Блок питания «NanoPSU» для материнской платы HP Z220 CMT 1155. Все напряжения из 12V

Добыча криптовалюты на майнинговой ферме предполагает покупку мощных видеокарт, которые будут работать круглосуточно. Рекомендуется приобретать от 6 до 8 графических адаптеров, дополнительно «разгонять» оборудование, повышать напряжение на платах. Эти манипуляции увеличивают энергопотребление, поэтому питание для майнинга рекомендуется подключать через отдельные модули напрямую.
Блок питания, установленный на майнинговой ферме, должен обладать достаточной мощностью, чтобы каждая из видеокарт выдавала максимальную производительность. БП рекомендуется снабжать разветвителями или выбирать модели с большим количеством выходов (6 pin или 6+2 pin). Конструкция позволит подключить дополнительные видеокарты, обеспечит стабильную круглосуточную работу оборудования. Мощность модуля должна быть минимум на 10 % выше, чем суммарное потребление всех устройств. Например, конструкции с шестью видеокартами по 250 Ватт комплектуются установками с показателем от 1650 Ватт.

Зачем нужен блок питания

Технически блок питания устанавливается с целью преобразования переменного электрического тока в постоянный, позволяя майнинговой установке или настольному ПК стабильно работать при подключении к домашней сети. Например, по российским стандартам электроснабжения энергия подаётся с частотой 50 Герц и напряжением 220 Вольт. Стабильная работа графического адаптера возможна при постоянном токе с частотой 5 Герц напряжением 12 Вольт.

Мощный блок питания для майнинг-фермы обеспечивает работу всех установленных плат, защищает оборудование от перепадов напряжения, перегрева, преждевременных поломок. Современные модификации снабжены мощными вентиляторами, которые дополнительно охлаждают устройства, распределяют напряжение между компонентами.

Круглосуточная эксплуатация изнашивает элементы, поэтому рекомендуется выбирать модели с ёмкостью, на 25 % превосходящей суммарное потребление плат. Такой подход исключит возгорание оборудования при пиковых напряжениях или коротких замыканиях.

Два и более БП ATX

Один мощный блок питания можно заменить несколькими, суммарная мощность которых соответствует требуемой для обеспечения работоспособности фермы. В этом случае на первый план выходит необходимость обеспечения синхронного запуска всех блоков питания. Для этого используются синхронизаторы питания. В такой схеме один из БП становится ведущим, остальные – ведомыми. При этом важно соблюдать одно условие – материнская плата и процессор должны быть обеспечены питанием с одного БП (ведущего). Видеокарты, как и жесткий диск, можно запитать от любого БП.

Преимущества такого способа:

  • Доступная цена на блоки питания небольшой мощности
  • Минимизация затрат при выходе из строя БП, есть возможность снижения мощности фермы (использование 1-2-3 видеокарт)

Недостатки:

  • Технические сложности при подключении
  • Несколько блоков питания требуют больше места для монтажа и большее количество розеток
  • При создании фермы на 6, 8 или более видеокарт, потребуется 4 или более блоков питания, что сделает схему подключения еще более сложной

Серверный блок питания

При сборе ферм для добычи криптовалют часто используются серверные блоки питания. Выбирая их большинство специалистов основной упор делают на том, что серверный БП изначально рассчитан на работу в круглосуточном режиме. Следовательно, они будут лучшим выбором для майнинговых ферм, чем стандартные ATX решения. Отчасти это так и есть, однако отметим, что качественный БП для персонального компьютера оснащается производителем многолетней гарантией (до 5 лет и более), что делает его использование вполне логичным – при выходе из строя он будет заменен или принят по гарантии в обмен на деньги.

