SuperPi : sélection d'alimentation - Mesure courant et tension

Bonjour à tous,

Le projet SuperPi Cluster dispose de son premier Rack depuis un moment (c'était début Avril). Oui, je sais.... j'ai manqué d'un peu de motivation mais il est temps de s'y remettre.
Dans l'un des précédents articles il était question du raccordement électrique. Nous allons aujourd'hui utiliser ces raccordement pour tester la mise sous tension.

50+ Raspberry-Pi en Rack

A propos de SuperPi

Le projet SuperPi vise à créer un super-calculateur/Cluster didactique à l'aide de 50+ Raspberry-Pi. Voyez cet article contenant plus de détails dans cet article.

La force d'un Super-Calculateur/Cluster c'est le traitement en parallèle (Parallel Computing) pouvant servir dans de très nombreux domaines.

Quelle alimentation ?

Je n'ai pas encore fait de calcul savant pour évaluer lu courant que pourrait consommer le Rack à base de 14 Raspberry-Pi 3B+ .

Le courant moyen est de 0.8A par Pi lorsqu'il est exploite la son GPU (interface graphique). Ce n'est pas le cas ici puisque c'est OS headless (sans bureau) qui démarre.

Pour le moment je vais utiliser une alimentation de 5V 10A disponible chez Adafruit Industrie car je sais qu'elle est de très-très bonne qualité.

Alimentation 5V 10A de chez Adafruit

Contrôler la mise en tension

Brancher/couper le circuit +5V expose celui-ci a des surtensions de type RL. En effet, la longueur des fils de distribution d'alimentation jusqu'aux différents Raspberry-Pi n'est pas négligeable - bien que la charge (les Pi) ne soient pas vraiment inductives, il est préférable d'éviter toute situation à risque.

L'alimentation sera donc coupée sur le circuit primaire (220V AC) permettant ainsi une chute de tension plus en douceur sur le secondaire en 5V.

Mesure de tension

Avant de me lancer dans le boot de 13/14 Raspberry-Pi, je me suis dit que je pourrais les mettre sous-tension progressivement (sans booter) et surveiller que la tension délivrée par le bloc ne dépasse pas le maximum absolu de 5.25V.

J'ai configuré mon Siglent SDM3045x en mesure de tension CC avec un double affichage (Dual) afin d'afficher les statistiques. Les statistiques permettront de vérifier que le maximum de tension reste sous 5.25V.

SDM3045x : Dual --> Statistic -> Max

Pour le premier test --image ci-dessous-- seul les 3 premiers Pi sont en place (sans carte SD).

Test de mise sous tension des 3 premiers Raspberry-Pi

Ce qui permet de vérifier que l'alimentation reste dans les clous avec un maximum de 5.254V.

Voir maximum de tension

J'ai poursuivit les tests avec 6 et 9 Raspberry-Pi.

Mise sous tension avec 9 Raspberry-Pi

Tension d'alimentation du bloc avec 9 Raspberry-Pi

Voila, c'est le moment de tester la mise sous-tension de la totalité du rack.

Pour une tension qui chute a peine sous les 5.20V avec un maximum de 5.2093V

Mesure du courant

Je ne dispose que d'un Siglent, je vais donc seulement pouvoir me pencher sur le courant consommé (avec son maximum).

C'est avec une certaine surprise que je constate que le courant maximum est d'a peine 1 Ampère pour les 13 Raspberry-Pi
Il faut bien reconnaître que les CPU sont sous tension mais qu'ils n'exécutent --pour le moment-- absolument rien!

Mesure du courant à la mise sous-tension

Poursuivre les mesures

N'ayant chargé l'alimentation qu'à peine 10% de sa capacité, il normal de ne pas rencontrer de problème.
La bonne nouvelle est que je peux poursuivre mes investigations avec cette alimentation... il n'y a pas de pic de surtension même avec 13 Pi branchés dessus.

Cependant, il me faudra suivre plus finement l'évolution de la charge en courant lorsque les Raspberry-Pi démarrerons les systèmes d'exploitations.

Affaire à suivre donc....