Райзеры для майнинга – назначение, виды и критерии выбора

В добыче криптовалюты ключевую роль играет производительность видеокарт, подключенных к ферме. Современные материнские платы позволяют подключить от 4 до 1 и более GPU к одному компьютеру. Это позволяет сэкономить на покупке комплектующих (ОЗУ, процессора, HDD) и сократить сроки окупаемости оборудования. Однако высокопроизводительные видеоадаптеры отличаются высоким энергопотреблением и большими габаритами. Поэтому разместить их компактно внутри корпуса системного блока не получится.

Райзер для майнинга используется в качестве удлинителя между GPU и разъемом PCI-E, который позволяет разнести устройства и обеспечить их эффективное охлаждение. Они представляют собой плату с разъемом для видеокарты, к которой присоединен удлиняющий кабель и (опционально) разъем для питания.

От качества райзера зависит стабильность работы системы и хешрейт, который демонстрирует ферма. Поэтому нужно тщательно выбирать детали и не экономить на них. Расходы на качественные изделия окупятся за счет роста производительности криптодобычи.

Для чего нужны райзеры

В современных компактных корпусах добиться этого нереально, поэтому владельцы систем с большим числом видеокарт вынуждены разносить свои «печки» подальше друг от друга. Для подключения к материнской плате в этом случае не обойтись без специальных удлинителей шины PCI-E , которые обычно называют «райзеры» или «riser» (от английского слова «rise» – увеличиваться, расти).

По шине PCI-E происходит обмен данными материнской платы компьютера и подключаемого устройства (в нашем случае – видеокарты). Подробнее о шине можно почитать тут: https://ru.wikipedia.org/wiki/PCI_Express. Шина имеет несколько форматов, из которых нам интересны x1 и x16 (часто ошибочно используют обратную аббревиатуру 1x и 16x). Они различаются физическими размерами, количеством контактов (36 и 164 соответственно) и пропускной способностью.

Для обеспечения полноценной скорости работы следует использовать полностью соответствующий тип райзера (например, для x16 – райзер x16-x16). Однако, в случае использования видеокарты для майнинга, вполне хватит пропускной способности x1, тем более, что видеокарты, имеющие разъем x16, способны работать от разъема x1. Следует учесть, что у некоторых майнеров при применении райзеров производительность карты незначительно снижается.

По шине PCIe предусмотрена подача питания на видеокарту (как правило – до 75-100 ватт, остальное питание передается через специализированные разъемы видеокарты). Конечно, материнская плата расчитана на подобную нагрузку для одной мощной видеокарты. Но при использовании большого числа энергоемких карт, токопроводящие дорожки материнской платы могут не выдержать и физически выгореть.

Во избежании этого на райзеры стали припаивать дополнительное питание, которое осуществляется от разъема molex, SATA, реже – 6 или 8 pin (как на видеокарте).

Что такое райзер или переходник? Принцип работы

На материнской плате может быть несколько разъемов PCI-E для подключения видеокарт. Сделать это напрямую практически невозможно так как:

1. Во-первых, современные видеокарты обладают внушительными габаритами и физически не могут подключаться с такой плотностью;
2. Во-вторых, даже если это получиться подобная конструкция неизбежно будет перегреваться.

Особенно при майнинге когда все работает круглосуточно на максимальной мощности. Райзеры (англ. riser) дают возможность установить видеокарты оптимальным образом, как показано на рисунке.

Каждая видеокарта требует своего питания, для этого на райзере имеется специальный разъем, подключаемый к блоку питания. Поэтому стоит убедиться в наличии необходимого количества выходов питания PCI-E обеспечивающих стабильность напряжений. Подробнее о питании ферм читайте здесь.

Какие бывают райзеры?

Первым что приходит на ум — цум. Шучу. Первое что приходит на ум — почему так много версий, и что лучше купить?

Китайцы не сидят на месте, постоянно улучшают уже имеющиеся оборудование (если оно востребовано) и создают новое.

Сравнительная таблица проводных райзеров.

