- M1 Mac mini được chỉnh sửa để hoạt động với giao thức Power over Ethernet (PoE), có thể cấp nguồn chỉ bằng cáp Ethernet thay cho bộ chuyển đổi AC truyền thống
- Để thực hiện bản mod, cổng Ethernet của M1 Mac mini đã được tháo hàn (de-solder) rồi chỉnh sửa để hỗ trợ truyền điện
- Sử dụng đầu nối magjack, một số linh kiện và module bán sẵn để giao tiếp với switch PoE và chuyển đổi nguồn sang 12V
- Nguồn cấp qua bộ chuyển đổi AC không bị vô hiệu hóa, nên PoE có khả năng được dùng như nguồn phụ
- Hiệu suất năng lượng của Apple Silicon tạo điều kiện phù hợp cho thử nghiệm PoE, đồng thời đáng chú ý là khả năng mở rộng sang các mẫu Mac khác trong tương lai
Bối cảnh chỉnh sửa
- Apple áp dụng các giới hạn phần mềm nghiêm ngặt nhằm ngăn thay đổi cách phần cứng vận hành
- Một kỹ sư hệ thống kiêm hacker phần cứng đã tự đặt thử thách chỉnh sửa M1 Mac mini để chạy bằng giao thức PoE
Quá trình chỉnh sửa
- Sau khi tháo hàn cổng Ethernet của M1 Mac mini, phần thân máy nhỏ gọn được chỉnh sửa để hỗ trợ truyền điện
- Cần các linh kiện cần thiết cho bản mod và đầu nối magjack
- Sử dụng module bán sẵn (off-the-shelf module) để linh kiện giao tiếp với switch PoE
- Chuyển đổi nguồn cấp sang 12V
- Dự định viết và đăng tải toàn bộ quá trình chỉnh sửa, sau đó cũng sẽ sản xuất video
- Dự án nhận được phản hồi cao gấp 7 lần so với dự kiến
Dự phòng nguồn và giới hạn
- Có khả năng tồn tại một số hạn chế khi chạy M1 Mac mini bằng PoE (theo AppleInsider)
- Vì lý do này, nguồn cấp qua bộ chuyển đổi AC thông thường không bị vô hiệu hóa
- Tức PoE dự kiến sẽ được sử dụng như nguồn phụ
Mức tiêu thụ điện và thông lượng PoE
- Nhờ hiệu suất năng lượng của Apple Silicon, M1 Mac mini là lựa chọn tối ưu cho thử nghiệm PoE
- Chỉ tiêu thụ 6W khi ở trạng thái nhàn rỗi
- Khi chịu tải, mức tiêu thụ điện tăng lên tới 40W
- Thông lượng tối đa của Power over Ethernet được xác nhận là 15.4W ở nhiều mức điện áp khác nhau; đây là chi tiết chưa được đề cập khi công bố trên Twitter
Triển vọng sắp tới
- Thông tin bổ sung về quá trình chỉnh sửa sẽ được công bố trong thời gian tới
- Có thể xác định các giới hạn của PoE và liệu các mẫu Mac khác có cổng Ethernet có hỗ trợ bản mod tương tự hay không
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Có vẻ trang gần như sập vì lưu lượng từ HN, nên để lại liên kết bản cache của bài viết
https://web.archive.org/web/20230801195510/https://www.infer...
M1 Mac mini tiêu thụ 6W khi nhàn rỗi và lên tới 40W khi tải, trong khi công suất tối đa của PoE gốc là 15,4W, nên có lẽ cuối cùng phải nâng lên 802.3bt(PoE++), hỗ trợ 60W
Dù vậy, đây vẫn là một dự án hay. Tôi từng muốn thử mod Mac Mini M1 để chạy bằng USB-C PD; vì nó dùng cùng IC PD CD3217 như MacBook nên có thể làm được, và cuối cùng có lẽ còn chạy được bằng pin dự phòng
Injector có lẽ sẽ dùng là cái này - https://shop.poetexas.com/collections/splitters/products/gbt...