Преимущества серверных БП:

  • Наличие моделей с большими выходными мощностями
  • Возможность использовать один блок в случаях, когда с ATX модификациями придется устанавливать минимум два

Недостатки:

  • Серверные БП не оснащаются коннекторами для подключения материнской платы и видеокарт для персональных компьютеров, что приводит к техническим сложностям при монтаже (необходима распайка или использование соответствующих переходников)
  • Более высокий уровень шума при работе
  • Высокая стоимость мощного и надежного серверного БП

Грамотный расчёт мощности БП

Чтобы выбрать блок питания для майнинговой фермы, рекомендуется ознакомиться с технической документацией, оценить энергопотребление элементов. Например, бюджетная версия майнинговой установки состоит из жёсткого диска (мощность 9 Ватт), оперативной памяти (6 Ватт), процессора (200 Ватт), материнской платы (40 Ватт), четырёх адаптеров (по 250 Ватт) и системы охлаждения (10 Ватт). Расчёт эффективности модуля снабжения проводится в три шага:

  1. Оценить номинальную нагрузку установки. Показатель составляет 1265 Ватт при условии использования заводских настроек оборудования.
  2. Рассчитать максимальное количество Ватт при разгоне оборудования для майнинга. Производительность видеоплат искусственно повышается с помощью программ ручной настройки, возрастает и энергопотребление. Рекомендуется использовать максимальные значения.
  3. Увеличить показатель максимальной мощности на 25 %. Например, когда итоговое значение производительности при разгоне составляет 1500 Ватт, БП должен выдавать 1875.

Алгоритм

  1. Узнайте параметры входящего в серверную напряжения.
  2. Определите оборудование, которое будет подключаться к ИБП.
  3. Разбейте его на группы: критичное и менее критичное.
  4. Суммируйте общую мощность подключаемых устройств.
  5. Посчитайте мощность по группам.
  6. Выберите тип и модель UPS исходя из мощности и характеристик входящего напряжения (сложите мощности всех устройств и прибавьте к этому 20%). Или подберите устройство для каждой из групп.
  7. Протестируйте время закрытия активных приложений на серверах. Если оно составляет более 10 минут, ищите устройство с мощностью большей, чем рассчитано в п. 4.

Виды блоков питания

Выбор модели зависит от характеристик оборудования, количества установленных видеокарт, их производительности. Например, бюджетный вариант состоит из трёх графических адаптеров, комплектуется стандартными модулями. Такие модификации производят мало шума, потребляют немного энергии, позволяют установить оборудование на территории квартиры или офиса. Владельцы установок из 8 видеокарт предпочитают серверные модули, которые отличаются большей производительностью, шумными вентиляторами, стабильной круглосуточной работой.

Обычные синхронизированные блоки

Стандартные устройства, которые доступны в любом специализированном магазине. Одновременное использование двух БП предполагает монтаж синхронизирующего кабеля. Средняя мощность составляет от 750 до 1200 Ватт, которых достаточно при работе двух видеоплат. Такие установки имеют ряд особенностей:

  1. Невысокая стоимость. Обычные синхронизированные модификации используются на бюджетных сборках и настольных ПК. Покупка обходится не дороже 5 тысяч рублей.
  2. Гарантийное обслуживание. Изготовители стандартных установок предоставляют гарантию на оборудование: вышедший из строя блок можно заменить, не останавливая работу всего комплекса.
  3. Надёжность. Майнинговая ферма комплектуется двумя синхронизированными БП, которые питают видеокарты независимо друг от друга. Если один из них сломался, часть видеокарт отключается, но установка продолжает добывать монеты.
  4. Малая эффективность. Стандартные модели не выдерживают круглосуточного использования, поэтому могут выйти из строя при пиковых нагрузках, подключении дополнительных графических адаптеров.

Покупка стандартного синхронизированного блока питания — бюджетный вариант сборки майнинговой фермы, который позволяет новичкам получить первые монеты. Подключение дополнительных модулей предполагает установку более производительных БП.

Серверные блоки

Мощность таких устройств составляет от 1200 до 5600 Ватт, что позволяет установить до 8 производительных видеокарт, безопасно использовать оборудование круглые сутки. Подключение модуля проводится путём «перепайки» контактов в зависимости от особенностей каждой сборки. Этот вид БП отличает ряд характеристик:

  1. Высокая стоимость. Серверные блоки питания для майнинга стоят от 6 тысяч рублей. Устройства приходится заказывать на специализированных сайтах, «перепайка» оборудования может занять несколько недель.
  2. Отсутствие гарантии. Большинство серверных моделей продаётся б/у, поэтому срок гарантийного обслуживания не превышает года. Не всегда доступны сведения о режиме эксплуатации прежним хозяином.
  3. Высокая надёжность. Серверные установки приспособлены к круглосуточной работе, поэтому реже выходят из строя, не требуют регулярного ремонта.
  4. Повышенный уровень шума. Серверные модификации могут нагреваться до 60 градусов, поэтому укомплектованы мощными системами охлаждения, производящими значительный шум. Эти модели нужно устанавливать в отдельных помещениях, заботиться о звукоизоляции.

