Как команда Wasp проект перемещается ближе к рабочему прототипу, мы думали, что мы бы разместить некоторые подробности здесь на 4 чипа A1 Осы в настоящее время в работах. Наша модульная конструкция будет иметь возможность использовать любой ASIC чип, который продается в сообщество прошлое, настоящее и будущее. Мы будем использовать Avalon Generation 1 и чипы BitFury (даже чип КНЦ), чтобы протестировать возможности Hive и осы и как только A1 Bitmine Chips корабля декабря или когда судно Minion Black Arrows в феврале мы будем иметь возможность изготовить Осы на основе этих чипов в очень короткое время выполнения работ.

Проект Wasp является открытое членство коллектива, и мы стремимся к Open Source оборудования и программного обеспечения, и мы очень заинтересованы в сотрудничестве с изготовителями чипа, DIY'ers / радиолюбителей, а также шахтеров, стремящихся модернизировать свои "старение" а также "неэффективный" системы. Если вы хотите узнать больше или даже стать членом команды, пожалуйста, ознакомьтесь с нашей ниткой проекта. Мы должны испытывать Avalon и BitFury Wasp (и, возможно, в КНЦ оса) прототип с ульем в ноябре, и мы опубликуем больше деталей в нашем проекте темы здесь:

Это интересно, так как есть потенциал, для сообщества особенно тех, с BitFury и Avalon Gen I чипами, чтобы купить или построить эти единицы в течение нескольких недель, учитывая прототип работают хорошо. Мы надеемся, что наша модульная система позволит нашему сообществу разработать различную Осу, как новые чипы станут доступны и до цикла ваших добывающих установок, использующей Улья модульной конструкции.


Quad или Hex A1 Wasp Архитектура системы


Введение

Наш Quad A1 Wasp включают пять основных подсистем: А1 хэширования чипов и их интерфейсы SPI, интерфейс USB, встроенное программное обеспечение, управляемый блок питания, схему распределения электроэнергии, а также отладки, мониторинг и подсистему отображения.

Хэширования СИС Bitminer А1 рабочая лошадь лопасти, с 32 быстрыми хэширования двигателей и интерфейс SPI для управления ими. Каждый чип имеет свой собственный чип выбор на шине SPI освоенной XMEGA микроконтроллера.

Контроль всего лезвия осуществляется через USB-шину, которая управляется с помощью микроконтроллера Atmel ATXmega256A3U. Соединение USB является клиентом системы главного компьютера / контроллера, где добывающее программное обеспечение работает и подключается к Интернету для бассейнов.

Встроенное программное обеспечение на микроконтроллере конфигурирует поставки понижающего питания для обеспечения индивидуально для каждого напряжения A1. Контроллеры понижающих также предоставляет множество функций безопасности для защиты a1s во время горячей пробки или отключений электропитания.

Объединительная плата напряжение, необходимое для отличных от Hasher внутренней силы цепей осы все при условии, либо непосредственно от задней панели или посредством использования LDO линейных регуляторов. Эта оса должна обеспечить VIO для hashers и регуляторы, источники опорного напряжения для Мониторинговые A / D цепи на плате напряжения, мощности для светодиодных индикаторов, а также питание разъемов для диагностики и мониторинга (опциональный локальной консоли & дисплей). Почти все вспомогательные источники напряжения включается и контролируются XMEGA, чтобы обеспечить защиту для горячей замены обстоятельств.

И, наконец, подсистема мониторинга и отображения поставлена ​​задача мониторинга температуры на плате и силовых цепей, контроля напряжения и отображения их различные уровни состояния через одно- или многоцветных светодиодов, которые могут быть широтно-импульсной модулируется XMEGA.

Напряжения и температуры на этих осах контролируются через подсистему А / D в XMEGA, и через TWI шинного термометр цепи, а также через отдельные датчики в ASICs и контроллерах понижающих. Положение было сделано, чтобы присоединить дополнительные маргаритки цепи TWI термометров для системы в заголовки лезвия охлаждения. Есть несколько светодиодов на большом расстоянии ос от разъема края, которые используются для обеспечения визуальной идентификации, здоровья доски, рабочие режимов (хэширование, отладка, программирование, отсоединив), и две кнопки, связанных с отключением и ручным переключения режимов. Наконец, как уже упоминалось выше, есть заголовок для крепления внешней диагностики и обслуживания консоли и отладки аппаратного обеспечения и заголовка программирования также могут быть заполнены.