Bản thân tôi cũng có những dự án “nhất định phải làm” mà nhìn từ bên ngoài có vẻ vô nghĩa, nên hỏi để hiểu chứ không phải để bắt bẻ
Tôi đã bypass adapter AC tích hợp của Mac Mini M1 để cấp nguồn bằng 12V DC, và dùng nó trong thử nghiệm robot bốn chân
Có thông tin chi tiết về đầu nối ở đây: https://www.ifixit.com/Answers/View/574827/What+PSU+connecto...
Bài này nhắc đến Mac Mini 2018, nhưng đầu nối và sơ đồ chân cũng hoạt động tốt trên Mac Mini M1
https://www.instagram.com/p/CvP8FuLtzzr/?img_index=1
Ở các văn phòng lớn, tôi đã nhiều lần nghĩ rằng nếu chuyển đổi điện trước rồi phân phối, có lẽ sẽ cải thiện khá nhiều vì không cần đặt bộ biến áp trong từng máy tính và màn hình.
Dạo này đèn mới đều là LED, nên tôi cũng thắc mắc vì sao trong nhà mới không đổi phần lớn các ổ cắm 230V nguy hiểm sang 12V, và chỉ dùng 230V cho những thứ như máy rửa bát, máy giặt, máy sấy. Tôi đã học điện tử vài năm nhưng không rành phân phối điện năng; tôi nghĩ mình hiểu lý do dùng điện áp siêu cao để giảm tổn thất khi truyền tải đường dài
Vì vậy những thứ như PoE hay nguồn phantom cho âm thanh thường dùng 48V thay vì điện áp thấp hơn
Ubiquiti cũng từng bán đèn văn phòng PoE, nhưng khá lạ là hiện đã ngừng bán https://www.bhphotovideo.com/c/product/1431160-REG/ubiquiti_...
Nếu xây nhà chủ yếu với ổ cắm điện áp thấp thì người ở có thể khá bức bối. Tôi cũng thắc mắc liệu mức nguy hiểm của 230V ngày nay có còn thực sự đáng kể không. Có bao nhiêu vụ cháy hoặc chấn thương lẽ ra đã không xảy ra nếu dùng điện áp thấp?
Nó hẳn sẽ hiệu quả và an toàn hơn nhiều so với cách hiện tại, nhưng tôi không biết mức độ khả thi trong thực tế đến đâu
Nếu bộ đệm đầu ra thấp hơn điện áp mục tiêu thì đóng công tắc để nâng điện áp; nếu cao hơn điện áp mục tiêu thì mở công tắc để dùng năng lượng trong bộ đệm, khiến điện áp giảm xuống. Quá trình này diễn ra hàng nghìn đến hàng triệu lần mỗi giây, và cả bộ nguồn AC/DC lẫn DC/DC hiện đại đều hoạt động theo cùng nguyên lý
Vấn đề của kế hoạch này là định luật Ohm. Dây điện không hoàn hảo nên có điện trở; trong V=IR, điện trở dây là cố định, còn V là điện áp bị mất trên dây. Muốn giảm tổn thất thì phải giảm dòng I, và để giữ cùng công suất thì phải tăng điện áp
Nếu từ biến áp trung tâm đến máy tính là hai sợi dây đồng cỡ 14 gauge dài 100 feet, tổng điện trở khoảng 0,5Ω. Để cấp cho máy tính 120W ở 12V cần 10A, và sụt áp trên dây sẽ là 10A0,5Ω=5V. Dù đưa vào 12V thì đến nơi chỉ còn 7V, tức là đốt mất 50W trên cáp
Muốn nhận được 12V mong muốn thì phải đưa vào 17V 10A, tức là phải cấp 170W cho máy tính 120W. Cũng phát sinh vấn đề là máy tính nối bằng cáp 3 feet sẽ bị cấp điện áp quá cao