Выбор серверного блока питания позволяет повысить эффективность майнинговой фермы, в будущем подключить дополнительные графические адаптеры, эксплуатировать оборудование круглосуточно. Однако ремонт таких установок проводится платно, представленные модели требуют доработки с учётом характеристик оборудования.

Как сервер работает с отверткой в блоке питания

PSU firmware is outdated.

Когда я впервые увидел такую надпись при опросе версий прошивок HP DL380, то был несколько обескуражен. Эм, ну ладно, если очень нужно – скачай и поставь. Но что за софт может быть в банальном блоке питания? Оказалось, что для диагностики местной системы жизнеобеспечения и обработки отказов по питанию. Там натуральный кластер из блоков питания, со своим арбитром и логикой. Под катом рассказ об устройстве такого «кластера» и о том, почему 2 x 1400 = 2300W.

Два блока питания – в два раза выше надежность? Не всегда, потому что зависит от настроек системы электропитания. Вот о ней подробнее и поговорим. В качестве предметов рассказа я выбрал оборудование среднего серверного класса, вроде такого:

  • HP ProLiant DL380
  • Lenovo System x3500 M5
  • Supermicro SuperServer 6028R-T

То есть, не блейды и не мейнфреймы – у них все иначе устроено. Обратите внимание, форм-фактор сервера не имеет значения для наличия или отсутствия дополнительных блоков питания.

Начнем с ответа на вопрос «зачем сколько БП, если можно просто хранить небольшой запас запчастей». Системы с резервированием в сервере всегда полезны, даже если не рассматривать отказоустойчивость. Например, они повышают удобство обслуживания и позволяют нам не ночевать в серверной при замене дисков или тех же блоков питания.

Например, второй блок питания поможет, если:

  • Выйдет из строя ИБП,
  • Дорожные рабочие найдут месторождение электричества,
  • Возникнет необходимость переноса сервера в другую стойку,
  • Железу нужно больше мощности, чем обеспечивает самый производительный из доступных в каталоге источников питания.

Два блока питания дают больше гибкости при проектировании серверной комнаты. Например, рабочая схема подключения у одного клиента: в серверной две фазы, подключены к разным блокам питания серверов. Одна фаза подключена к UPS, а вторая работает только через стабилизаторы. Но эта линия идет от генератора с автозапуском. При отключении электричества дизель стартует и серверы продолжают работать, даже если UPS разрядятся. Это всего лишь один из вариантов, подобранный с учетом пожеланий клиента и возможностей бюджета.

Итого, несколько БП нужны для удобства администратора, повышения надежности системы и обеспечения большей мощности.

Простейший вариант систем с двумя блоками питания выглядит как запитывание отдельных комплектующих компьютера от разных блоков, при этом один из них управляющий и питает материнскую плату. Подобные решения практикуют геймеры и майнеры, потому что для установки трех и более видеокарт одного источника питания не хватит. Для подключения используют такие адаптеры:

При нажатии на Power замыкаются зеленый сигнальный провод с «землей», давая команду на запуск обоим блокам питания.

Помню, когда-то давно был у меня компьютер уровня Pentium III с набором SCSI дисков. Штатного блока питания перестало хватать, и я подключил старый АТ-блок отдельно для жестких дисков. Запуск чудо-машины происходил так: нажимаем на кнопку дополнительного питания и ждем жужжания дисков, затем включаем основной БП и начинается загрузка.

Даже в эпоху всепроникающего Китая для «самоделкиных» существует множество схем подключения двух блоков питания своими руками, чтобы получилась похожая конфигурация:

Но вернемся к промышленным серверным решениям.

