Peretas mengembangkan mod untuk memberi daya ke M1 Mac mini lewat Ethernet, bukan listrik

 (inferse.com)
6 poin oleh GN⁺ 2023-08-03 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • M1 Mac mini dimodifikasi agar bekerja dengan protokol Power over Ethernet (PoE), sehingga dapat menerima daya hanya melalui kabel Ethernet alih-alih adaptor AC yang ada
  • Untuk modifikasi ini, port Ethernet pada M1 Mac mini di-desolder (de-solder) lalu diubah agar mendukung penyaluran daya
  • Menggunakan konektor magjack, beberapa komponen, dan modul siap pakai untuk berkomunikasi dengan switch PoE serta mengubah daya menjadi 12V
  • Pasokan daya melalui adaptor AC tidak dinonaktifkan, sehingga PoE kemungkinan digunakan sebagai daya tambahan
  • Efisiensi daya Apple Silicon menghadirkan kondisi yang cocok untuk pengujian PoE, dan ada perhatian pada kemungkinan perluasan ke model Mac lain di masa depan

Latar belakang modifikasi

  • Apple menerapkan pembatasan perangkat lunak yang ketat untuk mencegah perubahan pada cara kerja perangkat keras
  • Seorang system engineer sekaligus hardware hacker menjadikan ini tantangan pribadi dengan memodifikasi M1 Mac mini agar dapat berjalan menggunakan protokol PoE

Proses modifikasi

  • Setelah port Ethernet pada M1 Mac mini di-desolder, bodi yang ringkas itu diubah agar mendukung penyaluran daya
  • Diperlukan komponen untuk modifikasi ini serta konektor magjack
    • Menggunakan modul siap pakai (off-the-shelf module) agar komponen dapat berkomunikasi dengan switch PoE
    • Mengubah suplai daya menjadi 12V
  • Ia berencana menulis dan mengunggah seluruh proses modifikasi, lalu membuat video setelahnya
    • Proyek ini mendapat respons 7 kali lebih besar dari perkiraan

Redundansi daya dan keterbatasan

  • Pengoperasian M1 Mac mini lewat PoE kemungkinan memiliki beberapa keterbatasan (menurut AppleInsider)
  • Karena alasan ini, pasokan daya melalui adaptor AC biasa tidak dinonaktifkan
    • Artinya, PoE diperkirakan akan dimanfaatkan sebagai daya tambahan

Konsumsi daya dan throughput PoE

  • Berkat efisiensi daya Apple Silicon, M1 Mac mini sangat cocok untuk pengujian PoE
    • Dalam keadaan idle hanya mengonsumsi 6W
    • Saat diberi beban, konsumsi daya naik hingga 40W
  • Throughput maksimum Power over Ethernet dipastikan sebesar 15.4W pada berbagai tegangan, detail yang tidak disebutkan saat dipublikasikan di Twitter

Prospek ke depan

  • Informasi tambahan tentang proses modifikasi ini akan dipublikasikan kemudian
  • Hal ini juga dapat membantu memastikan keterbatasan PoE dan apakah model Mac lain yang memiliki port Ethernet dapat mendukung modifikasi yang sama

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2023-08-03
Pendapat Hacker News

  • Situsnya tampak hampir tumbang karena trafik HN, jadi saya tinggalkan tautan cache artikel
    https://web.archive.org/web/20230801195510/https://www.infer...

  • M1 Mac mini memakai 6W saat idle dan naik hingga 40W saat berbeban, sementara daya maksimum PoE asli hanya 15,4W, jadi sepertinya pada akhirnya harus naik ke 802.3bt(PoE++) yang mendukung 60W
    Tetap saja ini proyek yang keren. Saya pernah ingin memodifikasi Mac Mini M1 agar berjalan dengan USB-C PD; karena memakai PD IC yang sama dengan MacBook, yaitu CD3217, mungkin saja bisa, dan pada akhirnya mungkin bisa dijalankan dengan power bank

    • Koreksi kecil: 802.3bt menambahkan 51W (Type 3) atau 71W (Type 4). 60W bukan tingkat daya standar. Beberapa switch mendukung hingga 95W per port dengan PoH
    • Saya penasaran apa tujuan menjalankan Mac Mini dengan baterai eksternal. Kelihatannya kurang hemat biaya dibanding membeli MacBook Air yang layarnya tidak dipakai
    • Saya berencana mencoba ini dengan Mac mini cadangan dan switch POE++ yang mengeluarkan penuh 60W. Sepertinya splitter POE yang cukup biasa dari POE Texas saja benar-benar bisa memasok 60W
      Injektor yang mungkin akan dipakai adalah ini - https://shop.poetexas.com/collections/splitters/products/gbt...
    • Memodifikasi salah satu perangkat yang paling terkunci dengan cara seperti ini terasa agak tidak ada gunanya. Saya penasaran apa yang menarik dari proyek ini. Apakah satu kabel tambahan memang sebegitu mengganggu?
      Saya juga punya proyek-proyek “harus dilakukan” yang dari luar terlihat tidak ada gunanya, jadi saya bertanya karena ingin memahami, bukan mencari-cari kesalahan
    • Kalau PD tidak bisa, tinggal buat battery pack yang mengisi dirinya sendiri lewat USB-PD dan mengeluarkan 12V. Sepertinya catu daya internal Mini menerima 120/240V dan hanya mengeluarkan 12V