Nếu nâng điện áp trên dây lên 120V rồi hạ xuống 12V tại máy tính, chỉ cần dòng 1A, tổn thất điện áp trên dây là 0,5V nên tổn thất công suất chỉ 0,5W. Mức này hoàn toàn chấp nhận được, và vì máy tính dù sao cũng hạ điện áp, việc nhận 119,5V thay vì 120V không đáng bận tâm
Nhưng như vậy rốt cuộc mỗi máy tính lại cần một bộ nguồn. Về cơ bản chỉ là thay bộ nguồn AC/DC ở từng máy tính bằng một bộ nguồn DC/DC tương tự, nên không thu được nhiều lợi ích. Có thể có chút lợi từ việc chuyển đổi AC/DC tập trung, nhưng trong thực tế có lẽ không đủ lớn để đáng quan tâm. Nó chỉ có giá trị khi nguồn điện vốn đã là DC, như điện mặt trời trên mái nhà
Cũng có thể dùng cáp dày hơn, nhưng để đạt cùng mức tổn thất 0,5W ở 10A thì cần dây có điện trở 0,005Ω. Ví dụ là mức phải dùng song song hai sợi dây 0000 AWG
Bài viết có nhiều lỗi chính tả nên khó theo dõi ý muốn nói gì. Điểm mấu chốt là chuyện gì xảy ra khi thiết bị cần hơn 15,4W
Nếu không thể dùng ổn định trong môi trường thực tế thì độ thú vị giảm đi rất nhiều. Ngoài ra, nếu công bố toàn bộ danh sách linh kiện đã thêm vào bên trong thiết bị để làm được việc này thì còn thú vị hơn
Bổ sung: Nhờ @ravetcofx giải thích cách truyền nhiều điện năng hơn qua PoE nên tôi đã hiểu https://news.ycombinator.com/item?id=36962808
https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512
Nếu thiết bị cần hơn 15,4W thì điện áp sẽ tụt và có lẽ thiết bị sẽ crash
Nguồn thực tế mà bài viết tham chiếu có vẻ là luồng tweet này: https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512
Trước đây tôi từng vô tình cắm một kết nối PoE passive 24V đang cấp điện vào Mac Mini đời 2012 và làm nó cháy ngay lập tức, nên tin kiểu này thật đáng mừng
Merocle cũng là tác giả của Raspberry Pi Blade
https://www.kickstarter.com/projects/uptimelab/compute-blade
Tôi nghĩ PoE đang bị dùng ít hơn rất nhiều so với tiềm năng của nó. Có nhiều trường hợp cần cả mạng lẫn nguồn điện, và nếu muốn một giải pháp chỉ dùng một sợi cáp thì rốt cuộc lại phải vật lộn với không dây
Ngày nay, không dây khá ổn định trong nhiều tình huống, nhưng vẫn còn vấn đề nhiễu và thiết lập phức tạp. Các hệ thống loa không dây như Sonos có vẻ là một trường hợp ứng dụng PoE hiển nhiên nhưng vẫn chưa được hiện thực hóa
Dự án của Ivan rất tuyệt, và đặc biệt ấn tượng ở phần chuyển đổi giữa AC và PoE một cách ổn định, mượt mà[0]
[0] https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512
Thay vào đó họ có điện từ ổ cắm thông thường và Wi‑Fi. Dù vậy, tôi vẫn ủng hộ việc đi dây Ethernet đến mọi phòng, nhưng có lẽ chỉ khả thi ở các công trình xây mới
Điều này có vẻ như đang bỏ qua mức công suất liên tục tối đa định mức 150W. Mini có thể cấp 15W từ mỗi cổng Thunderbolt, và thêm 15W từ hai cổng USB
Chỉ riêng phần này, chưa tính điện năng tiêu thụ của bản thân Mini, đã gần chạm giới hạn 51W được bảo đảm ở mỗi đầu cuối PoE++