выше для подключения к сети переменного тока должны использоваться разъемы C19/C20, выдерживающие ток до 16 ампер с проводами 14AWG (в крайнем случае — 16AWG);

Качественный питающий кабель с разъемами C19-C20:

• блок питания должен иметь базовый набор защит, включая SCP (защита от короткого замыкания), OPP (защита от перегрузки по мощности), защиту от перегрева и т.д.;
• блок питания должен формировать корректный сигнал Power-Good, время удержания выходных напряжений (hold-up time) после отключения сети переменного тока должно быть не менее 12ms (лучше 17ms и более);

Графики, иллюстрирующие временную зависимость между входным переменным и выходным постоянным напряжением у блока питания стандарта ATX:

• на входе блока питания должны быть установлены все виды защит, включая фильтр электромагнитных помех (EMI) с не менее, чем 4x Y-конденсаторами, 2x X-конденсаторами, двумя дросселями и MOV-варисторами), плюс защита от высоких пусковых токов (inrush protection) – NTC термистор, а также обходное реле (bypass relay), отключающее его после перехода БП в рабочий режим;

Входные фильтрующие элементы качественного блока питания (Dark Power Pro 12 1200W):

• в блоке питания должны использоваться электронные элементы высокого качества, включая полевые транзисторы (MOSFETы), электролитические конденсаторы (в горячей части блока питания они должны соответствовать температурному стандарту 105°C, иметь гарантированный срок эксплуатации более 4000 часов). Во вторичных цепях БП должны использоваться твердотельные (полимерные) электролитические конденсаторы;

Качественные японские электролитические конденсаторы в высоковольтной части блока питания:

• на блок питания производитель должен давать не менее года гарантии при круглосуточной работе при окружающей температуре до 30-35 градусов по Цельсию. В противном случае это не источник питания, а “набор железяк”.

Высокое качество блоков питания присуще моделям Platinum-линейки производства Fractal Design, Seasonic, BeQuiet!, XPG, FSP, Corsair. Продукция других фирм, даже таких именитых, как Thermaltake, во многих случаях не соответствует требованиям по формированию сигнала Power Ok, качеству входного фильтра и другим параметрам. В каждом конкретном случае нужно подробно изучать характеристики блока питания-кандидата для мощного компьютера, опираясь на независимые тесты, обзоры и собственное критическое мышление.

Заключение

Качественно подобранный блок питания способен значительно улучшить условия, в которых функционирует высоконагруженное оборудование для майнинга. Чистота выдаваемых напряжений, качество сборки, КПД, прямо влияют на разгонный потенциал и безопасность эксплуатации компьютеров. Не стоит экономить несколько десятков долларов и покупать блоки питания непонятного качества – в итоге такая экономия выльется в дополнительные траты на электричество и, возможно, ремонт.