Устройство питания по своей логике довольно простое. Блоки подключаются к специальной корзине Power Distribution Backplane, где также присутствует микроконтроллер Power Distribution Unit (не путайте с распределителем питания для серверной стойки). Контроллер отвечает за схему использования доступных БП: одновременно или в режиме primary-backup.

Столь продвинутую подсистему питания можно настраивать под конкретные потребности. При использования сервера с двумя блоками питания доступно несколько режимов работы:

  • Резервирование, при котором один блок питания нагружен постоянно, а второй готов подхватить нагрузку в случае сбоя,
  • Распределение нагрузки, при котором сервер использует оба блока питания одновременно.

Очень напоминает RAID – его отказоустойчивый уровень 1 и производительный 0.

Большинство производителей позволяют администратору выбрать необходимый режим. Например, в таком сервере HP настройка через BIOS выглядит следующим образом:

Изображение немного устарело, так как в новых системах используется настройка через iLO, но для понимания сути ее достаточно.

Посмотрим на выдаваемую мощность пары блоков питания HP DL360 при разных режимах настройки и небольшой нагрузке. Для этого используем консольную утилиту hpasmcli.

  • Balanced Mode hpasmcli&gt, SHOW POWERSUPPLY
Power supply #1 Power supply #2
Present : Yes Yes
Redundant: Yes Yes
Condition: Ok Ok
Hotplug : Supported Supported
Power: 110 Watts 95 Watts

Не обманул производитель, блоки питания выдают примерно одинаковую мощность.

  • High Efficiency Mode hpasmcli&gt, SHOW POWERSUPPLY
Power supply #1 Power supply #2
Present: Yes Yes
Redundant: Yes Yes
Condition: Ok Ok
Hotplug: Supported Supported
Power: 90 Watts 20 Watts

И правда, при использовании режима распределения нагрузки блоки нагружены примерно одинаково. Но при включении отказоустойчивости используется только один блок питания, а второй переводится в Standby и расходует минимум энергии.

Своеобразный «спящий режим» нужен для того, чтобы избежать холодного старта при подключении резервного БП, сэкономить время и минимизировать риски выхода блока питания из строя в процессе его активизации. Как и в случае с бытовыми лампочками, при любом холодном включении образуются пиковые нагрузки на элементную базу электроцепи, что может привести к ее порче.

Настройка режимов работы у каждого производителя выполняется по-своему. Например, у Lenovo (IBM) в системах с двумя блоками питания настройка через GUI выглядит следующим образом:

На выбор предлагаются три режима работы:

  • Отказоустойчивость без снижения энергопотребления – вернемся к нему позже,
  • Отказоустойчивость с понижением мощности,
  • Без отказоустойчивости, но с максимальной мощностью.

Generic-серверы, вроде Intel и Supermicro, не всегда хорошо документированы и открытой информации о настройках режимов работы БП не оказалось. Пришлось обратиться к нашим инженерам и форумам. Оказалось, что подобные системы обычно работают они в режиме балансировки нагрузки.

Если вы плотно работали с подобными платформами и владеете другой информацией – поделитесь в комментариях, пожалуйста.

Еще интереснее обстоят дела с системами из трех и более БП.

Как и в аналогии с RAID, большее число узлов открывает более изощренные схемы использования. Например, у сервера Supermicro с тремя блоками штатно используется режим работы 2+1, то есть работают одновременно два, а третий в резерве.

В случае с четырьмя БП в Lenovo можно настроить использование блоков питания более гибко. Интерфейс даже считает показатели мощности самостоятельно:

С точки зрения баланса производительности и надежности, подобные конфигурации из 4 БП оправданы только при использовании «прожорливых» комплектующих. В остальных случаях запас по мощности будет избыточным, а удобство и запас надежности обеспечивают 2 блока питания с разными подводами электричества.

На мой взгляд, в таких платформах интереснее вместо третьего и четвертого БП поставить резервные батареи (примеры для Supermicro и ). Они подстрахуют от проблем с UPS и минут на 5 повысят время работы без электричества в сети. Кроме того, с подобными модулями удобнее заниматься обслуживанием железа: выдернул кабель – и спокойно перенес сервер в другой шкаф. Время работы сервера от встроенной батареи составляет около пяти минут.

