Guía de reparación de la placa hash de Antminer HS3 KA3

¿Cómo reparar la placa hash Antminer HS3 Antminer KA3?

Ⅰ. Preparación de la plataforma de reparación / herramientas / equipo

1. Requisitos de la plataforma:

Banco de trabajo de reparación antiestático (el banco de trabajo debe estar conectado a tierra), muñequera antiestática y conexión a tierra.

2. Requisitos del equipo:

(1) Soldador de temperatura constante (350℃-380℃), la cabeza de hierro puntiaguda se utiliza para soldar chips pequeños como resistencias y condensadores de chip.

(2) Pistola de calor y plataforma de calentamiento (350℃-400℃).

(3) El banco de trabajo de reparación BGA es adecuado para desmontar y soldar chips / BGA.

(4) El multímetro está equipado con una aguja de acero soldada y una funda termorretráctil para facilitar la medición.

(5) Osciloscopio (se recomienda el osciloscopio UTD2102CEX+).

(6) Cable de red (Requisito: conectado a Internet, red estable).

3. Requisitos de la herramienta de prueba:

(1) Fuente de alimentación APW12 (APW121417b y producción de cable adaptador de alimentación: utilice cables de cobre gruesos para los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación para conectar la fuente de alimentación y la placa hash. Se recomienda utilizar cables de cobre de calibre 4AWG con una longitud de menos de 60 cm, solo para pruebas PT1 y de mantenimiento). Se utiliza para alimentar placas hash.

(2) Equipo de prueba utilizando tableros de control V2.1 o V2.3 (número de material del dispositivo de prueba ZJ0001000001), los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación del dispositivo de prueba deben estar equipados con resistencias de descarga. Se recomienda utilizar resistencias de cemento de 20 ohmios y más de 100 W.

4. Materiales auxiliares de mantenimiento / herramientas necesarias:

Pasta de soldadura M705, fundente, solución de limpieza de placas de circuito con alcohol absoluto, gel conductor térmico, herramienta de estaño para estañar (tamaño de chip 6*6), alambre absorbente de soldadura, bola de soldadura (diámetro de bola recomendado 0,4 mm).

(1) La solución de limpieza de placas de circuito se utiliza para limpiar los residuos de fundente después del mantenimiento.

(2) Se aplica gel conductor térmico (especificación: FujipolySPG-30B) sobre la superficie del chip después del mantenimiento.

(3) Al reemplazar un chip nuevo, es necesario estañar primero los pines del chip, luego soldarlo a la placa hash y aplicar uniformemente grasa de silicona conductora térmica sobre la superficie del chip. Finalmente, instale el disipador de calor.

5. Herramientas auxiliares de reparación:

(1) Pistola de escaneo: se recomienda el escáner con cable ZD2200

(2) Placa adaptadora Placa adaptadora RS232 / TTL 3.3V

(3) Las sondas de cortocircuito de fabricación propia se sueldan con cables de aguja, es necesario agregar manguitos termorretráctiles para evitar cortocircuitos entre las sondas y el pequeño disipador de calor.

6. Requisitos comunes de material de repuesto para mantenimiento: resistencias 0402 (0R, 51R, 10K, 4.7K), condensadores 0402 (0.1uF, 1uF).

Ⅱ. Requisitos de funcionamiento

1. Preste atención a la técnica al reemplazar el chip. No habrá deformaciones obvias en la placa PCB después de reemplazar ningún accesorio. Verifique si hay problemas de circuito abierto o cortocircuito en las piezas de repuesto y las piezas circundantes.

2. El personal de mantenimiento debe tener ciertos conocimientos electrónicos, más de un año de experiencia en mantenimiento y ser competente en la tecnología de soldadura y empaquetado BGA / QFN / LGA.

3. Después del mantenimiento, la placa hash debe probarse dos veces o más y los resultados deben ser 0K para pasar.

4. Verifique si las herramientas y los accesorios pueden funcionar normalmente, determine los parámetros del software de prueba de la estación de mantenimiento, las versiones de los accesorios de prueba, etc.