Версия райзера
3	6s	6c	7s	8s
Стоимость /руб	300	300	350	350	315
Разъем подключения питания	molex	molex	6 pin	Sata	Sata, 6 pin, molex

Чёрные полнопрофильные

Классическая прямоугольная плата, выпускается последние 3 года точно. Защитная липучка толстая. Защелка ручная, сдвижная. Дополнительное питание подключается через разъём 4pin IDE напрямую с блока питания (БП) или через комплектный переходник 4pin IDE ‘мама’ -> 15pin Sata ‘папа’. Что первый, что второй вариант присутствуют в достаточном количестве на современных БП.

Однако стоит присматриваться к маркировке и толщине кабелей. Недорогие БП на линии Sata не редко применяют кабель 20AWG (американский калибр провода, чем меньше число, тем толще провод), а не 18AWG, поэтому на один такой кабель подключать более двкух райзеров я бы не рекомендовал.

Магистраль USB-кабеля — перекрёстная.

Разновидности райзеров

В зависимости от конструкции и цвета платы, различают несколько типов райзеров.

• Черные полнопрофильные. Платы устройств маркируются PCE164P-N003 VER006 и оснащены стабилизаторами Diodes или Fortune Semiconductor. На классической прямоугольной плате, укрытой толстой защитной липучкой, установлена ручная сдвижная защелка. Дополнительное питание можно подключить напрямую от блока питания через 4pin IDE или переходник с 4pin IDE на 15pin SATA. Дешевые БП часто оснащены тонкими проводами на линии SATA, поэтому подключать более 2 райзеров к одной линии не следует. Устройства оснащены удлинительным USB-кабелем с перекрестной магистралью.

  

• Синие полнопрофильные. Плата имеет маркировку VER 4.0 и оснащена стабилизатором, обозначенным как 1084-33. В отличие от черных райзеров, на синих отсутствует защелка, а защитная липучка на плате более эластичная и лучше держится. В остальном характеристики «синих» и «черных» устройств совпадают.

  

• Голубые полнопрофильные. Платы устройств маркируются как PCE164P-N003 VER005S и оснащаются стабилизаторами G1084-33. Для крепления видеокарты используется ручная сдвижная защелка. Для защиты проводников используется липучка, аналогичная применяемой на «синих» райзерах. Разводка кабеля перекрестная, распайка платы отличается от черных и синих, но не влияет на функциональность.

  

• Голубые полнопрофильные с дополнительным питанием. Плата этих райзеров маркируется как PCE164P-N003 VER006С. Кроме стабилизатора напряжения на ней установлен преобразователь DC-DC от Fitipower. Последний отвечает за подачу напряжения 5 вольт, которые стабилизатор превращает в 3,3. Благодаря наличию «на борту» 3,3 и 5 вольт, райзер не нуждается в дополнительной разводке электроснабжения и может с успехом применяться с серверными блоками питания подающими 12 вольт. Полуавтоматическая нажимная защелка хорошо удерживает видеокарту. Для подключения обычных блоков питания в комплектацию входит разъем Sata15pin — PCI-E 6pin. Но его лучше не применять при подключении мощных видеокарт. Удлинитель выполнен на USB-кабеле с перекрестной распайкой.

  

• Голубые полнопрофильные с двумя видами дополнительного питания. Плата райзеров промаркирована как EP105 VER 1.0. На ней установлен полноценный преобразователь напряжения на 3 вольта от компании MonolithicPower. Он отличается повышенной мощностью и не перегревается в штатных режимах работы. Дополнительное электропитание к видеокарте можно подать либо через 6-пиновый разъем, либо через 2 SATA-коннектора на 15 пин. Благодаря этому райзер можно использовать с обычными и серверными БП. Главное, не подавать питание лишь через один SATA-коннектор — он не рассчитан на ток выше 4,5 ампер. Все коннекторы соединены параллельно, что дает возможность подать напряжение на 3 разъема одновременно. Подачи дополнительного напряжения 5 или 3.3 вольта на устройство не требуется. Эта плата — самое надежное, но недешевое решение для майнинга. Учитывая высокие нагрузки в процессе работы, лучше выбрать именно его.
• Зеленые низкопрофильные. Отличаются более узкой платой со стабилизатором напряжения от AMS. Дополнительное электропитание на видеокарту можно подать через 4-пиновый разъём Floppy. Это является недостатком, так как на блоках питания ставят не более двух таких разъемов. Такого количества недостаточно для стандартной фермы на 4-6 видеокарт. Поэтому придется приобрести дополнительные переходники с 4pin IDE на 4pin Floppy. Райзеры такого типа оснащены полуавтоматической нажимной защелкой и перекрестным удлинительным кабелем.

