Повітряне охолодження чи імерсійне: що краще для майнінгу

Майнінг біткоїнів – це процес створення нових біткоїнів за допомогою спеціалізованого обладнання для розв’язання складних математичних задач. Він стартував у 2009 році, коли було видобуто перший біткоїн.

Люди, які видобувають біткоїни, називаються майнерами. Вони отримують винагороду у вигляді BTC за свій внесок у мережу. Через постійне зростання складності видобутку, а також інтенсивну конкуренцію між майнерами, обладнання для майнінгу еволюціонувало від персональних комп'ютерів до прикладних інтегральних схем, також відомих як ASIC (Application-specific Integrated Circuit devices). Такі знаряддя для майнінгу називають також майнерами.

На сьогодні найбільш ефективним і потужним майнером біткоїнів вважається Bitmain AntMiner S19.

Однак навіть найефективніші майнери схильні до перегріву. Чому це є проблемою? Що відбувається, коли майнінгове обладнання перегрівається?

Дізнаймося, чому майнерам потрібне охолодження.

Що відбувається, коли обладнання для майнінгу криптовалют перегрівається?

Не новина, що майнери часто вдаються до нетрадиційних методів для запобігання перегріву свого обладнання.

Існує низка причин, що спонукають уникати перегріву майнінгового обладнання.

Зниження хешрейту

Перш ніж ми продовжимо, ми повинні дати визначення хешрейту. Це показник того, наскільки швидко пристрій майнера обробляє складні обчислення.

Це, безперечно, найважливіша характеристика при виборі майнінг-обладнання, оскільки вона часто визначає продуктивність.

При перегріванні машина намагається зменшити навантаження, що призводить до різкого зниження швидкості хешування. Поки майнер не охолоне, хешрейт залишається нижче середнього.

Нижча енергоефективність

Загальновідомо, що видобуток біткоїнів є енергомістким процесом. Вже сама по собі кількість електроенергії, яку споживає обладнання для майнінгу, викликає занепокоєння, але ситуація погіршується, коли машина перегрівається. Перегрів призводить до збільшення споживання електроенергії при одночасному зниженні результативності через зменшення хешрейту. Таке поєднання знижує продуктивність і прибуток.

Обслуговування і довговічність

Основним недоліком перегріву є випадкове відключення майнерів. Майнінгове обладнання не тільки вимикається через перегрів, але й частіше виходить з ладу. Нарешті, обладнання, яке постійно перегрівається, буде служити набагато менше. Наприклад, майнінгове обладнання з терміном служби 3-5 років може зіпсуватися за кілька місяців під впливом високих температур.

Економічна ефективність

Це пов'язано з попередніми пунктами. Більшість витрат на майнінг пов'язані зі споживанням електроенергії, а також технічним обслуговуванням. Коли майнери часто перегріваються, вони потребують вдвічі більше коштів як на технічне обслуговування, так і на електроенергію. Це часто знижує рентабельність обладнання.

Загальне зниження ефективності

Такий висновок пояснюється тим, що перегрів впливає як на споживання електроенергії, так і на вартість і навіть термін служби обладнання. Коли всі перелічені чинники поєднуються, обладнання не досягає очікуваної продуктивності. Таким чином, перегрів безпосередньо відповідає за зниження прибутку, збільшення споживання електроенергії, а також вихід обладнання з ладу.

Тож як ми можемо запобігти перегріванню? Які методи можемо застосувати?

Способи охолодження, до яких вдаються майнери

З метою запобігання перегріву майнери застосовують два методи:

- Повітряне охолодження

- Імерсійне охолодження

Розглянемо їх детальніше.

Повітряне охолодження

Цей спосіб охолодження є саме таким, як випливає з назви. Він передбачає використання вентиляторів обдуву й атмосферного повітря для регулювання температури майнінгового обладнання. Тут тепло розсіюється завдяки збільшенню потоку повітря над майнінговою фермою. Хоча більшість майнінгових установок поставляються з вбудованими високошвидкісними вентиляторами, які змушують повітряний потік проходити через їх внутрішні компоненти, часто необхідно купувати додаткові контейнери для повітряного охолодження.

У холодну погоду для охолодження обладнання для майнінгу використовується навколишнє повітря, змішане з гарячим рециркуляційним повітрям.

Для підвищення ефективності повітряного охолодження часто потрібні енергомісткі холодильні компоненти, такі як чиллери та кондиціонери.

Імерсійне охолодження

Це технологія охолодження майнингових ферм, що швидко розвивається і не шкодить прибутку. Імерсійне охолодження - це практика повного занурення або занурення майнінгової ферми в теплопровідну рідину з кращими, ніж у звичайного повітря, ізоляційними властивостями.