5. Para probar el chip reemplazado, primero pruebe el chip, pase y luego realice la prueba funcional. Asegúrese de que la soldadura del disipador de calor pequeño esté bien y que la instalación térmica grande esté en su lugar (cada adhesivo térmico debe aplicarse de manera uniforme después de la instalación de un disipador de calor grande) y que el ventilador de enfriamiento esté a máxima velocidad. Para usar el chasis para enfriar, es necesario colocar 2 piezas de placa hash al mismo tiempo para formar un conducto, lo que también es necesario (e importante) para la prueba de producción de un solo lado.

6. Al medir las señales, se asisten 4 ventiladores para la disipación de calor y los ventiladores mantienen la velocidad máxima.

7. Al encender la placa hash, primero debe conectar el cable de cobre negativo de la fuente de alimentación, luego conectar el cable de cobre positivo de la fuente de alimentación y, finalmente, enchufar el cable de señal. Al desmontar, el orden debe ser inverso al de la instalación. Primero retire el cable de señal, luego retire el cable de cobre positivo de la fuente de alimentación y, finalmente, retire el cable de cobre negativo de la fuente de alimentación. Si no sigue este orden, es muy fácil dañar U1 y U2 (no se pueden encontrar todos los chips). Antes de probar el patrón, la placa hash reparada debe enfriarse antes de la prueba, de lo contrario, provocará una falla de prueba.

8. Al reemplazar un chip nuevo, los pines y la pasta de soldadura deben imprimirse para garantizar que el chip esté preestañado y luego soldarse a la PCBA para su reparación.

Ⅲ. Configuración y precauciones del dispositivo

El dispositivo debe poder disipar el calor de la placa hash y facilitar la medición de la señal.

1. Modelo de dispositivo de prueba: ZJ0001000001

2. Cuando utilice el dispositivo de prueba de la serie 19 por primera vez, utilice el programa de flasheo de la tarjeta SD para actualizar el FPGA en la placa de control del dispositivo de prueba, descomprímalo y cópielo en la tarjeta SD e inserte la tarjeta en la ranura para tarjetas del dispositivo de prueba. Encienda el dispositivo durante aproximadamente 1 minuto y espere a que la luz indicadora en la placa de control parpadee dos veces 3 veces antes de que se complete la actualización. (Si no se actualiza, es posible que se informe de una determinada falla del chip durante la prueba)

Figura 3-1

3. Producción de tarjeta SD sin disipador de calor: utilice el programa PT1 para la reparación. Como se muestra en la captura de pantalla a continuación, este programa se puede probar sin escanear el código. El reparador debe disipar el calor en la PCBA al realizar la medición para evitar que la placa se sobrecaliente durante la prueba y la medición.

Figura 3-2

4. Producción de tarjeta SD sin disipador de calor: Disipador de calor de doble cara 8x La prueba de patrón requiere la producción de una tarjeta SD, como se muestra en la siguiente figura: Cambie el nombre del archivo config.ini-BBH10601-PT2 (congfig.ini-BBK10601-PT2) a config.ini. Al probar PT2, no necesita conectar el escáner de código, solo conecte el cable de red. Consulte el método de disipación de calor de producción para conocer el método de disipación de calor. (Elementos: La placa se inserta en el chasis, se utiliza el tornillo de bloqueo de la fuente de alimentación; el ventilador está a máxima velocidad y la temperatura ambiente es inferior a 30°C)

Figura 3-3

IV. Principio y estructura de la placa hash

1. Estructura de funcionamiento de la placa hash:

La versión BBH10601 de la placa hash Antminer HS3 utiliza el chip ASIC BM2130; La versión BBK10601 de la placa hash Antminer KA3 utiliza el chip ASIC BM2110.

La placa hash BBH10601 consta de 92 chips BM2130, divididos en 46 grupos (dominios), cada grupo formado por 2 circuitos integrados. El chip BM2130 utilizado en la placa hash BBH10601 tiene un voltaje de funcionamiento de 0,32 V. Los grupos 46, 45, 44, 43, 42, 41 y 40 (7 grupos en total) se alimentan con la salida de 19 V del circuito de refuerzo U7, de modo que los LDO de estos cuatro dominios generan 1,2 V y 0,8 V. La fuente de alimentación para los LDO de dominio restantes es la entrada VDD17V, lo que hace que generen 1,2 V y 0,8 V.

