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搭建高效的密碼恢復工作站:節能和廢熱管理

搭建高效的密碼恢復工作站:節能和廢熱管理

原創 石冀 2022-08-12 15:15 發表于湖北
 
 

本文由石冀編譯,Roe校對,轉載請注明。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

本文旨在幫助取證專家們明確如何為密碼恢復工作搭建經濟、節能的工作站。在構建密碼恢復工作站時,需要考慮電力成本、長期可靠性和保修范圍等因素。在這篇文章中,我們將回顧當今GPU中較常見的冷卻方案,并將消費級顯卡與鮮為人知的同類專業顯卡進行比較。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

挖礦與密碼恢復ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

較初取證專家們認為,就工作量而言,加密貨幣挖礦可能類似于密碼恢復,這誘使專家在構建密碼恢復器時學習礦工的經驗。但實際上,由于多種原因,這種構建方法并不是較好的。礦場是為快速盈利而建,通常是在一個開放的建筑中,由建筑自帶的電力設施組成,而這些設施很難承受這類工作的負荷。建造者往往忽視功耗和電源效率的因素,但如果這些顯卡已經賺了足夠多的加密貨幣,長期的可靠性就不再重要了。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

雖然取證人員可能也會使用類似礦場的系統,但也只是權宜之計,即使這些系統要用幾個月或幾年。為數字取證而構建的工作站有不同的優先級,其中能源效率、整體穩定性、長期可靠性和保修范圍都在優先事項的前列。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 
 

GPU冷卻方案ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

典型的顯卡是用一個大的散熱器和一個或多個風扇來冷卻。冷卻方案的設計決定了熱空氣的去向。根據工作環境和工作負荷類型的不同,不同類型的冷卻方案各有千秋。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

大多數消費類顯卡采用所謂的”開放式“解決方案。在這種設計中,風扇將空氣吹到散熱器上,而熱空氣則從散熱器的側面逸出。熱空氣會落在主板和機箱內。如果安裝了多個顯卡,這種方案在開放式機箱或工作臺中效果較好。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

一個略微不同的散熱器設計是將鰭片與顯卡平行放置,從而將一些熱空氣通過PCIe插槽蓋吹離機箱,而其余的空氣仍會被吹入機箱。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

如果你使用的是開放式機箱,那么鰭片的方向就不是很重要。如果你在一個封閉的機箱中使用多塊顯卡,這種解決方案可以提供更好的冷卻效果。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

NVIDIA在其創始者版顯卡的3000系列中開發了一種混合解決方案。即熱空氣部分被吹出機箱,部分被吹到計算機的CPU風扇,并通過計算機的系統風扇排出。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

從內部看,冷卻系統的結構是這樣的:ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

雖然從一個典型的游戲玩家的角度來看,這是一個非常好的設計,并且如果在一個封閉的機箱中只安裝一到兩塊板子,這個方案的表現也不錯;但這個方案仍然不能用于工作站或并排安裝多塊顯卡的機架機箱中。為此,NVIDIA建立了一個不同類型的冷卻解決方案。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

這種冷卻方式的思路如下圖:ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

首先看一下單槽 Nvidia RTX A4000 顯卡的 "內部",散熱部分被拆解:ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

這些顯卡是為在機架服務器中運行而設計的。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

如果你想進一步了解當今顯卡中的各種冷卻解決方案,請查看cgdirector.com的以下文章。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

• https://www.cgdirector.com/open-air-vs-blower-style-gpus/ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

• https://www.cgdirector.com/founders-edition-gpus/ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

要了解更多關于消費級和專業級板卡之間的差異,請查看這篇文章。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

• https://www.cgdirector.com/pro-vs-consumer-gpus/ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

在這些文章中,Alex Glawion解釋了開放式風扇和鼓風機設計之間的區別:ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

鼓風機式的冷卻解決方案自然是為了在機架式機箱中使用:ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 
 

“專業”板ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

許多游戲板以擠壓每秒鐘的較后一幀的方式來優化,但卻犧牲了穩定性、過度的功耗和長期的可靠性。板卡合作伙伴正在對GPU芯片進行超頻,并增加可用的功率封套以實現更高的性能。正如Igor'sLAB在"酷炫旗艦 "而非 "核聚變反應堆 ":GeForce RTX 3090 Ti以300瓦的節流裝置顛覆了效率列表中所展示的那樣,擴展的功率包絡所帶來的回報是有限的。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

雖然消費類顯卡通常在出廠時被超頻,并在更高的功率限制和核心電壓下運行,但這導致了功耗的增加,而這與性能的提升不成正比。密碼恢復工作負載可能需要幾天或幾周才能完成,這使得功耗和廢熱管理成為一個挑戰。除了不必要地浪費能源之外,消費類板卡也無法保證持續的工作負荷,可能會出現壽命下降和/或長期的穩定性問題。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

這些問題在NVIDIA的專業級GPU中得到了解決,這些GPU在一些重要方面與消費者的同類產品不同。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

讓我們比較一下兩塊板子:一塊NVIDIA RTX 3070 Ti創始者版和NVIDIA A4000,這是一塊基于相同芯片的專業板。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

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NVIDIA RTX 3070 TiruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

NVIDIA A4000ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

顯卡處理器核心數ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

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顯示存儲器ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

8 GB GDDR6XruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

16 GB GDDR6 ECCruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

顯存位寬ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

256 bitruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

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單精度浮點性能ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

21.7 TFLOPSruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

19.2 TFLOPSruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

冷卻方案ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

空氣混合動力系統ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

風扇ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

建議售價ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

$599ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

$999ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

總能耗ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

290WruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

140WruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

如上表所示,專業板提供的性能幾乎與消費者的同類產品相同,而功率卻不到一半。按每千瓦/小時25美分的價格計算,在24×7的工作負載中,專業板一年可以節省約328美元。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

 

專業板值得投資嗎?ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

Alex Glawion說:"你或許會期望專業GPU的性能優于消費者GPU,但現實卻非如此,消費者GPU在一些視頻編輯、3D渲染和CAD工作負載中表現出色甚至領先。相反,專業GPU所提供的是經過認證的硬件、優化的驅動程序和廣泛的支持,這使得專業GPU對于那些追求更高的可靠性或GPU獨有的特定功能的人來說更像是一種投資。"ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

對于密碼恢復等長期工作負荷,顯卡的可靠性和壽命確實很重要,特別是考慮到目前主要GPU發布之間的3年升級周期。此外,還要考慮功耗方面的差異。一塊專業板的耗電量是其游戲對應板的一半,使其成為更環保的解決方案,同時從長遠來看也更經濟。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

結論ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

根據工作負荷的類型、預算以及工作環境,你可能會選擇在服務器機架上安裝一套專業的顯卡,或者在一個開放的工作臺中安裝多個消費類板卡,或者較終選擇介于兩者之間的產品。在建立一個用于計算密碼的工作站時,要考慮不同級別的顯卡,不同的冷卻解決方案,以及以及冷卻整個計算機的方式。ruQ西數科技: 硬盤/手機/網絡/聲像電子數據鑒定專家. 025-83608636

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