Hacker, M1 Mac mini’ye elektrik yerine Ethernet üzerinden güç sağlayan bir mod geliştirdi

 (inferse.com)
6 puan yazan GN⁺ 2023-08-03 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Power over Ethernet (PoE) protokolüyle çalışacak şekilde modifiye edilen M1 Mac mini, mevcut AC adaptörü yerine yalnızca Ethernet kablosuyla güç alabiliyor
  • Modifikasyon için M1 Mac mini’nin Ethernet portu söküldü (de-solder) ve ardından güç iletimini destekleyecek şekilde değiştirildi
  • magjack konnektörü, birkaç parça ve hazır bir modül kullanılarak PoE switch ile iletişim kuruldu ve güç 12V’a dönüştürüldü
  • AC adaptörü üzerinden güç beslemesi devre dışı bırakılmadığı için PoE’nin yedek güç olarak kullanılması muhtemel
  • Apple Silicon’ın enerji verimliliği, PoE testleri için uygun koşullar sağlıyor; ileride diğer Mac modellerine genişletilip genişletilemeyeceği dikkat çekiyor

Modifikasyonun arka planı

  • Apple, donanımın çalışma biçiminin değiştirilmesini önlemek için sıkı yazılım kısıtlamaları uyguluyor
  • Bir sistem mühendisi ve donanım hacker’ı, kendi meydan okuması olarak M1 Mac mini’yi PoE protokolü ile çalışacak şekilde modifiye etti

Modifikasyon süreci

  • M1 Mac mini’nin Ethernet portu söküldükten sonra kompakt gövde, güç iletimini destekleyecek şekilde değiştirildi
  • Modifikasyon için gerekli parçalar ve magjack konnektörü gerekiyor
    • Hazır bir modül (off-the-shelf module) kullanılarak parçaların PoE switch ile iletişim kurması sağlandı
    • Güç beslemesi 12V’a dönüştürüldü
  • Tüm modifikasyon sürecinin yazıya dökülüp yayımlanması planlanıyor; daha sonra video da hazırlanacak
    • Proje beklenenden 7 kat daha fazla ilgi gördü

Güç yedekliliği ve sınırlar

  • M1 Mac mini’nin PoE ile çalıştırılmasında bazı kısıtlamalar bulunması muhtemel (AppleInsider’ın belirttiğine göre)
  • Bu nedenle normal AC adaptörü üzerinden güç beslemesi devre dışı bırakılmadı
    • Yani PoE’nin yedek güç olarak kullanılması bekleniyor

Güç tüketimi ve PoE kapasitesi

  • Apple Silicon’ın enerji verimliliği sayesinde M1 Mac mini, PoE testleri için ideal
    • Boşta yalnızca 6W tüketiyor
    • Yük altında güç tüketimi 40W’a kadar çıkıyor
  • Power over Ethernet’in azami kapasitesinin farklı voltajlarda 15,4W olduğu doğrulandı; bu, Twitter’da ilk paylaşıldığında belirtilmeyen bir ayrıntıydı

Gelecek beklentileri

  • Modifikasyon sürecine ilişkin ek bilgilerin ileride paylaşılması bekleniyor
  • PoE’nin sınırları ve Ethernet portuna sahip diğer Mac modellerinin aynı modifikasyonu destekleyip destekleyemeyeceği görülebilecek

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2023-08-03
Hacker News yorumları

  • HN trafiği yüzünden site neredeyse çökmüş gibi göründüğünden, makalenin önbellek bağlantısını bırakıyorum
    https://web.archive.org/web/20230801195510/https://www.infer...

  • M1 Mac mini boştayken 6W, yük altındayken 40W’a kadar çıkıyor; özgün PoE’nin azami gücü 15,4W olduğundan sonunda 60W destekleyen 802.3bt(PoE++)’a yükseltmek gerekecek gibi
    Yine de harika bir proje. Mac Mini M1’i USB-C PD ile çalışacak şekilde modifiye etmeyi denemek istiyordum; MacBook ile aynı PD IC’si olan CD3217’yi kullandığı için mümkün olabilir, hatta sonunda bir powerbank ile çalıştırılabilir de

    • Küçük bir düzeltme: 802.3bt 51W (Type 3) veya 71W (Type 4) ekledi. 60W standart bir güç kademesi değil. Bazı switch’ler PoH ile port başına 95W’a kadar destekliyor
    • Mac Mini’yi harici bataryayla çalıştırma hedefinin ne olduğunu merak ediyorum. Ekranı kullanılmayan bir MacBook Air almaktan daha az maliyet verimli görünüyor
    • Fazladan bir Mac mini ve 60W’ın tamamını verebilen bir POE++ switch ile bunu denemeyi planlıyorum. POE Texas’ın oldukça sıradan bir POE splitter’ı bile gerçekten 60W sağlayabilir gibi görünüyor
      Muhtemelen kullanacağım injector şu - https://shop.poetexas.com/collections/splitters/products/gbt...
    • En kilitli cihazlardan birini bu şekilde değiştiren bir mod biraz anlamsız görünüyor. Bu projenin nesinin iyi olduğunu merak ediyorum. Fazladan bir kablo bu kadar mı rahatsız ediyor?
      Benim de dışarıdan bakınca anlamsız görünen “mutlaka yapılması gereken” projelerim var; bu yüzden kusur bulmaktan ziyade anlamak için soruyorum
    • PD olmazsa, USB-PD ile kendi kendini şarj edip 12V çıkış veren bir batarya paketi yapılabilir. Mini’nin dahili güç kaynağı 120/240V alıp yalnızca 12V çıkış veriyor gibi görünüyor