(Prueba PT2, la vista de la página de registro comienza desde asic0, consulte la Figura 4-1)

Figura 4-1

(El dominio de voltaje en el registro de prueba comienza desde 0, es decir, domain0, consulte la Figura 4-2)

Figura 4-2

2. Circuito elevador de la placa hash BBH10601:

El elevador se alimenta de 17 V a 19 V mediante la fuente de alimentación, como se muestra en las Figuras 4-3 y 4-4.

Figura 4-3

Figura 4-4

3. Flujo de señal del chip BBH10601:

1) Dirección del flujo de señal CLK (XIN): generada por el oscilador de cristal Y1 25M, transmitida desde el chip No. 01 al chip No. 92;

2) Dirección del flujo de la señal RST: comenzando desde el pin 3 de la interfaz IO y luego pasando del chip No. 01 al chip No. 92;

3) Dirección del flujo de la señal CI: comenzando desde el pin 7 de la interfaz IO y luego transmitida desde el chip No. 01 al chip No. 92;

4) Dirección del flujo de señal RX (RI, RX): transmitida desde el chip No. 92 al chip No. 01;

5) Dirección del flujo de señal BO (BI, BO): transmitida desde el chip No. 01 al chip No. 92;

Figura 4-5

4. Arquitectura completa del minero:

El minero completo consta principalmente de 3 placas hash, 1 placa de control, fuente de alimentación APW121417b y 4 ventiladores de refrigeración, como se muestra en la Figura 4-6.

Figura 4-6

V. Fallas comunes de la placa hash y pasos para la resolución de problemas

1. Fenómeno: el chip de detección de prueba de placa única está en 0 (estación PT1 /PT2)

Paso 1: primero verifique la salida de potencia;

Paso 2: verifique la salida de voltaje del dominio de voltaje. La fuente de alimentación de 17 V generalmente tiene voltaje de dominio. Priorice la medición de la salida del terminal de energía de la placa hash;

Paso 3: verifique la salida del circuito de refuerzo. En la imagen, la prueba C29 puede medir un voltaje de 19-20 V.

Figura 5-1

Figura 5-2

Paso 5: verifique la salida LDO 1.2 V o PLL 0.8 V de cada grupo;

Figura 5-3

Figura 5-4

Figura 5-5

Paso 6: Verifique la salida de señal del chip (CLK/CI/RI/BO/RST).

Consulte el rango de valores de voltaje descrito en la dirección de la señal. Si la medición encuentra una gran desviación del valor de voltaje, se puede comparar con el grupo adyacente de valores medidos.

Figura 5-6

2. Fenómeno: chips de detección de placa única insuficientes (estación PT1/PT2)

a) Cuando la pantalla muestra ASIC NG: (0), primero mida el voltaje total del dominio de medición y luego verifique que el circuito elevador de 20 V sea normal. Luego, use una sonda de cortocircuito para cortocircuitar el punto de prueba RX y el punto de prueba 1V2 entre el primer y el segundo chip y luego ejecute el programa de búsqueda de chip. Si se observa el registro del puerto serie, si todavía se encuentran 0 chips en este momento, se tratará de una de las siguientes situaciones:

a-1) Utilice un multímetro para medir si los voltajes de los puntos de prueba 1V2 y 0V8 son 1,2 V y 0,8 V. Si no es así, es posible que los circuitos LDO de 1,2 V y 0,8 V en este dominio sean anormales. O bien el chip principal de este dominio no está soldado correctamente, o se debe a un cortocircuito de los condensadores de filtro de parche de 0,8 V o 1,2 V, o el CI del circuito LDO en este dominio no está soldado/soldadura falsa/material dañado.

a-2) Compruebe si el circuito de U2 es anormal, como soldadura de resistencias, etc.

a-3) Compruebe si los pines del primer chip no están soldados correctamente (en las reparaciones se ha descubierto que los pines están estañados cuando se los ve de lado, pero cuando se quita el chip, se descubre que los pines no están estañados en absoluto).

