PCI-E i Risery

Każdy kto zajmuje się kopaniem kryptowalut chciałby podłączyć jak najwięcej kart do jednego komputera, sam standard pozwala na podłączenie do 8 urządzeń dlaczego więc większość użytkowników ogranicza się do 3 czy 4 kart. Na te i podobne pytania postaram się odpowiedzieć w tym krótkim opracowaniu.

Wielu nowych użytkowników ma poważne problemy z podłączeniem większej ilości kart w swoich koparkach, winę za ten fakt ponosi standard PCIe który nie jest tak prosty jak mógłby się wydawać. Co to w ogóle jest? PCIe jest to standard połączenia urządzeń Point-to-Point (nie magistrala!), a więc jest odpowiedzialny za to do którego slotu w płycie głównej podłączamy nasze urządzenia, riser zaś to nic innego jak zwykła przedłużka dzięki której nie musimy bezpośrednio wpinać karty w płytę tylko dowolnie ją zamontować w dogodnym miejscu. Na początek należy nadmienić, że wszystkie inne starsze standardy takie jak AGP czy PCI do niczego nam się w koparce nie przydadzą a w nowych płytach głównych są przeważnie pominięte.

Wyróżniamy 4 podstawowe standardy złączy spotykane w płytach są to: PCI-e x1, PCI-e x4, PCI-e x8, PCI-e x16

Jest to to samo złącze poszerzane o kolejne linie danych by zwiększyć prędkość.

Modyfikacja riserów.

Popularnym mitem jest ze do poprawnej pracy wymagane jest pełne złącze PCIe 16x, zarówno złącze PCIe 1x jak i 16x działają z taką samą jakością w naszym zastosowaniu i w żaden sposób nie spowalniają kopania. Choć należy zaznaczyć że różnią się miedzy sobą prędkością przesyłu danych która w niektórych grach lub programach inżynierskich może mieć znaczenie. Wszystkie rodzaje mają część wspólną wyraźnie oddzieloną od reszty na której znajduje się zasilanie, złącze jtag i sygnał sterujący, w drugiej części są to już tylko linie wymiany danych. Dzięki takiemu rozwiązaniu mamy możliwość dowolnej modyfikacji połączenia zarówno 1x do 16x , 4x do 16x jak i 16x do 1x czy 8x do 4x. Problem mogą stanowić jedynie wymiary fizyczne więc jeśli nie mamy dedykowanej przejściówki żeby połączyć wersje z różnymi ilościami linii musimy albo rozciąć gniazdo albo przyciąć ilość pionów we wtyczce. Zaleca się modyfikacje po stronie risera a nie płyty czy karty graficznej.

Przerabiamy riser 8x-8x tak by pasował z jednej strony do gniazda PCIe 1x, a z drugiej zamontować w standardowej karcie z grzebieniem szerokości 16x. Można wyciąć albo wszystkie zbędne piny albo tylko te które nam przeszkadzają. Kolorem czerwonym jest oznaczona wspólna część zasilająca każdej wtyczki, niebieskim minimalna ilość pinów do działania w standardzie PCIe 1x, a zielonym kolejne linie przesyłu danych które są dla nas nieistotne, ja wyciąłem tylko część ale można pozbyć się ich wszystkich wedle uznania.

Wszystkie zabiegi należy wykonywać bardzo ostrożnie gdyż łatwo o przycięcie zbyt dużej ilości pinów lub zniszczenie wtyku i choć utrata jednego z pierwszych nie powinna mieć większego wpływu to jednak nie zawsze taki riser będzie działał poprawnie.
Dużo częstszą modyfikacją jest przycięcie gniazda tak by można było podłączyć kartę do risera. W tym celu należy po prostu spiłować część przeszkadzającą w zamontowaniu wtyczki uważając by cięcie nie było zbyt głębokie, łatwo w ten sposób spiłować przypadkowo styk.

Zasilanie

Czasy kiedy wszystkie karty graficzne były zasilane przez płytę główną bezpowrotnie minęły, te mocniejsze wymagają dodatkowego zewnętrznego zasilania bezpośrednio z zasilacza. Po ścieżkach według standardu może płynąc do karty 25W z możliwością zwiększenia do 75W, a zewnętrzne kable zasilające dostarczają 75W-6pin oraz 150W-8pin, mowa tutaj o standardach PCI-E 2.0 i PCI-E 3.0 które obecnie obowiązują.
To tyle według standardu, większość firm jednak wykracza poza te ograniczenia co czasem może powodować nieprzyjemności, najbardziej narażone są tutaj płyty główne gdzie po cienkich ścieżkach płynie duży prąd co z kolei powoduje grzanie się i spadek napięcia, które z kolei wymusza jeszcze większy prąd paląc w efekcie nasza płytę lub riser.