A1 HASHING СИС

Хеширование СИС bitminer A1 имеют 32 на чипе хеширования двигателей для eCoins на основе горнодобывающей SHA256. Эти двигатели могут работать на где-то между 0,5 и 0.95V, и чем выше напряжение, тем выше внутренние часы могут быть сконфигурированы. Чипы номинально рассчитаны на 25GH / с каждый, по 0,65, и до 40GH / с каждым в 0.75V, если все двигатели 32 являются функциональными. Продавец гарантирует только то, что по крайней мере 30 двигателей функциональны, но не дают никаких гарантий относительно каких-либо тактовых частот или выживания напряжения за пределами базовой линии. Наша реализация управления напряжением и управления тактового выполняемого микроконтроллер позволяет автоматически характеризовать и затем оптимизировать бегущую среду для каждого чипа в отдельности под управлением программного обеспечения. Так как элементы управления могут быть изменены с использованием протоколов связи, пользователь может также повторно настроить его лезвие в то время как он хэширования, с тем чтобы снизить мощность, потребляемую при увеличении отношения к хешей Вт. Встроенное программное обеспечение будет также, если настроено, управление питанием и часами для защиты от A1 перегревается вызвано сбои охлаждения, например.

Все коммуникации между микроконтроллером и хэшированием чипами передаются по шине SPI. В то время как A1 имеет колодки, чтобы позволить цикл SPI содержать более одного ASIC, нет никакой пользы для этой функции для нас, и это требует значительных затрат в маршрутизации на печатной плате - потенциально даже принуждая изменения в четыре слоя борту. Вместо этого мы буфер шины SPI для каждого A1, а просто присвоить отдельный SPI выберите строку к каждому. Это позволяет нам микропрограммную простоту разговора с одной Hasher в то время, и работает лучше, чем следящие все hashers к самому медленному в часах или интервал опроса SPI. Оно также предотвращает длинные цепи сдвига, которые могут ограничат систему опроса и снизить использование в hashers, потому что один, который заканчивается в то время как другие быть повторно инициализирован, должен ждать до нескольких сотен микросекунд для своей новой работы. Это также чисты - мы не знаем, что опечатки участвуют в этих новых чипах, и поэтому лечение каждых из них независимо дают нам лучший шанс, имеющей полнофункциональное лезвие, не очень дорогостоящей горячий воздух переделок заменить неэффективный чип.

Серии XMEGA Atmel содержит USART, который может быть использован в качестве ведущего устройства шины SPI с DMA, освободив микроконтроллер обязанностей обслуживания входов и выходов SPI. Это - наряду с аналогичной возможностью DMA на порт USB - делает микроконтроллер очень отзывчивый к новым командам от добычи программного обеспечения и благоприятствующей отдельных очередей на работу для каждого A1, которые все движущиеся с разной скоростью, потенциально. Мы не должны работать на наименьший общий знаменатель, и, следовательно, может получить больше хэширования из любого заданного лезвии, чем дизайн, который ограничен в этой моде.
 
Интерфейс USB

Конкретный XMEGA микроконтроллер выбран для этого проекта имеет родную USB-интерфейс на борту которого выходы требуют только внешних антистатических защит и фильтров помех для реализации USB 2.0 Full Speed ​​(/ с 12Mb) интерфейс. Этот интерфейс сконфигурирован с двумя дескрипторами устройств, что делает лезвие устройства USB соединения. Одно устройство в основном используется только для нормальной добычи спецификации хеширования рабочих мест, а также для возвращения любых золотых одноразовых номеров, которые были обнаружены. Это делает программное обеспечение шахтера просто, и позволяет ему соответствовать единому протоколу без учета типа хэширования чипа, который использует осу. Дескрипторы также позволяют самоидентификации, в соответствии с требованиями спецификаций USB, и может показать горнодобывающее программное обеспечение, что непрозрачные данные конфигурации блока может загрузить, чтобы инициализировать его нормальную работу.