  

Применять низкопрофильные райзеры с 4-пин Floppy разъемами для майнинга опасно. Проблема состоит в низкой допустимой нагрузке на разъем питания — до 40 ватт. Во время энергоснабжения видеокарты мощностью 75 ватт и более такой разъем перегревается и может стать причиной возгорания. Поэтому устройства с такими коннекторами требуют доработки. Для этого необходимо заменить Floppy-разъем полноценным IDE-разъемом или припаять провода от блока питания непосредственно к плате. Переделка не займет много времени и гарантирует полную безопасность использования низкопрофильного райзера.

Синие полнопрофильные

Маркировка платы VER 4.0 Стабилизатор 1084-33 Полная аналогия ‘чёрных’ описанных выше со стабилизатором иного производителя, разводка платы совпадает. Защитная липучка с обратной стороны платы более тонкая и мягкая, лучше держится на плате и не отклеивается, если её случайно задеть. Защёлки нет

Магистраль USB-кабеля – перекрёстная

Голубые полнопрофильные

Различаются голубые райзеры c преобразователями MP2307DN MonolithicPower 3А и FitiPower. Соответствующие маркировки: PCE164P-N003 VER006C и EP105 VER 1.0.

Голубые райзеры EP105 VER 1.0 не требуют 5/3.3 Вт на блоках питания, поскольку преобразователь обеспечивает напряжение 3.3 Вт. Оборудован двумя дополнительными переходниками SATA 15 pin, соединенными параллельно. Функционирует парно с дросселем.

Райзеры PCE164P-N003 VER006C обладают увеличенным количеством узлов. Напряжение 12 Вт передается на преобразователь FR9888, подающий на выход 5 Вт. После чего направляются на стабилизатор и преобразуется в 3.3 Вт. Усложненный механизм подачи напряжения может снизить стабильность в работе райзера, поэтому следует отнестись к ним с осторожностью.

Характеристики:

• Переходник IDE 6 pin;
• Дополнительный переходник SATA 15 pin;
• Нажимная, полуавтоматическая защелка;
• Перекрестная магистраль кабеля USB.

В райзерах для майнинга с кабелем USB 3.0, шнур выступает в качестве магистрали, соединяющего по 9 контактов, что считается оптимальным решением для майнеров с учетом внешней подачи электропитания.

Райзеры для майнинга: история появления. Для чего нужны райзеры PCI-E

Раньше далеко не каждая модель материнской платы позволяла подключить две карты. Пользователи поняли, что производительность увеличится, если подключенных видеокарт будет больше. Так появились майнинг-фермы.

Первые фермы включали только две видеокарты. Чуть позже производители кабельного оборудования разработали гибкие удлинители для портов PCI-E, которые назвали райзерами. На рынке появились материнские платы с 16x портами. Это позволило использовать все порты платы для размещения карт и сборки фермы для 6-8 карт. Позднее каждое устройство обеспечили отдельным разъемом.

Недостатком райзеров того поколения была их длина. Видеокарты невозможно было установить на большое расстояние для лучшего охлаждения. Некоторые производители выпустили более длинные райзеры, однако китайскими разработчиками было предложено выпустить проводные устройства, которые осуществляют передачу данных посредством кабеля USB 3.0. Это решение позволило размещать карты на любом удалении, а также подключать дополнительно питание через любой из возможных разъемов.