b) Si se puede encontrar un chip en el paso a), significa que el circuito delante del primer chip y el primer chip están en buen estado. Utilice un método similar para comprobar los chips detrás de b). Por ejemplo, si el punto de prueba 1V2 y el punto de prueba RX entre los chips 23 y 24 están en cortocircuito, si el registro puede encontrar 23 chips, entonces no hay ningún problema con los primeros 23 chips; si todavía se encuentran 0 chips, primero verifique si 1V2 es normal. Si es normal, hay un problema con los chips después de 23 chips. Continúe utilizando el método de dicotomía hasta que encuentre el chip problemático. Suponiendo que hay un problema con el chip N, entonces cuando 1V2 y RX entre los chips N-1 y N están en cortocircuito, se puede encontrar el chip N-1. Pero cuando 1V2 y RX entre los chips N y N+1 están en cortocircuito, no se pueden encontrar todos los chips. c) Cuando la pantalla LCD muestra ASIC NG: (se informa de forma fija sobre un chip determinado), se dan dos situaciones:

c-1) La primera situación: (normalmente, el valor del chip informado durante cada prueba no cambia). En este caso, solo hay que seguir el método de mantenimiento normal para medir el voltaje de la señal. (También puede tratarse de una colisión de resistencias cerca del chip)

Figura 5-7

c-2) Durante la prueba, suponiendo que el voltaje de dominio de todos los dominios frente a la posición anormal es casi todo menor a 0.32V, mientras que el voltaje de dominio del dominio trasero es casi todo mayor a 0.32V, este caso es causado por el chip sin soldar, generalmente 1.2V, 0.8V, RXT y CLK no están bien soldados.

2. Fenómeno: Patrón NG de placa única, es decir, los datos de nonce de respuesta están incompletos (estación PT2)

El patrón NG es causado por el hecho de que las características de un chip son bastante diferentes de otros chips. Actualmente, se encontró que la matriz del chip está dañada, por lo que solo necesita reemplazar el chip. Según la información del registro, la regla de reemplazo es:

a) Verifique la calidad de impresión de la grasa térmica;

b) Si la apariencia del chip no está dañada, simplemente reemplace el chip con la tasa de nonce más baja en cada dominio;

c) Intercambie el que tenga el nonce más alto y el que tenga el nonce más bajo para ver si cambia con el chip. Si cambia con el chip, simplemente reemplace el chip. Si no cambia a medida que cambia el chip, mida si el voltaje en este dominio es menor que el valor normal. Mida si el valor de resistencia del pin de la almohadilla del chip es el mismo que el normal. Si no es así, verifique si el valor de resistencia de la pequeña resistencia que está al lado es demasiado alto. Si es demasiado alto, reemplácelo;

PS: Es importante tener en cuenta que los números de dominio y asic comienzan desde 0.

3. Fenómeno: B_A X PCS (X chips tienen una respuesta insuficiente)

Intercambie y reemplace estos chips con chips con una respuesta más alta en otros dominios para ver si hay algún efecto. Si no es así, simplemente reemplace estos chips.

4. Fenómeno: La prueba del chip está bien y el puerto serial de prueba de función PT2 no se detiene (operación a largo plazo)

Método de reparación: Durante la prueba PT2, verifique el registro de impresión del puerto serial. Cuando el puerto serial comienza a funcionar durante mucho tiempo, use una sonda de cortocircuito para cortocircuitar RX y 1.2V, y comience el cortocircuito desde el primer chip. Si el puerto serial deja de funcionar después de un cortocircuito, significa que el primer chip está bien. Use este método para encontrar el chip que permanece defectuoso después de un cortocircuito. Generalmente, se debe a un daño en un chip determinado y debe reemplazarse.

Requisitos del entorno de prueba PT2: La temperatura del entorno de prueba PT2 debe ser de 20 a 30 grados. Cuando la temperatura ambiente supere los 35 grados, el software dejará de realizar la prueba. Se requiere disipación de calor durante la medición. La siguiente plataforma de disipación de calor se puede usar para disipar el calor para las mediciones PT1 y ejecutar el firmware DEBUG.

Figura 5-8

2. Error de dirección de chip (PT2) Método de reparación: Simplemente reemplace el chip con el error.

3. PNG, qué chip tiene un nonce bajo, cámbielo primero por el que tenga un nonce alto. Si cambia, reemplace el chip defectuoso.

4. La placa única está bien, pero la tasa de hash del minero en su conjunto se reduce

(1) Hay un error RX en un chip determinado;

(2) La fuente de alimentación LDO de un dominio determinado es inestable y el valor de resistencia de su resistencia en serie puede ser anormal.