  • Saya melewati adaptor AC internal Mac Mini M1, memasok daya lewat 12V DC, dan memakainya untuk eksperimen robot berkaki empat
    Detail tentang konektornya ada di sini: https://www.ifixit.com/Answers/View/574827/What+PSU+connecto...
    Tulisan ini menyebut Mac Mini 2018, tetapi konektor dan susunan pinnya juga bekerja dengan baik pada Mac Mini M1

  • Di kantor besar, saya sering berpikir mungkin akan jauh lebih baik jika daya dikonversi terlebih dahulu lalu didistribusikan, sehingga tidak perlu memasang transformator di setiap komputer dan monitor.
    Sekarang lampu baru semuanya LED, jadi saya juga penasaran kenapa sebagian besar stopkontak 230V yang berbahaya di rumah baru tidak diganti menjadi 12V, dan 230V hanya dipakai untuk hal-hal seperti mesin pencuci piring, mesin cuci, dan pengering. Saya belajar elektronika selama beberapa tahun, tetapi tidak terlalu paham distribusi daya, dan saya rasa saya mengerti alasan penggunaan tegangan sangat tinggi untuk mengurangi rugi-rugi pada transmisi jarak jauh.

    • Untuk daya yang sama, tegangan dan arus bisa diatur kurang lebih berbanding terbalik, tetapi menggunakan arus tinggi pada tegangan rendah menimbulkan masalah. Ada penurunan tegangan, dan dibutuhkan konduktor yang lebih tebal.
      Karena itu hal-hal seperti PoE atau phantom power audio sering memakai 48V, bukan tegangan yang lebih rendah.
    • Banyak telepon IP memakai PoE.
      Ubiquiti juga pernah menjual lampu kantor PoE, tetapi anehnya sekarang sudah dihentikan https://www.bhphotovideo.com/c/product/1431160-REG/ubiquiti_...
    • Di rumah pun masih banyak penggunaan yang membutuhkan tegangan lebih tinggi. Tepatnya daya, tetapi maksudnya tentu bukan memakai arus tinggi pada 12V. Contohnya penyedot debu, pengering rambut, dan perangkat portabel yang menghasilkan panas.
      Jika rumah dibangun terutama dengan soket tegangan rendah, itu bisa cukup menyebalkan bagi penghuninya. Saya juga penasaran apakah bahaya 230V saat ini benar-benar signifikan secara nyata. Berapa banyak kebakaran atau cedera yang tidak akan terjadi seandainya memakai tegangan rendah?
    • Saya membayangkan di masa depan semuanya berjalan dengan USB-C dan USB-PD. Bahkan sekarang, selain hal-hal seperti kulkas dan mesin cuci di dapur serta kamar mandi, sebagian besar perangkat bisa berjalan cukup dengan daya maksimum 240W, dan di kantor rasanya lebih masuk akal lagi.
      Itu akan jauh lebih efisien dan aman dibanding cara sekarang, tetapi saya tidak tahu seberapa realistis penerapannya.
    • Peralatan kantor sekarang pada dasarnya sudah tidak memakai “transformator”; semuanya memakai catu daya switching. Caranya adalah mempertahankan tegangan target dengan menaruh buffer keluaran (kapasitor atau induktor) lalu menyalakan dan mematikan sakelar dengan cepat.
      Jika buffer keluaran lebih rendah dari tegangan target, sakelar ditutup untuk menaikkan tegangan; jika lebih tinggi dari tegangan target, sakelar dibuka agar daya dari buffer dipakai dan tegangannya turun. Proses ini terjadi ribuan hingga jutaan kali per detik, dan catu daya AC/DC maupun DC/DC modern bekerja dengan prinsip yang sama.
      Masalah dari rencana ini adalah hukum Ohm. Kabel tidak sempurna dan memiliki resistansi; pada V=IR, resistansi kabel konstan, dan V adalah tegangan yang hilang di kabel. Untuk mengurangi rugi-rugi, arus I harus diturunkan, dan untuk mempertahankan daya yang sama, tegangan harus dinaikkan.
      Jika dua utas kabel tembaga 14 gauge dari transformator pusat ke komputer panjangnya 100 kaki, resistansi totalnya sekitar 0,5Ω. Untuk mengirim daya ke komputer 120W pada 12V, dibutuhkan 10A, dan kehilangan tegangan di kabel menjadi 10A      0,5Ω=5V. Meski memasukkan 12V, yang sampai hanya 7V, dan 50W terbakar di kabel.
      Untuk mendapatkan 12V yang diinginkan, perlu memasukkan 17V 10A, yaitu 170W untuk komputer 120W. Ini juga menimbulkan masalah karena komputer yang terhubung dengan kabel 3 kaki akan mendapat tegangan terlalu tinggi.
      Jika tegangan kabel dinaikkan menjadi 120V lalu diturunkan ke 12V di komputer, arus yang dibutuhkan hanya 1A, dan kehilangan tegangan di kabel 0,5V, sehingga rugi dayanya hanya 0,5W. Ini sepenuhnya bisa diterima, dan karena komputer memang menurunkan tegangan, menerima 119,5V alih-alih 120V juga tidak perlu dipedulikan.
      Namun kalau begitu, pada akhirnya setiap komputer tetap membutuhkan catu daya lagi. Pada dasarnya kita hanya mengganti catu daya AC/DC di setiap komputer dengan catu daya DC/DC yang hampir sama, sehingga tidak banyak yang didapat. Mungkin ada sedikit keuntungan dari konversi AC/DC terpusat, tetapi dalam praktiknya kemungkinan tidak cukup besar untuk dipikirkan. Ini baru bernilai jika sumber dayanya memang DC sejak awal, seperti panel surya atap.
      Ada juga cara memakai kabel yang lebih tebal, tetapi untuk mendapatkan rugi 0,5W yang sama pada 10A, dibutuhkan kabel dengan resistansi 0,005Ω. Misalnya, itu setara dengan memakai dua kabel 0000 AWG secara paralel.

