62 votes

Que se passe-t-il lorsque le matériel essaie de consommer plus d'énergie que ce que l'alimentation peut fournir ?

D'après ce que j'ai compris, les ordinateurs ne tirent pas toujours la même quantité d'énergie de l'alimentation électrique, tout le temps. Il y a des moments où les disques durs sont en veille et ne consomment pas autant que lorsqu'ils tournent, et les cartes graphiques économisent de l'énergie lorsqu'elles ne sont pas pleinement utilisées.

Que se passe-t-il lorsque, par exemple, vous avez 100 disques durs installés dans une tour de bureau (ou un rack de serveurs) avec, disons, un bloc d'alimentation de 1000 watts, et qu'ils sont tous en veille, et que soudain un processus accède à tous les disques durs et les fait tourner, consommant plus d'énergie que le bloc d'alimentation ne peut en fournir ?

Y a-t-il un signal que les disques durs envoient lorsqu'ils pensent qu'ils ne sont pas assez alimentés ? Ou est-ce que chaque élément matériel individuel demande au PSU s'il peut lui fournir X watts de puissance, et il peut répondre "non, je n'ai pas cette puissance disponible" ? La carte mère décide-t-elle si elle peut négocier cette demande de puissance et éviter en toute sécurité une perte de puissance soudaine et un arrêt instantané ? Ou est-ce que le protocole standard dans ce cas est de se laisser mourir sans essayer d'éviter ce problème ?

D'après mon expérience avec mon ordinateur de bureau, quelques disques durs et un PSU 350W à faible puissance, il s'arrêterait instantanément si 5 disques durs essayaient de tourner en même temps. Rien de grave n'est arrivé, heureusement, mais j'aimerais savoir si l'arrêt instantané est une réaction attendue et planifiée des pièces matérielles, ou si la carte mère (ou le PSU) panique et désactive tout de manière inattendue.

Pour clarifier ma question : Ce qui m'intéresse, c'est de savoir pourquoi le résultat commun est l'arrêt du système au lieu d'un refus sûr de l'alimentation du périphérique qui surchargerait le système ? La gestion de l'alimentation USB protège contre un tel scénario, alors pourquoi la logique de gestion des câbles d'alimentation SATA/Molex n'a pas cela (ou si elle l'a, pourquoi elle échoue si souvent) ?


Mise à jour après avoir vu quelques réponses : Je suis vraiment surpris qu'il n'y ait pas une sorte de logique de gestion de l'alimentation intégrée dans les PSU comme les cartes mères pour gérer la distribution de l'alimentation USB. C'est ce que j'ai compris des réponses jusqu'à présent. Si vous connaissez quelque chose qui dit le contraire, s'il vous plaît partager comme une réponse.

73voto

Ana cleto Points 11

D'un point de vue électronique, lorsque le courant tiré d'une alimentation dépasse la capacité de celle-ci, la tension de sortie chute soudainement. Les appareils électroniques qui ont besoin d'une tension particulière pour fonctionner s'éteignent tout simplement. Il s'agit en fait d'une coupure de courant.

Dans le meilleur des cas, l'alimentation détecte cette condition de surcharge et se maintient hors tension pendant un certain temps ou teste pour voir si la charge est toujours présente de manière sûre, en maintenant la sortie d'alimentation hors tension jusqu'à ce que la charge disparaisse.

Dans le pire des cas, l'alimentation entre dans des cycles constants d'allumage et de coupure et risque de se tuer ou de tuer un ou plusieurs des appareils connectés.

Il n'existe aucune disposition permettant aux appareils de "demander" plus d'énergie à une alimentation électrique, sauf dans le cas d'appareils intelligents comme l'USB, où la disponibilité de l'énergie était une préoccupation au départ. Un système d'alimentation n'a absolument aucune électronique intelligente.

44voto

David Schwartz Points 60868

L'alimentation détecte une condition de surcharge et s'arrête. Il n'y a pas de disposition pour négocier les besoins en énergie.