Ⅵ. Problemas comunes causados por la placa de control

1. El minero en su conjunto no está funcionando

1) Verifique si el voltaje en el punto de salida de voltaje es normal. Si 3.3V está en cortocircuito, puede desconectar primero U8. Si sigue en cortocircuito, puede desconectar la CPU y medir. Para otras anomalías de voltaje, generalmente reemplace el IC del convertidor de voltaje correspondiente.

2) Si el voltaje es normal, verifique el estado de soldadura de la DDR/CPU.

Intente actualizar el programa flash con la tarjeta SD:

Si el minero necesita iniciarse normalmente, se requieren los siguientes 2 pasos:

a) Después de que el flasheo sea exitoso, la luz indicadora LED verde siempre está encendida y luego se apaga y reinicia la energía;

b) Espere 30 segundos después de encender nuevamente (el tiempo que se tarda en abrir OTP);

c) OTP (One Time PRXgramable) es un tipo de memoria de MCU, lo que significa programable una sola vez: después de que el programa se graba en el IC, no se puede cambiar ni borrar nuevamente.

Observar:

(1) Un corte de energía repentino o menos de 30 segundos durante el proceso de apertura de OTP harán que la placa de control no pueda abrir la función OTP. Si la placa de control no se inicia (no se puede conectar a Internet), se debe reemplazar U1 (IC de control principal de la placa de control FBGA). El U1 reemplazado ya no se puede usar en la serie 19.

(2) U1 no se puede usar en otras series de modelos si la función OTP está habilitada en la placa de control.

Figura 6-1

2. El minero no puede encontrar la IP

Existe una alta probabilidad de que no se pueda encontrar la IP debido a una operación anormal. Consulte la primera solución de problemas.

Verifique la apariencia y el estado de la soldadura del puerto de red, el transformador de red T1 y la CPU.

3. El minero no se puede actualizar

Verifique la apariencia y el estado de la soldadura del puerto de red, el transformador de red T1 y la CPU.

4. El minero no puede leer la placa hash o tiene menos cadena

A. Verifique el estado de la conexión del cable;

B. Verifique las partes de la placa de control correspondientes a la cadena;

C. Verifique la calidad de la soldadura por ola de los pines del cabezal y la resistencia alrededor de la interfaz.

Figura 6-2

VII. Fenómeno de falla de todo el minero

1. Prueba inicial de toda la máquina

En referencia al documento del proceso de prueba, los problemas generales son problemas del proceso de ensamblaje y problemas del proceso de la placa de control.

Fenómenos comunes: no se puede detectar la IP, se detecta una cantidad anormal de ventiladores, se detecta una cadena anormal. Si ocurre una anomalía durante la prueba, se deben realizar reparaciones de acuerdo con la interfaz de monitoreo y las indicaciones del REGISTRO de prueba. Los métodos de mantenimiento para la prueba inicial de toda la máquina y la prueba de envejecimiento son los mismos.

2. Prueba de envejecimiento: Durante la prueba de envejecimiento, se debe realizar el mantenimiento de acuerdo con la prueba de la interfaz monitoreada.

1) La pantalla del ventilador es anormal: Verifique si el ventilador está funcionando normalmente, si la conexión con la placa de control es normal y si hay alguna anomalía en la placa de control.

2) Menos cadena: Menos cadena significa que falta 1 pieza de 3 placas. En la mayoría de los casos, hay un problema con la conexión entre la placa hash y la placa de control. Verifique si hay un circuito abierto en el cable. Si la conexión está bien, puede poner la placa en la prueba PT2 para ver si puede pasar la prueba. Si se puede probar, básicamente se puede determinar que es la placa de control. Si no se puede probar, use el método de mantenimiento de reparación PT2 para repararla.

3) Temperatura anormal: Generalmente, la temperatura es demasiado alta. La temperatura máxima de la PCB establecida por el sistema de monitoreo no puede exceder los 90 grados. Si excede los 90 grados, la máquina emitirá una alarma y no podrá funcionar normalmente. Esto generalmente se debe a que la temperatura ambiente es demasiado alta. El funcionamiento anormal del ventilador también puede causar anomalías de temperatura. (BBK10601 solo tiene 2 sensores de temperatura)

4) No se pueden encontrar todos los chips, la cantidad de chips no es suficiente: consulte la prueba PT1 para reparar.

