Alimenter une carte graphique gourmande sans alim externe, pour Mac Pro 4.1 ou 5.1

[benja]

Bonjour à tous.

Je viens vous relater une bidouille que j'ai glanée ici sur les forums MacRumors, qui pourrait intéresser certains d'entre vous et que je compte réaliser bientôt.

Pendant longtemps il a été admis que les Mac Pro sont conçus pour accueillir une carte graphique au TDP de 225 Watts maximum, une carte plus gourmande pouvant nécessiter l'usage d'une alimentation auxiliaire. L'utilisation d'une carte trop gourmande sans alimentation suffisante peut déclencher une extinction brutale du Mac lors d'un usage intensif. La faute en revient aux connecteurs d'alimentation disponibles, le port PCIe pouvant fournir 75 Watts et chacun des deux connecteurs d'alimentation PCIe 6 broches pouvant eux aussi délivrer 75 Watts. Ces ports sont eux mêmes reliés à l'alimentation par des pistes sur le circuit imprimé de la carte mère et les pistes et câbles entre l'alimentation et la carte graphique sont le goulot qui limite le courant maximum disponible par cette voie. Surcharger ces voies d'alimentation peut créer un échauffement des pistes et une chute de tension en sortie des pistes. Pour éviter un tel phénomène Apple a implémenté une sécurité qui éteint l'alimentation en cas de surconsommation sur les connecteurs PCIe.

L'alimentation des Mac Pro 4.1 et 5.1 en revanche est capable de fournir beaucoup d'énergie puisqu'elle a une puissance maximum de 980 Watts et est articulée autour d'un rail 12V unique capable de délivrer 79A maximum (soit 948 Watts). Les Macs Pro précédents par contre ont bien la même puissance nominale mais répartie sur plusieurs rails, rendant la bidouille que je vais décrire plus complexe et hasardeuse. Voici l'étiquette de l'alim :

Ayant effectué quelques tests sur mon mac je me suis effectivement rendu compte que la réserve d'énergie disponible est importante.

Les chiffres renvoyés par iStat Menus (vous pouvez aussi consulter ces chiffres avec Hardware Monitor) donnent une consommation sur le rail 12V de 7-9A au repos, 16-17,5A avec le CPU à 100% (mono-cpu, TDP 130 Watts), et 27-31A avec le CPU et le GPU à 100% (GTX680, TDP 195 Watts). On voit les trois paliers sur le graphique qui est d'ailleurs gradué jusqu'à 80A soit la puissance max de l'alim. Ma conso max dans ce scénario est donc d'environ 38% de la puissance max disponible.

L'idée donc est que la puissance électrique est disponible à la source, mais les voies pour la canaliser vers notre carte graphique sont trop étroites. Certains ont contourné la limite en utilisant des adaptateurs permettant de tirer du courant de connecteurs SATA disponibles (un connecteur SATA peut délivrer jusqu'à 55 Watts en 12V, il existe des adaptateurs reliant deux ports SATA à un connecteur PCIe 6 broches), cependant, cette méthode monopolise des ports SATA. Pour disposer d'un connecteur PCIe 8 broches (150 Watts max) il faut utiliser un autre adaptateur combinant les deux connecteurs 6 broches de la carte mère vers un 8 broches.

Plutôt que d'utiliser une ribambelle d'adaptateurs, on va créer notre propre voie directement de la source vers la carte graphique. Pour cela il faut extraire et ouvrir l'alimentation du mac pour aller y souder les différents fils d'un ou plusieurs câbles d'alimentation PCIe. Le membre de MacRumors qui a relaté la bidouille a ainsi soudé deux connecteurs PCIe 8 broches qui lui ont permis avec succès d'alimenter simultanément deux cartes graphiques aux connecteurs d'alimentation 8+6 broches, soit un TDP entre 225 et 300 Watts par carte. On peut utiliser à cet effet une rallonge d'alimentation PCIe disponible dans le commerce dont on coupera l'un des connecteurs pour raccorder les fils à l'alimentation :

Le même membre de MacRumors a posté des images de l'alimentation ouverte, donnant une idée de l'endroit où souder les fils, les tensions disponibles sur chaque fil sont de toute façon indiquées sur le PCB :

Il reste à identifier quels fils doivent être réliés à quelle tension. Les broches "Sense" sont à brancher à la masse.

Voilà pour la théorie, cette bidouille reste réservée à ceux qui ont le matériel et l'expérience pour réaliser des soudures propres et qui savent où mettre et où ne pas mettre les doigts lorsqu'on manipule une alimentation, les condensateurs du primaire de l'alimentation pouvant garder des charges résiduelles potentiellement dangereuses. Pour ma part je suis dans l'attente de la livraison d'une carte graphique pouvant bénéficier de cette bidouille, je compte donc réaliser la modification dans le mois. Je vous donnerai alors de plus amples informations et retours d'expérience.

Ce message a été modifié par benja - 1 May 2015, 13:37.

[benja]

Une réaction ! Merci, l'espace d'un instant j'ai bien cru que la bidouille n'intéressait plus personne sur MacBidouille ! Cette modification est effectivement bien plus intéressante et bien plus propre que l'installation d'une alimentation auxiliaire.

Le câble en lien sur MacRumors convient à priori très bien pour la bidouille sans soudure. Dans mon cas j'ai utilisé deux prolongateurs 8 broches tout simples qu'on peut trouver dans toutes les boutiques en ligne de matériel informatique (LDLC pour ma part étant donné la proximité de leur boutique en dur).

Ce message a été modifié par benja - 10 Jul 2015, 07:06.

[ch21]

Une réaction ! Merci, l'espace d'un instant j'ai bien cru que la bidouille n'intéressait plus personne sur MacBidouille ! Cette modification est effectivement bien plus intéressante et bien plus propre que l'installation d'une alimentation auxiliaire.

Bah, on a pas tous des MacPro sous la main et encore moins besoin d'une carte vidéo de fou !

Mais bidouille sympa, et bien documentée