37voto

LSerni Points 8163

Rien de grave n'est arrivé, heureusement, mais j'aimerais savoir si l'arrêt instantané est une réaction attendue et planifiée des pièces matérielles, ou si c'est la carte mère (ou le PSU) qui panique et désactive tout de façon inattendue.

Théorie

C'est les deux. C'est le bloc d'alimentation qui pète les plombs. est la réaction attendue et prévue des pièces de matériel. Une fois en mode "arrêt de sécurité", vous devez soit déconnecter le bloc d'alimentation pendant quelques secondes, soit réinitialiser un interrupteur qui se trouve généralement à l'arrière de l'appareil. 1 .

Le monde réel

Des alimentations très bon marché pourraient pas et laisser l'équipement dysfonctionner en raison d'un courant insuffisant. C'est l'interprétation que font certains fabricants de l'"amélioration" de la conception ATX, réduisant la nécessité de réinitialiser le bloc d'alimentation en cas de surcharge "temporaire". Les vraies alimentations ATX seront capables de fonctionner à pic maximum pendant une courte période, cette pointe étant supérieure à la spécification de fonctionnement continu, sans déclencher et sans être endommagé. Tout le monde est gagnant. Les unités mal conçues de certains fabricants que nous ne nommerons pas ne se déclenchent tout simplement pas ; lorsqu'elles sont utilisées raisonnablement, elles sont identiques aux véritables PSU ATX et coûtent moins cher.

Lorsqu'ils sont utilisés de manière déraisonnable, ils peuvent s'enflammer ou entrer dans un cycle de "mise sous tension, mise hors tension, mise hors tension, mise sous tension, mise sous tension, mise hors tension..." qui occasionnellement se résout même d'elle-même et passe à une botte correcte. Ce qui se passe ici, c'est que le bloc d'alimentation ne déclenche pas et que l'équipement est soumis à une usure imprévue. Dans un tel cas, je conseillerais de remplacer le PSU. Cela n'a pas beaucoup de sens de faire des pieds et des mains pour s'adapter à une alimentation qui se comporte mal pour commencer. Et tant que vous en êtes à remplacer l'alimentation, prenez-en une plus puissante, ce qui résout le problème initial.

Disques durs

Cependant, les disques durs sont un cas particulier, car ils sont connus pour avoir des besoins de rotation beaucoup plus importants. Ainsi, un peu de Les disques durs (et les cartes mères) ont des dispositions pour gérer ce problème en retardant la mise en rotation, en utilisant des cavaliers qui retardent la mise en rotation d'une durée fixe, ou en prenant en charge les fonctions suivantes PUIS (également aquí ) ou une mise en rotation décalée via la signalisation du fond de panier. Les solutions sans cavalier nécessitent une carte mère adaptée, capable d'envoyer le signal approprié au disque dur (broche 11 de l'interface SATA, implémentée par WD et d'autres). Le logiciel est soit laissé à l'utilisateur, soit parfois implémenté dans le BIOS.

Cela n'a rien à voir avec les blocs d'alimentation, mais peut expliquer comment, dans une certaine configuration, un bloc d'alimentation de 350 W peut ne pas disjoncter lorsqu'il alimente huit disques durs dont la puissance de rotation combinée est ( J'utilise un numéro aléatoire ) 400W. Cela s'explique par le fait que la consommation totale ne se matérialise jamais, et que les disques durs montent deux par deux, chacun tirant un courant énorme pendant quelques fractions de seconde avant de revenir au courant opérationnel normal. Remplacez la carte mère par une carte qui ne gère pas (ou n'a pas configuré) le spin-up échelonné, et boum.

Mises à jour

Pour clarifier ma question : Ce qui m'intéresse, c'est de savoir pourquoi le résultat courant est l'arrêt du système au lieu d'un refus sûr de l'alimentation du dispositif qui surchargerait le système ? La gestion de l'alimentation USB protège contre un tel scénario [...] Je suis vraiment surpris qu'il n'y ait pas une sorte de logique de gestion de l'alimentation intégrée dans les PSU comme les cartes mères ont pour gérer la distribution de l'alimentation USB.