  • Artikelnya banyak typo sehingga sulit mengikuti maksudnya. Poin utamanya adalah apa yang terjadi ketika perangkat membutuhkan lebih dari 15,4W.
    Jika tidak bisa dipakai secara stabil di lingkungan penggunaan nyata, daya tariknya jauh berkurang. Selain itu, akan lebih menarik jika seluruh daftar komponen yang ditambahkan ke dalam perangkat untuk memungkinkan ini dipublikasikan.
    Tambahan: saya jadi paham berkat @ravetcofx yang menjelaskan cara mengirim daya lebih besar lewat PoE https://news.ycombinator.com/item?id=36962808

    • Thread Twitter berisi lebih banyak detail, termasuk tabel standar PoE.
      https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512
      Jika perangkat membutuhkan lebih dari 15,4W, tegangannya akan turun dan kemungkinan perangkat akan crash.
    • Karena artikel menyebut “POE”, tampaknya penulis berasumsi pembuatnya hanya mendukung PoE awal. Dalam praktiknya, kemungkinan besar ia memakai adaptor PoE+ atau PoE++ yang mendukung daya lebih tinggi.

  • Sumber asli yang dirujuk artikel tampaknya adalah thread tweet ini: https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512

  • Dulu saya pernah tanpa sengaja mencolokkan koneksi PoE pasif 24V yang masih aktif ke Mac Mini model 2012 dan langsung membuatnya gosong, jadi kabar seperti ini menyenangkan.

    • Saya kira sebagian besar perangkat sekarang sudah terisolasi.

  • Merocle juga merupakan pembuat Raspberry Pi Blade.
    https://www.kickstarter.com/projects/uptimelab/compute-blade

  • Saya rasa PoE sangat kurang dimanfaatkan dibandingkan dengan potensinya. Ada banyak kasus yang membutuhkan jaringan sekaligus daya, tetapi jika menginginkan solusi satu kabel, pada akhirnya kita harus bergulat dengan nirkabel
    Nirkabel saat ini cukup stabil dalam banyak situasi, tetapi masih ada masalah interferensi dan konfigurasi yang rumit. Sistem speaker nirkabel seperti Sonos tampak seperti contoh pemanfaatan PoE yang jelas, tetapi belum terwujud
    Proyek Ivan luar biasa, dan yang terutama mengesankan adalah bagian yang beralih antara AC dan PoE secara stabil dan mulus[0]
    [0] https://twitter.com/Merocle/status/1686093369322176512

    • Jika kabel Ethernet sudah terpasang di berbagai tempat di rumah atau gedung, PoE masuk akal. Namun jika melihat contoh Sonos, lebih dari 99,9% orang tidak memiliki kabel Ethernet di seluruh rumah mereka
      Sebagai gantinya, mereka punya listrik dari stopkontak biasa dan Wi-Fi. Meski begitu, saya tetap mendukung pemasangan kabel Ethernet di setiap ruangan, tetapi sepertinya itu hanya mungkin di bangunan baru

  • Ini tampaknya begitu saja mengabaikan rating daya kontinu maksimum 150W. Mini dapat menyediakan 15W dari tiap port Thunderbolt, dan tambahan 15W dari dua port USB
    Bahkan tanpa menghitung konsumsi daya Mini sendiri, itu saja sudah hampir mencapai batas 51W yang dijamin pada tiap terminal PoE++