Jest to częstą przyczyną usterek dlatego nie warto oszczędzać na jakości płyt głównych, ryzyko uszkodzeń oczywiście rośnie proporcjonalnie wraz z ilością kart graficznych zamontowanych w naszej koparce. Rozwiązaniem może być kupno riserów z dołączonym złączem molex, modyfikacja polega na tym że prąd nie płynie przez płytę główną a jest dostarczany za pomocą zewnętrznych przewodów bezpośrednio do poszczególnej karty. Wygląda to tak, że do części wspólnej są doprowadzone przynajmniej dwa przewody czarny i żółty(lub inny) połączone miedzy sobą kondensatorem filtrującym. Przy większej ilości kart lub płycie głównej niskiej jakości może być to konieczny zabieg.

Wykrywalność kart

Niestety okazuje się, że jak mamy 7 slotów PCIe w płycie, wcale nie musi oznaczać że da się podłączyć 7 urządzeń, producenci z różnych względów a często z premedytacją montują większa ilość złącz wiedząc że nie będą działać, wszakże liczy się sprzedany produkt. Często zdarza się że dwa sąsiadujące sloty są w rzeczywistości jednym i jeśli jeden jest w użytku to drugi nie ma prawa działać. Informacje o tym można czasem przeczytać gdzieś w manualu na stronie producenta. Drugim najważniejszym czynnikiem jest zestaw procesor-chipset, nowe architektury układów spowodowały przeniesienie kontrolera bezpośrednio do procesora i to on powinien odpowiadać za wykrywanie i obsługę peryferii, chipset natomiast pełni „tylko” role pośredniczącą co nie znaczy że mniej ważną.
Nawet najnowsze procesory mają ilość linii pozwalającą na pracę tylko jednej karty z prędkością standardu 16x, a w przypadku wykrycia trzech urządzeń przechodzi w tryb 8x 4x 4x ,także nie zdziwcie się że crossfire nie podwaja wam osiągów, a jedynie trochę przyspiesza granie. Dalej należy uważać żeby nie było wąskiego gardła na płycie głównej która nam ograniczy ilość wykrywanych kart, i następnie samej karty która powinna trzymać się standardów. Niestety kompatybilność poszczególnych elementów jest różna i ciężko jednoznacznie powiedzieć czy zadziała 5, 6 czy 7 urządzeń. Większość użytkowników ogranicza się do 3 lub 4 kart co jest w zupełności wystarczające z uwagi na brak zasilaczy które by obsłużyły większą ilość kart. W razie czego zawsze staramy się wybierać płyty z jak największą ilością slotów PCIe, a nie tylko taką jaka jest nam potrzebna.

Częste problemy

Wszelkie problemy są opisywane w odniesieniu do koparek opartych na dedykowanej wersji linuxa BAMT/SMOS, która dobrze dobrana działa praktycznie niezawodnie. W przypadku budowy opartej o windowsa pojawiają się dodatkowe problemy związane ze sterownikami i samym systemem który w zależności od wersji nie zawsze działa tak jakbyśmy chcieli.

Tak więc co robić gdy komputer nie wykrywa karty:
1. Najpierw sprawdzamy czy wszystkie risery są sztywno zamocowane oraz czy podłączona jest tylna wtyczka zasilania biegnąca od zasilacza.
2. Jeśli to nie pomaga staramy się sprawdzić czy podłączenie do innych slotów nam pomoże. Pozwoli to wyeliminować martwe złącza. Przekładamy i sprawdzamy kolejne porty identyfikując te felerne.
3. Mimo kompatybilności pionowej jak i poziomej w standardzie PCIe, czyli miedzy poszczególnymi szerokościami wtyczek zdarza się, że pojedyncze złącza PCIe 16x potrzebują koniecznie pełnego połączenia z kartą przez riser 16x-16x, a połączenia 1x-16x nie będą działać.
4. Zaś w przypadku mniejszych złączy jak PCIe 1x można się pokusić o zworkę miedzy pierwszym pinem części wspólnej a szóstym w pierwszej sekcji danych. Są to piny odpowiadające za wykrycie aktualnej szerokości złącza i wszystkie kolejne powinny być zwarte wewnątrz karty, pozwala to na wprowadzenie procesora w odpowiedni tryb i czasem pomaga z problemem wykrywalności urządzenia.

5. Jeżeli żaden z tych hardware’owych zabiegów nie pomógł zostaje nam już tylko walka z BIOS’em zmiana jego ustawień i/lub wersji. Niestety znany jest mi tylko jeden przypadek żeby napisano nowy sterownik specjalnie na życzenie klienta któremu nie wykryło 7 karty.

Doświadczenia zebrane przy budowie wielu koparek. Są to najczęstsze, pewne i sprawdzone metody. Mamy nadzieję, że oszczędzi to wam sporo pracy i przyda się podczas budowy własnej koparki. Jest to chyba najbardziej kompletny opis tego typu. Jeśli jednak macie jakieś pytania albo własne spostrzeżenia to wszelkie komentarze są jak najbardziej mile widziane!