Опыт инженеров Сервер Молл показывает, что блоки питания на втором месте по выходу из строя, после жестких дисков. По крайней мере, в ходе восстановления серверов эти компоненты часто меняются из-за применения в их конструкции электролитических конденсаторов.

Если к сбоям дисковой подсистемы мы привыкли и держим запасной диск наготове, то замена для системы питания встречается на полках ЗИП реже. Ситуацию в какой-то степени спасает гарантия и возможность получить замену отказавшего БП через пару дней с курьером, но Закон Мерфи со счетов сбрасывать не стоит. В моей практике был случай, когда во время ожидания замены отказавшего БП вышел из строя оставшийся. Хорошо, что на сервере ничего жизненно-важного не было.

Если оставить в стороне надежность, то остается вопрос с мощностью. Как правило, лучше взять сразу два блока питания, каждый с достаточным запасом выходной мощности. Но если бюджет таких вольностей не позволяет, то придется взвешивать потребности более детально и учитывать проседания мощности источников питания. Обратимся к руководству от HP, в котором представлен график КПД системы питания в разных конфигурациях:

В случае низкой нагрузки машины КПД одного блока питания выше, но картина меняется, если у нас высоконагруженный сервер.

Что же будет, если один из блоков питания выйдет из строя, а мощности оставшегося не хватит?

У многих вендоров предусмотрен механизм снижения энергопотребления на случай сбоя – PowerSafe uard у Fujitsu, Throttling у Lenovo. Использование подобных механизмов не всегда спасает ситуацию, да и существенное падение производительности порой хуже простоя.

Есть еще один нюанс: возрастает нагрузка на второй блок питания, что повышает вероятность его выхода из строя. Лучше исходить из того, что один блок питания из пары должен обеспечивать сервер целиком, хотя бы при штатных нагрузках. Разница в стоимости блоков питания разной мощности не так уж велика, поэтому стоит выбирать более производительные модели. Например, вот цены на варианты от Supermicro:

  • Блок питания PWS-406P-1R на 400 Ватт стоит в среднем 12 000 ₽,
  • Блок питания PWS-706P-1R на 700 Ватт стоит в среднем 14 000 ₽.

Цены взяты с Яндекс маркета, так что в реальности они могут быть даже ниже. Экономия 4 000 ₽ в ущерб отказоустойчивости выглядит так себе даже для небольшого сервера.

Современный блок питания содержит набор диагностических механизмов для контроля внутренней системы охлаждения, напряжения, силы тока и массы внутренних состояний.

Помимо автоматического отключения при перегреве, полезно иметь возможность подключить к централизованному мониторингу показатели работы подсистемы питания. Например, с их помощью можно прогнозировать выход из строя определенного БП или выявить нестабильный подвод электричества. Все это обеспечивают микроконтроллеры, внутреннюю логику которых производитель периодически совершенствует в новых обновлениях.

При всех описанных преимуществах, у решений с несколькими блоками питания есть и отрицательные стороны:

  • Необходимость покупать более дорогие проприетарные блоки питания. Как правило, они должны быть одинаковыми, что может вызвать проблемы с заменой для очень старых серверов,
  • Узким местом становится управляющий блоками питания контроллер и плата, к которой они подключаются (Power Distribution Backplane),
  • При малой нагрузке больший расход электроэнергии, как следствие специфического алгоритма использования,
  • Вероятность выхода из строя одного блока питания из группы все же выше, чем сбой единственного – банальная теория вероятности. Поэтому стоит внимательно относиться к выбору энергоемких решений, полностью использующих оба блока питания.

Если у вас есть собственный негативный опыт работы с конфигурациями из нескольких блоков питания – было бы интересно почитать в комментариях.

В завершение приведу несколько полезных ссылок на калькуляторы мощности популярных вендоров:

  • Lenovo
  • Dell

Если вам тоже лень оценивать мощность при выборе очередного нового сервера, то эти инструменты помогут при расчете как мощности блоков питания, так и энергопотребления всего ЦОД.

Сертификаты блоков питания для майнинга

Установка электропитания снабжается сертификатом в зависимости от эффективности работы при различных нагрузках.