Голубые полнопрофильные с доп.питанием 6pin

Маркировка платы PCE164P-N003 VER006С DC-DC преобразователь от Fitipower и стабилизатор G1084-33

Здесь наши друзья-китайцы для получения так необходимых видеокарте 3.3v несколько извернулись. С разъёма 6pin у нас приходит напряжение 12v, который попадает на преобразователь FR9888 (нагрузка до 3.5A, что как бы с приличным запасом), который в связи с примененной к нему обвязки даёт на выходе уже ровно 5v. А эти 5v, в свою очередь, поступают на стабилизатор G1084-33, который их ‘превращает’ в 3.3v

Пока не совсем понятно, зачем было такой огород городить, а не обойтись одним DC-DC преобразователем.. Возможно слепили из того, что было или чтобы получить на плате промежуточные 5v для будущих неизвестных целей. Свои идеи можете писать в комментарии

Соответственно данному райзеру не требуется питание 5v/3.3v с БП, т.к. он обладает всем необходимым ‘на борту’ для получения подобных напряжений. Соответственно можно смело прмиенять на серверных БП.

Однако я не считаю, что увеличение узлов на райзере добавляет ему стабильности. Скорее наоборот – больше вероятность поломок

Плата от того же ‘производителя’, что и ‘голубые’ райзеры выше, отличия не значительные по разводке.. Защитная липучка с обратной стороны платы такая же, как на ‘синих’ и ‘голубых’ USB-райзерах. Защёлка полуавтоматическая, нажимная.

Райзера эти предусматриваются для использования с серверными блоками питания, но в комплекте имеется переходник Sata15pin – PCI-E 6pin, для подключения к обычным БП. Использовать его с осторожностью, подробнее о причинах описано в данном материале далее по тексту

Магистраль USB-кабеля – перекрёстная

Как выбрать райзеры для видеокарт для майнинга?

При выборе рекомендуем учитывать следующие советы:

1. Большинство проблем, возникающих при работе, связаны с плохим качеством пайки. Плохая пайка контроллера напряжения приводит к сбоям работы видеокарт.
2. Перед запуском рига следует проверить все соединения, иначе из-за короткого замыкания может сгореть материнская плата, видеокарта или блок питания.
3. Напряжение видеокарты составляет 3,3 вольта. Необходимо проверить маркировку контроллера. Если на нем написано 5V, его нужно преобразовать в 3,3V, иначе видеоадаптеры не смогут корректно работать.
4. Перед подключением нужно проверить утечку припоя, иначе возможно замыкание и перегорание строя Molex-адаптера. Обычно срабатывает встроенная защита, но случаи поломки из-за перегрузки тоже встречаются.
5. На маленькой плате, подключаемой к PCI-E разъему, нужно проверить пайку USB-адаптера. В этом месте возможны проблемы с ненадежными штекерами и качеством припоя. Как правило, это случается на зеленых платах.
6. Соединительный кабель перед подключением стоит прозвонить омметром.

Карта не будет работать при подключении к USB-порту. Этот формат кабелей используется исключительно из-за наличия 9 проводов, необходимых для обмена данными с PCI-E.

USB 3.0 соединяет 9 контактов с каждой стороны. Этого числа контактов как раз достаточно, чтобы на карту поступало внешнее питание.

Голубые полнопрофильные с DC-DC преобразователем и 2ми видами доп.питания 6pin/Sata15pin

Маркировка платы EP105 VER 1.0

Полноценный DC-DC преобразователь напряжения MP2307DN от MonolithicPower на 3A. Известный, надёжный и холодный. Мощности данного преобразователя хватает более, чем с запасом. Работает в паре с дросселем.

Дополнительное питание можно подключить как через 6pin GPU разъём, так и через 2x Sata 15pin коннектора. Таким образом подходит как для серверных, так и обычных блоков питания. Запускать от одного Sata15pin грозит выгоранием коннектора, т.к. рассчитан он по 12v линии только на 4.5A.