  • Mac Mini M1’in dahili AC adaptörünü bypass edip 12V DC ile güç verdim ve dört ayaklı robot deneylerinde kullandım
    Konnektörle ilgili ayrıntılar burada: https://www.ifixit.com/Answers/View/574827/What+PSU+connecto...
    Bu yazı Mac Mini 2018’den bahsediyor, ancak konnektör ve pin dizilimi Mac Mini M1’de de sorunsuz çalışıyor

  • Büyük ofislerde gücü önceden dönüştürüp dağıtırsak, her bilgisayar ve monitöre birer trafo koymak zorunda kalmayacağımız için bunun epey bir iyileştirme sağlayıp sağlamayacağını defalarca düşündüm.
    Günümüzde yeni aydınlatmaların hepsi LED; yeni evlerdeki tehlikeli 230V prizlerin çoğunu neden 12V ile değiştirmediğimizi, 230V'u da yalnızca bulaşık makinesi, çamaşır makinesi, kurutma makinesi gibi şeylerde kullanmadığımızı da merak ediyorum. Elektronik birkaç yıl okudum ama güç dağıtımını pek bilmiyorum; uzun mesafeli iletimde kayıpları azaltmak için çok yüksek gerilim kullanılmasının nedenini anladığımı düşünüyorum.

    • Aynı güç için gerilim ve akım bir ölçüde ters orantılı olarak ayarlanabilir, ancak düşük gerilimde yüksek akım kullanınca sorunlar ortaya çıkar. Gerilim düşümü olur ve daha kalın iletkenler gerekir.
      Bu yüzden PoE veya ses sistemlerindeki phantom power gibi şeyler, daha düşük gerilim yerine çoğunlukla 48V kullanır.
    • Birçok IP telefon PoE kullanıyor.
      Ubiquiti de bir ara PoE ofis aydınlatması satıyordu; ilginçtir, şimdi üretimi durdurulmuş https://www.bhphotovideo.com/c/product/1431160-REG/ubiquiti_...
    • Evlerde hâlâ daha yüksek gerilim gerektiren çok kullanım alanı var. Daha doğrusu mesele güç, ama sanırım kimse 12V'ta yüksek akım kullanalım demiyordur. Elektrikli süpürge, saç kurutma makinesi ve ısı üreten taşınabilir cihazlar buna giriyor.
      Bir evi ağırlıklı olarak düşük gerilimli prizlerle inşa etmek, orada yaşayanlar için epey bunaltıcı olabilir. Günümüzde 230V'un tehlikesinin pratikte gerçekten anlamlı olup olmadığını da merak ediyorum. Düşük gerilim olsaydı çıkmayacak kaç yangın ya da yaralanma olurdu acaba?
    • Gelecekte her şeyin USB-C ve USB-PD ile çalıştığı bir tablo hayal ediyorum. Şimdiden bile mutfak ve banyodaki buzdolabı, çamaşır makinesi gibi şeyler hariç çoğu cihaz 240W azami güçle rahatça çalışabilir; ofislerde ise bu daha da geçerli görünüyor.
      Mevcut yöntemden çok daha verimli ve güvenli olurdu, ama ne kadar gerçekçi olduğunu bilmiyorum.
    • Ofis ekipmanlarında artık aslında “trafo” yok; hepsi anahtarlamalı güç kaynağı kullanıyor. Çıkışta bir tampon (kapasitör ya da indüktör) bulundurup anahtarı hızla açıp kapatarak hedef gerilimi koruyan bir yöntem bu.
      Çıkış tamponu hedef gerilimden düşükse anahtar kapanıp gerilimi yükseltir; hedef gerilimin üzerine çıkarsa anahtar açılır ve tamponun gücü kullanılarak gerilimin düşmesi sağlanır. Bu işlem saniyede binlerce ila milyonlarca kez gerçekleşir; modern AC/DC güç kaynakları da DC/DC güç kaynakları da aynı prensiple çalışır.
      Bu planın sorunu Ohm yasası. Kablolar kusursuz değildir, dirençleri vardır; V=IR denkleminde kablo direnci sabittir ve V, kabloda kaybedilen gerilimdir. Kaybı azaltmak için akım I'yi düşürmek gerekir; aynı gücü korumak için de gerilimi yükseltmek gerekir.
      Merkezi trafodan bilgisayara kadar iki adet 14 gauge bakır tel 100 feet uzunluğundaysa toplam direnç yaklaşık 0,5Ω olur. 120W'lık bir bilgisayarı 12V ile beslemek için 10A gerekir; kablodaki gerilim kaybı da 10A      0,5Ω=5V olur. 12V verseniz bile yalnızca 7V ulaşır ve kabloda 50W yakmış olursunuz.
      İstenen 12V'u elde etmek için 17V 10A, yani 120W'lık bilgisayara 170W vermek gerekir. 3 feet'lik kabloyla bağlı bir bilgisayara ise aşırı yüksek gerilim sağlama sorunu da doğar.
      Kablo gerilimini 120V'a çıkarıp bilgisayarda 12V'a düşürürseniz yalnızca 1A akıtmanız gerekir; kablo kaybı 0,5V olur, yani güç kaybı sadece 0,5W'tır. Bu tamamen kabul edilebilir bir seviyedir; bilgisayar zaten gerilimi düşürdüğü için 120V yerine 119,5V alması da önemsenmez.
      Ama o zaman sonuçta her bilgisayar için yine bir güç kaynağı gerekir. Her bilgisayarda AC/DC güç kaynağı olmasını, fiilen aynı işi yapan DC/DC güç kaynaklarıyla değiştirmiş olursunuz; pek bir kazanç yoktur. Merkezi AC/DC dönüşümden küçük bir fayda gelebilir ama pratikte muhtemelen önemsemeye değecek kadar büyük değildir. Ancak çatı güneş enerjisi gibi gücün baştan DC olduğu durumlarda değerli olur.
      Daha kalın kablo kullanma yolu da var, ancak 10A'da aynı 0,5W kaybı elde etmek için direnci 0,005Ω olan kablo gerekir. Örneğin iki adet 0000 AWG kabloyu paralel kullanmak gerekecek seviyede.