Второй из составных устройств является более сложным интерфейсом управления. Он работает для того, чтобы FLASH программирования, а также наложение загрузки и вызов, и может дублировать отчетность мониторинга и техническое обслуживания для напряжения, температуры и наличия питания и т.д. от первого устройства. Микропрограммная операция проверки лицензирования выполняется с использованием этого интерфейса, а также предоставляет интерфейс для запуска диагностики, которые могут переопределить команды первого устройства - или отключить их полностью.

Выработка электроэнергии и управление

Эта модель осы, как и любая модель, использует PMBus конфигурируемых источников питания понижающего обеспечить вариации основной внутренней рабочей мощности к хэшированию чипам. Спецификация ИМВП-7 привело многих жизнеспособных альтернативных контроллеров понижающих, так как они используются в основном в производстве CPU точки зрения нагрузки регуляторов, как для ноутбуков и настольных компьютеров, где графический процессор реализован на чипе процессора. Поскольку большинство графических системы принимают те же самые низкие напряжения, как процессоры, почти в одни и те же высокие уровни тока, существуют два контроллера понижающие, такие как TPS59650, который может создавать два независимых источника питания одного и того же диапазона напряжения, программируется индивидуально по всему диапазону (0,1 ! -2.5V, в 50mv шагов), на 40А текущих уровней с очень низким уровнем пульсаций и схем контроля / восстановления для перегрузки по току, перенапряжения, под током под напряжением, и синхронизируется мягкий запуск - все примерно за $ 3 / на чип, в средних количествах!

Qu А1 оса получает все свои потребности в энергии от разъема края (ов) на его печатной плате. Все конфигурации объединительной платы обеспечивают следующие напряжения:



Это обеспечивает мощность привода для контроллеров понижающих, которые генерируют программируемые напряжения в диапазоне 0.1V-2.5V при токе около 30А для каждой секции. Это тоже является переключаемым по XMEGA, для поддержки горячей замены. Более высокие (60A) питания силы тока можно со вторым, дополнительным разъемом питания края только.

+5Vsb используется для подачи всей мощности на микроконтроллер, через 3,3 с низким падением напряжения линейного регулятора. Он всегда включен, если питание объединительной платы не будет полностью отключено от сети, и обеспечивает постоянную доступность для подключения USB. + 3.3V используется для питания контроллеров понижающих, никаких переводчиков уровня, и большинство драйверов светодиодов. + 5V является стандартным переключением питания, который используется только для нужд больше, чем мощность в режиме ожидания может поставить. В настоящее время не используется на Quad A1 Оса. + 12V является основным источником питания для хэширования чипов после того, как оно было обусловлено контроллерами понижающих. С четыре А1 чипов работают на скорости турбо, эти рельсы нужны будут поставить лезвие о 160-175W, или где-то около 18-20A. Другие предложенные осы могут использовать больше энергии и требуют добавления второго разъема силового каскада на материнской плате, в результате чего общую доступную мощность для + 12V до 60A.

потребности в энергии для Quad A1 Ос включают несколько дополнительных напряжений, полученных от источников питания объединительной платы. Низкие текущие потребности удовлетворяются с низким падением напряжения линейных регуляторов, в то время как большой ток, переменные потребности напряжения на hashers выполнены с переключением регуляторов доллар, по одному на A1 чипа.

Этот тип контроллера понижающего идеально подходит для приведения в движение пары А1 х, и PMBus хорошо известны спецификации для управления ими, что даже предварительно встроенные библиотеки прошивки, доступные от Atmel служить в качестве основы разработки встроенного программного обеспечения на Осу. Qu А1 оса будет иметь две копии схемы на рис-1, ниже, которые будут делить между ними XMEGA:
A1 Wasp шаблона питания

Рисунок 1: Шаблон для внутреннего производства электроэнергии и управления в течение 2-х A1



Понижающий схема двойного питания будет небольшое упрощение эталонного дизайна Texas Instruments доступны от производителя на TPS59650 Reference Design.