L'USB est un communication la norme entre des dispositifs plus "intelligents" que ce que l'on attend d'un disque dur moyen (il est vrai que la puissance de calcul d'un disque dur n'est pas à dédaigner - certains d'entre eux sont d'ailleurs des disques durs). peut exécuter Linux ).

Mais les problèmes ici sont nombreux :

  • le PSU ne peut pas être sûr de qui draine le courant. Une ligne d'alimentation peut se connecter à jusqu'à quatre connecteurs Molex et les lignes 12V/5V ne sont pas conçues pour transporter des informations. Il pourrait C'est possible, mais il faudrait essentiellement réorganiser le bloc d'alimentation et le système d'alimentation. tous matériel susceptible d'avoir besoin d'une telle fonctionnalité.
  • refuser l'alimentation d'un appareil pourrait aller à l'encontre de l'objectif de démarrage de l'ensemble du système. Ou conduire à des résultats potentiellement désastreux. Pensez à ce qui se passerait si une unité RAID démarrait avec un (ou deux !) disques en moins parce qu'elle a été "privée de courant".
  • si le besoin de courant extrême provenait d'un défaut matériel, tout le système est en panne et donc la politique actuelle consistant à tout arrêter est, à mes yeux, la ligne de conduite la plus sûre. Gardez à l'esprit que les grands systèmes trop importants pour échouer seront construits différemment et avec d'énormes redondances, donc en ceux Les scénarios d'arrêt limité sont également la meilleure réponse, et il se peut qu'ils ne se produisent même pas parce que l'unité défectueuse n'a pas besoin de plus de courant mais ne démarre tout simplement pas du tout (protection et coupure des circuits directement sur toutes les parties alimentées). Dans les anciens systèmes haut de gamme IBM AS/400, vous pouviez court-circuiter un lecteur et le système continuait à fonctionner. pendant qu'une baie de disque partait en flammes et en fumée. - Je l'ai vu se produire. L'unité était logiquement et électriquement déconnectée du fond de panier, mais cela ne l'a pas empêchée de continuer à brûler, bien sûr ; mais avec suffisamment d'argent même cela peut être évité ).
  • sur la main qui saisit, c'est économiquement non viable - un tel PSU intelligent coûterait beaucoup plus cher qu'un plus bête, plus robuste Un bloc d'alimentation plus puissant, plus simple à construire et susceptible de durer plus longtemps, qui résoudrait le même problème tout aussi bien (en fait, en ayant plus de courant à sa disposition, et en travaillant plus loin de la pleine capacité, il résoudrait ce problème particulier). meilleur ).

(1) Je me souviens d'un mini ordinateur de bureau Hewlett Packard qui l'avait sur l'écran. à l'intérieur de à côté des bandes de câbles. Il avait aussi une lumière verte "power on" à l'intérieur. J'imagine qu'il s'agit de blocs d'alimentation spécialement construits pour un arrangement spécifique, qui sont ensuite utilisés ailleurs. Débrancher la prise murale devrait suffire à réinitialiser le PSU, mais si ce n'est pas le cas, avant de le laisser pour mort, essayez de vérifier le côté interne. On ne sait jamais.

7voto

Greg Elliott Points 71

Dans le cas spécifique d'un élément électromécanique tel qu'un disque dur, la consommation d'énergie du dispositif est généralement la plus élevée lors du démarrage initial, puis elle diminue une fois que le dispositif est dans un état stable. C'est pourquoi les bonnes cartes RAID (par exemple) disposent d'un paramètre permettant d'échelonner le démarrage de tous les disques connectés, afin que la charge de démarrage ne soit pas placée sur l'alimentation en une seule fois.

Un autre scénario qui peut se produire est que si vous êtes proche des limites de puissance de l'alimentation, sans les dépasser, l'alimentation peut ne pas s'arrêter. Au contraire, comme d'autres réponses l'ont dit, la tension va chuter. Le résultat final peut être des pannes de système apparemment aléatoires (comme un BSOD dans Windows). Cela dépend en partie de la qualité de l'alimentation électrique. Les alimentations de haute qualité supporteront d'être poussées plus près de leurs limites que leurs homologues moins chers et de moindre qualité.