  • Makale cümlelerinde çok yazım hatası olduğu için ne demek istediğini takip etmek zor. Asıl mesele, cihaz 15,4W'tan daha fazlasına ihtiyaç duyduğunda ne olduğudur.
    Gerçek kullanım ortamında kararlı biçimde kullanılamıyorsa ilgi çekiciliği epey azalır. Ayrıca bunu mümkün kılmak için cihazın içine eklenen parça listesinin tamamı yayımlansa daha da ilginç olurdu.
    Ek: PoE ile daha fazla güç aktarmanın yolunu gösteren @ravetcofx sayesinde anladım https://news.ycombinator.com/item?id=36962808

    • Twitter flood'unda PoE standartları tablosu da dahil daha fazla ayrıntı var.
      https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512
      Cihaz 15,4W'tan daha fazlasına ihtiyaç duyarsa gerilim düşer ve muhtemelen cihaz çöker.
    • Makale “POE” dediği için, yapan kişinin yalnızca ilk dönem PoE desteği olduğunu varsaymış gibi görünüyor. Gerçekte ise daha yüksek güç destekleyen bir PoE+ ya da PoE++ adaptörü kullanmış olması muhtemel.

  • Makalenin referans verdiği asıl kaynak şu tweet flood'u gibi görünüyor: https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512

  • Eskiden yanlışlıkla 24V pasif PoE'nin aktif olduğu bir bağlantıyı 2012 model Mac Mini'ye takıp anında yakmıştım; bu yüzden böyle haberler sevindirici.

    • Günümüzde çoğu cihazın yalıtımlı olduğunu sanıyordum.

  • Merocle aynı zamanda Raspberry Pi Blade'in de üreticisi.
    https://www.kickstarter.com/projects/uptimelab/compute-blade

  • PoE’nin, yapabileceklerine kıyasla ciddi biçimde az kullanıldığını düşünüyorum. Hem ağ hem de güç gereken pek çok durum var; tek kablolu bir çözüm istiyorsanız sonunda kablosuzla boğuşmak zorunda kalıyorsunuz.
    Günümüzde kablosuz birçok durumda oldukça kararlı, ama hâlâ parazit ve karmaşık kurulum sorunları var. Sonos gibi kablosuz hoparlör sistemleri, henüz hayata geçmemiş bariz bir PoE kullanım alanı gibi görünüyor.
    Ivan’ın projesi harika; özellikle AC ile PoE arasında kararlı ve pürüzsüz geçiş yapması etkileyici[0].
    [0] https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512

    • Evinizde ya da binanızın her yerinde Ethernet kablosu döşeliyse PoE mantıklı. Ama Sonos örneğinde bakarsak, insanların %99,9’undan fazlasının evinin her yerinde Ethernet kablosu yok.
      Bunun yerine normal priz elektriği ve Wi‑Fi var. Yine de her odaya Ethernet tesisatı çekilmesinden yanayım; ama bu muhtemelen ancak yeni binalarda mümkün olur.

  • Bu, 150 W maksimum sürekli güç değerini düpedüz yok sayıyor gibi görünüyor. Mini, her Thunderbolt portundan 15 W, iki USB portundan da ek 15 W sağlayabiliyor.
    Mini’nin kendi güç tüketimini hariç tutsak bile, yalnızca bu bile her PoE++ uç noktasına garanti edilen 51 W sınırına neredeyse ulaşıyor.