Існує два основних підходи до занурювального охолодження, а саме: однофазне і двофазне імерсійне охолодження.

В однофазному процесі компоненти занурюються в діелектричну рідину, як правило, в масло або іншу технічну рідину. Тепло, що виділяється ІТ-компонентами, поглинається рідиною, після чого рідина переганяється помою, циркулюючи по резервуару і допомагаючи відводити тепло.

Своєю чергою, двофазна система передбачає герметизацію серверів всередині ванни зі спеціально розробленою рідиною на основі фторвуглецю. Кипіння рідини викликає фазовий перехід з рідини до газу. Потім пара конденсується назад у рідку форму для подальшої рециркуляції через систему.

Незалежно від використовуваного підходу, імерсійне охолодження є дуже ефективним, і близько 40% тепла уловлюється і використовується для живлення видобувної установки. Воно також може похвалитися тепловіддачею, що приблизно в 10 разів більша, ніж за повітряного охолодження.

Повітряне чи імерсійне охолодження?

Хоча повітряне охолодження широко використовується, загальновизнано, що імерсійне охолодження – це майбутнє майнінгу біткоїнів.

Технологія занурювального охолодження для видобутку біткоїнів є більш ефективною, ніж повітряне охолодження з багатьох причин.

Збільшення швидкості хешування

Важливість хешрейту у видобутку біткоїнів неможливо переоцінити. Однак повітряне охолодження часто передбачає встановлення вентиляторів, які знижують швидкість хешування. Видаляючи вентилятори й встановлюючи замість них занурювальний посуд, Імерсійне охолодження досягає різкого збільшення швидкості хешування в межах 25-55% для різного майнингового обладнання. Крім того, відсутність вентиляторів або кондиціонування повітря призводить до менших втрат енергії.

Більш тривалий термін служби обладнання

Майнери постійно шукають способи продовження довготривалості обладнання для майнінгу. Повітря ферм для майнінгу криптовалют наповнене твердими мікрочастинками, які засмоктуються разом з ним до радіаторів всіх ASIC, що призводить до перегріву і скорочення терміну служби. Також повітряне охолодження часто призводить до забруднення та корозії обладнання.

Для боротьби з цими недоліками віддають перевагу занурювальному охолодженню. Воно підтримує роботу ASIC на максимальній потужності протягом більш тривалого часу, ніж повітряне охолодження. Воно також збільшує термін служби обладнання на 4-5 років шляхом усунення забруднення, перегріву та корозії.

Зниження рівня шуму і пилу

У типових майнінгових установках з повітряним охолодженням тепло і шум збільшуються, оскільки майнери виконують більше роботи. З іншого боку, майнери біткоїнів із занурювальним охолодженням забезпечують абсолютне зниження рівня шуму. Це відбувається тому, що вентилятори, які є основними джерелами шуму, видаляються перед зануренням. Крім того, біткоїн-майнери з рідинним охолодженням не містять пилу. Це збільшує термін служби обладнання і позбавляє від необхідності регулярного чищення.

Ефективність в енергоспоживанні

Основний внесок в енергоспоживання під час майнінгу вносять вентилятори ASIC і вентилятори ферми. При переході на занурювальне охолодження майнери більше не потребують цього енергомісткого обладнання і можуть заощадити до 50% витрат на електроенергію. Крім того, рідина набагато краще проводить тепло, ніж повітря. Це робить занурювальне охолодження більш ефективною системою охолодження, оскільки воно вимагає мінімальних витрат енергії.

Крім того, зниження споживання електроенергії дозволяє майнерам за бажанням інвестувати в більшу кількість обладнання.

Оптимізація витрат

Хоча контейнери повітряного охолодження коштують дешевше, експлуатаційні витрати швидко роблять їх нерентабельними. З іншого боку, занурювальне охолодження має найнижчі довгострокові експлуатаційні витрати.

Якщо врахувати зниження витрат на технічне обслуговування і придбання нового обладнання, а також зменшення рахунків за електроенергію, то стає очевидним, що занурювальне охолодження виграє. Цей метод охолодження забезпечує переконливе зниження витрат на 80% при подвійній ефективності.

Якщо зважити все це, стає цілком очевидно, що повітряне охолодження є недоцільним у порівнянні з контейнерами занурювального охолодження. Крім численних інших переваг, занурювальне охолодження також забезпечує чисте, тихе, стабільне і комфортне робоче середовище.

Це гостьова публікація Сергія Герасимовича, CEO та співзасновника EZ Blockchain. Висловлені погляди є його власними і не обов’язково збігаються з точкою зору BTC, Inc. або Bitcoin Magazine.