Оба вида доп.питания соединенны параллельно, при желании можно сразу ко всем коннекторам подключиться от БП — хуже не будет. Для работы данного райзера не требуется наличие 5v/3.3v на БП, так как напряжение 3.3v доступно как раз с преобразователя. Минимум узлов — максимум наджёности. На данный момент считаю данный райзер самым оптимальным решением, хоть и не самым дешевым.

Магистраль USB-кабеля — перекрёстная.

Подключение и настройка

Теперь перейдем к практической части и рассмотрим, как подключить райзеры. Сразу стоит уточнить, что если вы используете серверные блоки питания, то нужно брать модели с 6 Pin коннекторами. Это лишает необходимости дополнительной пайки и использования специальных переходников.

Перед непосредственным подключением нужно проверить оборудование. Это касается проверки питания, контактов и т. д. Желательно для этого использовать «ненужную» видеокарту. Важным шагом является распределение питания. Выбор блока питания чаще всего зависит от количества карт в ферме. То есть выбор будет стоять между одним серверным или двумя обычными БП. Подсоединяйте райзеры в зависимости от коннекторов. Если используются Molex, то на один БП обычно подключается 2 видеокарты. В случае не сильно «прожорливых» моделей можно дополнительно подключить один райзер через SATA разъем.

В случае с серверным БП лучше всего будет поставить дополнительный блок питания (приблизительно на 350 W), чтобы обеспечить питание материнской плате, жесткому диску и т. д. К серверному БП подключать только видеокарты через 12-вольтовые провода. Райзер подключается через 6 Pin.

После организации питания достаточно воткнуть видеокарту в райзер. Второй конец USB кабеля вставляется в разъем PCI-E на материнской плате. После этого включайте риг, материнская плата должна сама определить все подключенные устройства в майнинг-ферме. Важно обратить внимание на следующие настройки в биосе, которые помогут улучшить производительность:

1. Отключить порты USB 3.0. и звук.
2. Выставить скорость PCI-E на Gen1, вместо автоматического режима.
3. Скорость процессорного кулера – авто.
4. Отключить HDD S.M.A.R.T.

Главным вопросом остается актуальность стабилизатора на райзере. Преобразователь превращает 5v в 3.3 v на самом устройстве. С одной стороны, это упрощает подключение, с другой – создает дополнительное звено в цепи, которое может быть недостатком. В таком случае при выводе стабилизатора из строя в видеокарту может пойти не 3.3, а уже 5v. Некоторые майнеры используют верхнюю планку напряжения и подают на стабилизаторы 12v. Тем не менее, преобразовывая 12v в 3.3v стабилизатор будет работать на пике возможностей, что чаще всего приводит к его быстрому выводу из строя. Как итог, он может оплавиться или вывести оборудование из строя.

Зелёные низкопрофильные

Более компактная «аэродинамическая» плата. Дополнительное питание осуществляется через разъём 4pin Floppy. Данный разъём на современных БП присутствует в количестве 1-2, чего явно не достаточно для питания всех райзеров среднестатистической фермы.

Переходники с IDE 4pin на 4pin Floppy могут присутствовать в комплекте с некоторыми БП, но это скорее исключение, чем правило. В комплекте с райзером имеется переходник на 15pin Sata. Подробнее о самом переходнике ниже по тексту в отдельном абзаце. Защёлка полуавтоматическая, нажимная.

Характеристики:

• Переходники с IDE 4 pin;
• Дополнительный переходник на SATA 15 Pin;
• Полуавтоматическая защелка.
• Перекрестная магистраль кабеля USB.

Магистраль USB-кабеля — перекрёстная

Но самое главное, что эти райзеры опасны для использования как раз из-за разъёма 4pin Floppy. Дело в том, что его расчётная нагрузка составляет около ~40W на 5v и 12v вместе. Видеокарта, как мы знаем, потребляет до 75W со слота, а в случае USB-райзера может потреблять и больше из-за потерь на стабилизаторе.

Соответственно реальный такой шанс получить оплавленный разъём, а с некоторым шансом и возгорание. Но если райзер этот доработать, то его можно использовать. Доработка заключается в выпаивании данного разъёма и установке вместо него полноценного 4pin IDE как на полнопрофильных райзерах.