6voto

phuclv Points 22397

J'ai vécu cela il y a plus de dix ans.

À ce moment-là, mon disque dur était presque plein et j'ai dû brancher un autre disque dur de 80 Go. Après le démarrage, tout semblait aller bien.

Mais après quelques jours, le système s'est arrêté ou l'écran a clignoté de façon sporadique. Après chaque clignotement, le système revenait à la normale mais dans l'explorateur, le lecteur C disparaissait ou une autre chose étrange se produisait. Des erreurs se produisaient, des boîtes de messages apparaissaient... Mais la chose la plus étrange est que mon disque dur principal apparaît maintenant comme plus de 1TB dans diskmgmt.msc et d'autres outils de partitionnement de disque.

Je n'ai pas pu en trouver la raison mais j'ai décidé de remplacer l'alimentation lorsque j'ai vu une annonce publiée par le célèbre magasin de PC près de chez moi pour échanger les vieux claviers/micros/alimentations contre des neufs. J'ai emporté la nouvelle alimentation chez moi et j'ai pleuré en constatant que le connecteur à 24 broches ne pouvait pas s'adapter à ma carte mère à 20 broches. Après une heure, j'ai constaté que les 4 broches supplémentaires pouvaient être retirées pour rendre le connecteur compatible avec les 20 broches. Depuis, plus rien d'étrange ne s'est produit et le PC a fonctionné sans problème.

C'est juste que l'ancienne alimentation est à peine suffisante pour les anciennes choses plus le nouveau disque dur dans les cas normaux. Mais dans certaines situations, les besoins en énergie augmentent de manière significative et surchargent la source, ce qui fait chuter la tension et provoque un brownout. Des comportements indéfinis se produiront, comme la perte de données, un disque dur déconnecté ou non reconnu...

Cela m'a coûté des dizaines de Go de données et m'a appris une nouvelle leçon.

Fin de l'histoire


Maintenant, à propos du phénomène :

Normalement, une alimentation électrique fournit une tension (presque) constante dans sa plage de puissance de fonctionnement. Si un appareil consomme un peu plus d'énergie, la tension baisse un peu et l'alimentation essaie d'augmenter la puissance pour équilibrer la charge et ramener la tension à sa valeur normale.

Cependant, une fois que la puissance augmente au-delà de sa capacité, la situation ne peut plus être rétablie, la tension chute définitivement et ne revient jamais en arrière. Si la chute de tension se situe dans la plage autorisée par les appareils (entre 12 et 11,5 V, par exemple), le système fonctionnera toujours. Si la tension chute trop bas, il est évident que tout le système sera en panne car les puces ne fonctionnent plus avec cette tension.

Peut-être qu'une alimentation intelligente peut simplement éteindre un appareil à l'origine de la situation de surcharge, mais c'est très complexe et cela nécessite des sorties séparées pour différents appareils et une mesure constante de leur consommation d'énergie. Et si plusieurs appareils augmentent leur puissance en même temps ? Lequel allez-vous décider d'éteindre ? Si c'est le CPU ou la RAM, les éteindrez-vous ?

Il n'y a aucun moyen de l'empêcher, à part ne pas alimenter cet appareil, ou exiger que l'appareil gère sa propre alimentation. Cela peut être vu dans la norme USB. Les périphériques USB commencent toujours par l'icône puissance minimale requise (1 unité de charge). Une fois connecté, il négociera avec l'hôte pour qu'il lui donne plus de puissance. Si la demande est approuvée, il alimentera les autres parties nécessaires (comme le disque dur dans le boîtier). Vous pouvez également voir que dans les anciens boîtiers de disques durs USB qui nécessitent 2 ports USB, si vous ne branchez que le câble principal, il refusera de démarrer, car il verra qu'il n'y a pas assez de puissance.

SistemesEz.com

SystemesEZ est une communauté de sysadmins où vous pouvez résoudre vos problèmes et vos doutes. Vous pouvez consulter les questions des autres sysadmins, poser vos propres questions ou résoudre celles des autres.

Powered by:

X