5) Después de funcionar durante un período de tiempo, no hay tasa de hash y la conexión del grupo de minería se interrumpe. Verifique la red;

6) Estado de prueba de envejecimiento del minero normal:

7) La tasa de hash de todo el minero se reduce:

Después de que la prueba de placa única esté bien y se ensamble en una prueba de minero completa, una placa tiene una tasa de hash baja: primero realice la prueba PT2 de placa única para ver si la placa está bien. Si los chips de prueba no detectan todos los chips, repare la placa única. Si el engranaje normal está bien después de la prueba, entonces saque la placa por separado, use la plantilla de prueba para transferirla al programa maestro De Bug para minar y ajuste la velocidad del ventilador al 95%. El voltaje y la frecuencia se ajustan al voltaje y la frecuencia de trabajo de toda la máquina, y se permite que el minero extraiga para ver si la máquina reduce la tasa de hash. Si la máquina sigue perdiendo la tasa de hash, reduzca la frecuencia a 200M, manteniendo las demás condiciones sin cambios. Deje que el minero extraiga para ver si reduce la tasa de hash y si la placa de hash muestra X. Si sigue mostrando X y reduce la tasa de hash, puede quitar el disipador de calor de la placa de hash y comenzar a minar. Cuando espere a que baje la tasa de hash, mida si el voltaje del dominio es normal. Generalmente, el voltaje del dominio será anormal en el dominio con problemas. Luego mida la señal RI para ver si la señal RI está rota en alguna parte. Si la señal RI se ha ido, básicamente el chip está en cortocircuito o dañado después de ser conectado al estaño.

Ⅷ. Otras notas

Diagrama de flujo de reparación

Figura 8-1 Diagrama de flujo de reparación

1. Inspección de rutina:

(1) En primer lugar, inspeccione visualmente la placa hash para ver si hay alguna deformación o quemadura de la PCB. Si hay algún fenómeno, se debe tratar primero.

(2) Inspeccione visualmente si hay signos obvios de piezas quemadas, piezas descentradas por impacto o piezas faltantes, etc.

(3) Una vez que la inspección visual sea correcta, se puede detectar la impedancia de cada dominio de voltaje para detectar si hay un cortocircuito o un circuito abierto. Si se encuentra, se debe tratar primero.

(4) Verifique si el voltaje de cada dominio es de aproximadamente 0,32 V.

2. Una vez que la inspección de rutina sea correcta (la detección de cortocircuito de la inspección de rutina general es necesaria, para no quemar el chip u otros materiales debido al cortocircuito cuando se enciende la energía), se puede probar el chip con el dispositivo de prueba, y se puede realizar el juicio y el posicionamiento de acuerdo con el resultado de la prueba del dispositivo de prueba;

3. Según los resultados de la pantalla del comprobador, comience desde la proximidad del chip defectuoso y verifique los puntos de prueba del chip (CO/NRST/RX/XIN/BI) y los voltajes como VDD0V8 y VDD1V2.

4. Según la dirección del flujo de la señal, además de la transmisión inversa de la señal RX (chip n.° 126 al n.° 1), las otras señales CLK CO BO RST se transmiten hacia adelante (1-126). Encuentre el punto de falla anormal a través de la secuencia de encendido.

5. Cuando se encuentra el chip defectuoso, es necesario volver a soldarlo. El método consiste en agregar fundente (preferiblemente fundente no clean) alrededor del chip y calentar las juntas de soldadura de los pines del chip hasta que se disuelvan, de modo que los pines y las almohadillas del chip se vuelvan a introducir y se recolecte estaño para lograr el efecto de volver a estañar. Si la misma falla aún persiste después de volver a soldar, el chip se puede reemplazar directamente.

6. La placa de hash reparada debe probarse con un dispositivo de prueba y debe pasar más de dos veces para que se considere un buen producto. La primera vez, después de reemplazar los accesorios, espere a que la placa de hash se enfríe, use el dispositivo de prueba para probar y, cuando pase la prueba, colóquela a un lado antes de que se enfríe. La segunda vez, espere a que la placa de hash se enfríe por completo antes de probarla.