Выделяется шесть разновидностей сертификатов стандарта 80 Plus:

  1. Стандартный. КПД таких модулей энергоснабжения составляет 80 % при мощностях до 230 Ватт.
  2. Бронзовый (80 Plus Bronze). Эффективность моделей достигает 85 % при аналогичных показателях.
  3. Серебряный (80 Plus Silver). Модели отличаются эффективностью от 85 % до 89 %.
  4. Золотой (80 Plus Gold). Сертификат выдаётся модулям с КПД от 87 % до 90 %.
  5. Платиновый (80 Plus Platinum). Модули питания, обладающие от 89 % до 94 % эффективности.
  6. Титановый (80 Plus Titanium). Лучший показатель эффективности для майнинга в 2020 году, КПД колеблется от 90 % до 96 %.

Сведения о сертификатах публикуются на сайтах производителей модулей питания. Майнерам рекомендуется покупать устройства, снабжённые сертификатом не ниже 80 Plus Gold.

Синхронизация блоков питания

Подключить два стандартных блока питания к майнинг-ферме можно двумя способами:

  1. Параллельное подключение. Оба БП соединены и запускаются при подключении к сети, майнер спаивает провода и устанавливает реле, которое распределяет питание по остальным платам. Такой вариант обеспечивает одновременную работу всех видеокарт, допускает принудительное включение фермы после перебоев с электропитанием.
  2. Независимое подключение. Второе устройство питает видеоплаты, а основной блок обеспечивает электроэнергией материнскую плату, жёсткий диск, ОЗУ и систему охлаждения. Такой метод проще, позволяет добывать криптовалюту в фоновом режиме, защищает ПК от перепадов напряжения и перегрузок.

Изолированное подключение с помощью кабеля синхронизации позволяет установить больше двух модулей. Процедура монтажа проста и доступна новичкам.

Технические характеристики

Тест в 2005 году показал, что серверные блоки питания на 2000W обычно эффективны на 70-80%. Для 75 % эффективного аккумулятора для производства 75 Вт постоянного тока потребуется 100 Вт переменного тока, оставшиеся 25 Вт уходят на рассеивание тепла. Более качественные элементы могут показывать эффективность выше 80 %. Энергоэффективные блоки питания выделяют меньше тепла и требуют меньше воздуха для охлаждения, что приводит к бесшумной работе.

проверить серверный блок питания

Топ-5 лучших блоков для майнинга

Выбор лучшего блока питания для майнинга зависит от бюджета, энергопотребление фермы и дальнейших планов пользователя. Например, новичкам рекомендуется начать с недорогих вариантов, которые затем можно отремонтировать, перепродать. Опытным пользователям с мощными установками целесообразней потратиться на производительные серверные БП, которые позволят установить больше видеокарт, повысить продуктивность работы.

Перечень лучших БП на март 2020 года:

  1. Chieftec A-135. Синхронизированный блок питания позволяет установить 4 видеокарты, мощность 750 Ватт, КПД 85 %. Система охлаждения представлена вентилятором 140 миллиметров, доступны разъёмы для подключения четырёх видеокарт. Работает тихо, защищён датчиками уровня нагрева и нагрузки. Стоимость составляет до 5 тысяч рублей, гарантия — 2 года.
  2. RaidMax Cobra Модель работает с 8 видеокартами, снабжена индикаторами защиты от перегрузок и эффективной системой охлаждения.
  3. Seasonic Prime Gold. Стандартный вариант, подходит производительным установкам. Заявленная мощность 1200 Ватт, укомплектован разъёмами для майнинга на 6 видеокартах. Гарантия пользователя составляет 12 лет, уровень шума ниже, чем у модулей с аналогичной мощностью.
  4. Dell DPS-1200. Серверная установка мощностью 1400 Ватт, позволяет подключить 5 или 6 видеокарт. КПД устройства составляет 94 %, встроена защита от перегрева и скачков питания. Недостаток DPS-1200 — высокая стоимость. На российском рынке устройство нужно предварительно заказывать.
  5. IBM DPS-2500. Обеспечивает 2320 Ватт, допускает подключение до 12 видеокарт одновременно. Модель отличается низким уровнем шума, непродолжительностью использования.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий