Нико Смид, основатель компании Digital Mining Solutions и автор книги "Блокпост для майнинга биткоина", проливает свет на важнейший аспект любого предприятия по добыче биткоина: системы охлаждения. Его компания предлагает маркетинговые услуги, поставляет площадки и рэковое пространство, а также предоставляет образовательные продукты. В этой статье Нико рассказывает о важности оптимизации систем охлаждения как для домашних майнеров, так и для операторов многомегаваттных мощностей, подчеркивая их значимость для достижения успеха в майнинговой индустрии.
В результате интенсивных вычислительных процессов при майнинге биткоинов выделяется значительное количество тепла. Эффективные системы охлаждения необходимы для поддержания оптимальных условий работы оборудования для майнинга.
Неправильное охлаждение оборудования для майнинга может привести к перегреву. Это может привести к снижению рабочей нагрузки, что, соответственно, уменьшает хешрейт, или даже вызвать отключение ASIC. Перегрев также приводит к увеличению потребления электроэнергии, что негативно сказывается на эффективности. В худшем случае недостаточное охлаждение оборудования может привести к частым поломкам и даже сократить срок службы ASIC.
В майнинге биткоинов используются три основных метода охлаждения: воздушное, погружное и гидроохлаждение. Но как работают эти системы? Какая инфраструктура для них требуется? И какие преимущества и проблемы связаны с каждой из них? Давайте углубимся в мир систем охлаждения для майнинга биткоинов.
Воздушное охлаждение - самый распространенный и простой метод, используемый вмайнинге биткоинов. В нем используются вентиляторы и системы вентиляции для рассеивания тепла, выделяемого оборудованием для майнинга. Установки для майнинга размещаются в хорошо проветриваемых помещениях, а вентиляторы циркулируют воздух над компонентами для отвода тепла. Затем нагретый воздух выводится за пределы помещения.
Для повышения эффективности охлаждения воздуха рекомендуется использовать решетки на входе, чтобы предотвратить попадание дождя и песка. Многие предприятия также устанавливают воздушные фильтры в местах забора воздуха, чтобы предотвратить попадание мелких частиц, таких как насекомые, пыль и пыльца. В регионах с холодным или умеренным климатом окружающий воздух используется для охлаждения горного оборудования. И наоборот, в более теплом климате для повышения эффективности воздушного охлаждения можно использовать такие холодильные компоненты, как испарительные охлаждающие панели или водяные завесы.
При использовании воздушного охлаждения существует два подхода к созданию необходимого воздушного потока. Системы с отрицательным давлением работают за счет того, что из шахты выводится больше воздуха, чем всасывается. Это создает небольшой эффект вакуума в пространстве, побуждая воздух втягиваться через любые доступные отверстия. Хотя этот метод эффективно рассеивает тепло, он также притягивает пыль, что требует регулярной очистки и обслуживания.
И наоборот, системы положительного давления работают за счет нагнетания в шахту большего количества воздуха, чем выводится. Это создает небольшой перепад давления, который выталкивает воздух через любые отверстия. Системы с положительным давлением могут обеспечить лучшую защиту от пыли и мусора, но для достижения такого же уровня теплоотдачи им могут потребоваться более надежные системы охлаждения.
Существует множество вариантов компоновок и конструкций, но в целом есть два типа управления воздушным потоком: горизонтальный и вертикальный. Эти различные схемы могут применяться как в зданиях, так и в контейнерах для майнинга.
При горизонтальном воздушном потоке стеллажи или полки располагаются параллельно стене по ширине. Большее пространство расположено за стеллажами для подачи холодного воздуха, а меньшее пространство находится со стороны выхода шахт, обычно рядом с вытяжными вентиляторами здания для вывода горячего воздуха наружу. Такая конфигурация также называется двухпроходной системой охлаждения, отделяющей входную зону (холодный проход) от выходной зоны (горячий проход). В идеале полки располагаются снизу вверх. Если стеллажи не могут быть уложены до потолка, верхняя часть должна быть закрыта, чтобы горячий воздух не проникал обратно в зону охлаждения.
При вертикальном воздушном потоке вытяжные вентиляторы встроены в потолок, направляя горячий воздух наружу через крышу. Такая конфигурация часто предпочтительнее, поскольку позволяет разместить больше машин на квадратный метр. Как правило, стойки располагаются параллельно вдоль самой длинной стены или длины здания. Выход вентиляторов машин направлен внутрь, создавая горячий проход в центре здания.
В горизонтальных и вертикальных системах воздушных потоков можно реализовать концепцию приподнятого пола для забора холодного воздуха. Такая практика широко распространена в традиционных центрах обработки данных. В майнинге биткоинов она используется в основном в контейнерных решениях. Приподнятый пол позволяет разместить большее количество ASIC-майнеров, максимально увеличивая эффективность использования пространства.
Погружное охлаждение подразумевает погружение оборудования для добычи непосредственно в теплопроводящую жидкость, обычно диэлектрическую жидкость или минеральное масло. Горные установки полностью погружаются в охлаждающую жидкость, которая эффективно поглощает тепло от компонентов. Нагретая жидкость затем циркулирует в теплообменнике, где тепло рассеивается. По сравнению с воздухом непроводящая жидкость служит гораздо более эффективным средством охлаждения. В результате майнеры могут работать на более высоких скоростях, не перегреваясь, что увеличивает мощность и, в конечном итоге, приводит к повышению хешрейта.
Иммерсионное охлаждение - не новая концепция. Еще в 2006 году эта технология использовалась для повышения мощности игровых ПК. Несколько лет спустя компания Green Revolution Cooling представила концепцию иммерсионного охлаждения в открытых ваннах для индустрии высокопроизводительных вычислений. В 2010 году компания Midas Green Technologies создала первый в мире коммерческий центр обработки данных с иммерсионным охлаждением.
При однофазном погружном охлаждении нагретая жидкость циркулирует в теплообменнике, где тепло отводится в окружающую среду или используется в других целях, например, для обогрева зданий или теплиц.
Двухфазное погружное охлаждение использует фазовый переход охлаждающей жидкости из жидкого состояния в парообразное для улучшения теплоотвода. Как и при однофазном погружном охлаждении, шахтное оборудование погружается в диэлектрическую жидкость. Однако в этом методе жидкость имеет более низкую температуру кипения. По мере того как оборудование выделяет тепло, окружающая жидкость поглощает его и достигает температуры кипения, что приводит к ее испарению. Затем пар поднимается вверх от компонентов, унося с собой тепло. Затем пар конденсируется обратно в жидкую форму с помощью конденсатора, выделяя тепло и позволяя жидкости вернуться в свое первоначальное жидкое состояние для продолжения цикла охлаждения.
Гидроохлаждение, также известное как водяное охлаждение, использует воду в качестве охлаждающей среды для отвода тепла от оборудования для майнинга. Вода циркулирует по замкнутой системе, которая непосредственно контактирует с тепловыделяющими компонентами шахтных установок. Нагретая вода затем перекачивается в теплообменник, где тепло передается в другой водяной контур или рассеивается в окружающей среде.
В системах гидроохлаждения вода течет по сети труб или каналов, которые непосредственно взаимодействуют с оборудованием для майнинга. Проходя через систему охлаждения, вода поглощает выделяемое тепло. Затем нагретая вода циркулирует в сторону от майнингового оборудования и либо охлаждается через теплообменник, либо сбрасывается в охлаждающий резервуар, например, в близлежащую реку или озеро. После того как вода отдает свое тепло и остывает, она возвращается обратно к оборудованию для майнинга, чтобы продолжить цикл охлаждения.
В системах прямого водяного охлаждения вода циркулирует непосредственно по поверхности оборудования для майнинга, обычно через водоблоки или радиаторы, прикрепленные к компонентам.
С другой стороны, в системах косвенного водяного охлаждения используется отдельная замкнутая система для охлаждения теплоносителя, например гликоля или специализированного хладагента. Затем этот хладагент используется для косвенного охлаждения оборудования для майнинга через теплообменник.
Плюсы:
+ Экономичность: Системы воздушного охлаждения обычно дешевле в установке по сравнению с другими методами охлаждения.
+ Простота обслуживания: Установки с воздушным охлаждением относительно просты в обслуживании и требуют меньше специалистов для поддержания работоспособности.
+ Широкая доступность: Компоненты для систем воздушного охлаждения легко доступны и легко приобретаются.
Конс:
- Ограниченная эффективность: Воздушное охлаждение может не справляться с эффективным отводом тепла, особенно в теплом климате или при плотном расположении шахт.
- Ограниченная масштабируемость: При крупномасштабных горных работах воздушное охлаждение может оказаться недостаточным для управления теплом, выделяемым многочисленными горными установками.
- Шум: Системы воздушного охлаждения часто производят больше шума из-за постоянно работающих вентиляторов.
Плюсы:
+ Эффективное рассеивание тепла: Погружное охлаждение обеспечивает высокоэффективное рассеивание тепла за счет непосредственного погружения оборудования для майнинга в непроводящую охлаждающую жидкость.
+ Установки высокой плотности: Погружное охлаждение позволяет оборудованию работать на более высокой мощности, тем самым увеличивая выход хэшрейта на одну машину.
+ Уменьшение количества пыли и коррозии: Поскольку компоненты погружены в воду, снижается риск накопления пыли и коррозии, что потенциально увеличивает срок службы оборудования для майнинга.
Конс:
- Первоначальные инвестиции: Погружные системы охлаждения могут быть дорогостоящими на начальном этапе, поскольку для их создания требуется специализированное оборудование и жидкости.
- Сложное обслуживание: Хотя погружное охлаждение снижает риск повреждения оборудования из-за пыли или коррозии, обслуживание охлаждающей жидкости и оборудования может быть сложным и требует специальных знаний.
- Ограниченная совместимость: Не все оборудование для майнинга пригодно для погружения в воду. Многие модели майнеров требуют подготовки перед погружением в воду, например, снятия вентиляторов и наклеек.
Плюсы:
+ Контроль температуры: Системы водяного охлаждения обеспечивают хороший температурный контроль, позволяя поддерживать более стабильную рабочую температуру, что повышает надежность и срок службы ASIC.
+ Масштабируемость: системы гидроохлаждения можно масштабировать для крупных горнодобывающих предприятий, обеспечивая гибкость при расширении.
+ Снижение затрат на электроэнергию: Использование воды для охлаждения может потенциально снизить затраты на электроэнергию по сравнению с традиционными методами воздушного охлаждения.
Конс:
- Инфраструктура: Системы гидроохлаждения требуют доступа к надежному источнику воды хорошего качества и соответствующей инфраструктуры для циркуляции воды и рассеивания тепла.
- Проблемы с обслуживанием: Регулярное обслуживание необходимо для предотвращения таких проблем, как скопление минералов или протечки.
- Доступно ограниченное количество систем: Гидроохлаждение относительно недавно появилось в майнинге биткоинов. Хотя рынок расширяется, количество производителей систем гидроохлаждения остается ограниченным.
В процессе работы ASIC-майнеры биткоина выделяют значительное количество тепла, поэтому эффективные системы охлаждения крайне важны для поддержания оптимальной производительности и предотвращения перегрева. Каждый метод охлаждения имеет свои преимущества и ограничения, и выбор зависит от таких факторов, как бюджет, инфраструктура объекта и экологические соображения.
Мы очень рады, что он стал автором блога Braiins, и с нетерпением ждем новых работ в будущем.
Следите за Нико на X @Smidnico, а более подробную информацию можно найти на его сайте.
Мы ищем самых лучших и ярких платных внешних авторов для блога. Отправьте нам прямое сообщение на X со своими идеями и станьте опубликованным автором - наш лучший контент может попасть в нашу следующую книгу.
.svg){kind=small}
Компания по разработке программного обеспечения для майнинга биткоинов: Braiins Pool, Braiins OS & Stratum V2.
От майнеров, для майнеров.
Увеличьте хэшрейт на ваших Bitcoin ASIC, повысьте эффективность на 25% и добывайте на любом пуле или получите 0% комиссии пула на Braiins Pool.
Сократите передачу данных между фермой и пулом на 95%. Настройте параллельное использование нескольких пулов. Установите резервный пул на целую ферму.
Направлен на повышение эффективности передачи данных, снижение требований к физической инфраструктуре майнинга и повышение безопасности.
Лидеры отрасли в сфере прозрачности и инноваций, с 2010 года добыто более 1,25 млн. BTC.
Опубликовано
30.5.2024
Нико Смид, основатель компании Digital Mining Solutions и автор книги "Блокпост для майнинга биткоина", проливает свет на важнейший аспект любого предприятия по добыче биткоина: системы охлаждения. Его компания предлагает маркетинговые услуги, поставляет площадки и рэковое пространство, а также предоставляет образовательные продукты. В этой статье Нико рассказывает о важности оптимизации систем охлаждения как для домашних майнеров, так и для операторов многомегаваттных мощностей, подчеркивая их значимость для достижения успеха в майнинговой индустрии.
Оглавление
В результате интенсивных вычислительных процессов при майнинге биткоинов выделяется значительное количество тепла. Эффективные системы охлаждения необходимы для поддержания оптимальных условий работы оборудования для майнинга.
Неправильное охлаждение оборудования для майнинга может привести к перегреву. Это может привести к снижению рабочей нагрузки, что, соответственно, уменьшает хешрейт, или даже вызвать отключение ASIC. Перегрев также приводит к увеличению потребления электроэнергии, что негативно сказывается на эффективности. В худшем случае недостаточное охлаждение оборудования может привести к частым поломкам и даже сократить срок службы ASIC.
В майнинге биткоинов используются три основных метода охлаждения: воздушное, погружное и гидроохлаждение. Но как работают эти системы? Какая инфраструктура для них требуется? И какие преимущества и проблемы связаны с каждой из них? Давайте углубимся в мир систем охлаждения для майнинга биткоинов.
Воздушное охлаждение - самый распространенный и простой метод, используемый вмайнинге биткоинов. В нем используются вентиляторы и системы вентиляции для рассеивания тепла, выделяемого оборудованием для майнинга. Установки для майнинга размещаются в хорошо проветриваемых помещениях, а вентиляторы циркулируют воздух над компонентами для отвода тепла. Затем нагретый воздух выводится за пределы помещения.
Для повышения эффективности охлаждения воздуха рекомендуется использовать решетки на входе, чтобы предотвратить попадание дождя и песка. Многие предприятия также устанавливают воздушные фильтры в местах забора воздуха, чтобы предотвратить попадание мелких частиц, таких как насекомые, пыль и пыльца. В регионах с холодным или умеренным климатом окружающий воздух используется для охлаждения горного оборудования. И наоборот, в более теплом климате для повышения эффективности воздушного охлаждения можно использовать такие холодильные компоненты, как испарительные охлаждающие панели или водяные завесы.
При использовании воздушного охлаждения существует два подхода к созданию необходимого воздушного потока. Системы с отрицательным давлением работают за счет того, что из шахты выводится больше воздуха, чем всасывается. Это создает небольшой эффект вакуума в пространстве, побуждая воздух втягиваться через любые доступные отверстия. Хотя этот метод эффективно рассеивает тепло, он также притягивает пыль, что требует регулярной очистки и обслуживания.
И наоборот, системы положительного давления работают за счет нагнетания в шахту большего количества воздуха, чем выводится. Это создает небольшой перепад давления, который выталкивает воздух через любые отверстия. Системы с положительным давлением могут обеспечить лучшую защиту от пыли и мусора, но для достижения такого же уровня теплоотдачи им могут потребоваться более надежные системы охлаждения.
Существует множество вариантов компоновок и конструкций, но в целом есть два типа управления воздушным потоком: горизонтальный и вертикальный. Эти различные схемы могут применяться как в зданиях, так и в контейнерах для майнинга.
При горизонтальном воздушном потоке стеллажи или полки располагаются параллельно стене по ширине. Большее пространство расположено за стеллажами для подачи холодного воздуха, а меньшее пространство находится со стороны выхода шахт, обычно рядом с вытяжными вентиляторами здания для вывода горячего воздуха наружу. Такая конфигурация также называется двухпроходной системой охлаждения, отделяющей входную зону (холодный проход) от выходной зоны (горячий проход). В идеале полки располагаются снизу вверх. Если стеллажи не могут быть уложены до потолка, верхняя часть должна быть закрыта, чтобы горячий воздух не проникал обратно в зону охлаждения.
При вертикальном воздушном потоке вытяжные вентиляторы встроены в потолок, направляя горячий воздух наружу через крышу. Такая конфигурация часто предпочтительнее, поскольку позволяет разместить больше машин на квадратный метр. Как правило, стойки располагаются параллельно вдоль самой длинной стены или длины здания. Выход вентиляторов машин направлен внутрь, создавая горячий проход в центре здания.
В горизонтальных и вертикальных системах воздушных потоков можно реализовать концепцию приподнятого пола для забора холодного воздуха. Такая практика широко распространена в традиционных центрах обработки данных. В майнинге биткоинов она используется в основном в контейнерных решениях. Приподнятый пол позволяет разместить большее количество ASIC-майнеров, максимально увеличивая эффективность использования пространства.
Погружное охлаждение подразумевает погружение оборудования для добычи непосредственно в теплопроводящую жидкость, обычно диэлектрическую жидкость или минеральное масло. Горные установки полностью погружаются в охлаждающую жидкость, которая эффективно поглощает тепло от компонентов. Нагретая жидкость затем циркулирует в теплообменнике, где тепло рассеивается. По сравнению с воздухом непроводящая жидкость служит гораздо более эффективным средством охлаждения. В результате майнеры могут работать на более высоких скоростях, не перегреваясь, что увеличивает мощность и, в конечном итоге, приводит к повышению хешрейта.
Иммерсионное охлаждение - не новая концепция. Еще в 2006 году эта технология использовалась для повышения мощности игровых ПК. Несколько лет спустя компания Green Revolution Cooling представила концепцию иммерсионного охлаждения в открытых ваннах для индустрии высокопроизводительных вычислений. В 2010 году компания Midas Green Technologies создала первый в мире коммерческий центр обработки данных с иммерсионным охлаждением.
При однофазном погружном охлаждении нагретая жидкость циркулирует в теплообменнике, где тепло отводится в окружающую среду или используется в других целях, например, для обогрева зданий или теплиц.
Двухфазное погружное охлаждение использует фазовый переход охлаждающей жидкости из жидкого состояния в парообразное для улучшения теплоотвода. Как и при однофазном погружном охлаждении, шахтное оборудование погружается в диэлектрическую жидкость. Однако в этом методе жидкость имеет более низкую температуру кипения. По мере того как оборудование выделяет тепло, окружающая жидкость поглощает его и достигает температуры кипения, что приводит к ее испарению. Затем пар поднимается вверх от компонентов, унося с собой тепло. Затем пар конденсируется обратно в жидкую форму с помощью конденсатора, выделяя тепло и позволяя жидкости вернуться в свое первоначальное жидкое состояние для продолжения цикла охлаждения.
Гидроохлаждение, также известное как водяное охлаждение, использует воду в качестве охлаждающей среды для отвода тепла от оборудования для майнинга. Вода циркулирует по замкнутой системе, которая непосредственно контактирует с тепловыделяющими компонентами шахтных установок. Нагретая вода затем перекачивается в теплообменник, где тепло передается в другой водяной контур или рассеивается в окружающей среде.
В системах гидроохлаждения вода течет по сети труб или каналов, которые непосредственно взаимодействуют с оборудованием для майнинга. Проходя через систему охлаждения, вода поглощает выделяемое тепло. Затем нагретая вода циркулирует в сторону от майнингового оборудования и либо охлаждается через теплообменник, либо сбрасывается в охлаждающий резервуар, например, в близлежащую реку или озеро. После того как вода отдает свое тепло и остывает, она возвращается обратно к оборудованию для майнинга, чтобы продолжить цикл охлаждения.
В системах прямого водяного охлаждения вода циркулирует непосредственно по поверхности оборудования для майнинга, обычно через водоблоки или радиаторы, прикрепленные к компонентам.
С другой стороны, в системах косвенного водяного охлаждения используется отдельная замкнутая система для охлаждения теплоносителя, например гликоля или специализированного хладагента. Затем этот хладагент используется для косвенного охлаждения оборудования для майнинга через теплообменник.
Плюсы:
+ Экономичность: Системы воздушного охлаждения обычно дешевле в установке по сравнению с другими методами охлаждения.
+ Простота обслуживания: Установки с воздушным охлаждением относительно просты в обслуживании и требуют меньше специалистов для поддержания работоспособности.
+ Широкая доступность: Компоненты для систем воздушного охлаждения легко доступны и легко приобретаются.
Конс:
- Ограниченная эффективность: Воздушное охлаждение может не справляться с эффективным отводом тепла, особенно в теплом климате или при плотном расположении шахт.
- Ограниченная масштабируемость: При крупномасштабных горных работах воздушное охлаждение может оказаться недостаточным для управления теплом, выделяемым многочисленными горными установками.
- Шум: Системы воздушного охлаждения часто производят больше шума из-за постоянно работающих вентиляторов.
Плюсы:
+ Эффективное рассеивание тепла: Погружное охлаждение обеспечивает высокоэффективное рассеивание тепла за счет непосредственного погружения оборудования для майнинга в непроводящую охлаждающую жидкость.
+ Установки высокой плотности: Погружное охлаждение позволяет оборудованию работать на более высокой мощности, тем самым увеличивая выход хэшрейта на одну машину.
+ Уменьшение количества пыли и коррозии: Поскольку компоненты погружены в воду, снижается риск накопления пыли и коррозии, что потенциально увеличивает срок службы оборудования для майнинга.
Конс:
- Первоначальные инвестиции: Погружные системы охлаждения могут быть дорогостоящими на начальном этапе, поскольку для их создания требуется специализированное оборудование и жидкости.
- Сложное обслуживание: Хотя погружное охлаждение снижает риск повреждения оборудования из-за пыли или коррозии, обслуживание охлаждающей жидкости и оборудования может быть сложным и требует специальных знаний.
- Ограниченная совместимость: Не все оборудование для майнинга пригодно для погружения в воду. Многие модели майнеров требуют подготовки перед погружением в воду, например, снятия вентиляторов и наклеек.
Плюсы:
+ Контроль температуры: Системы водяного охлаждения обеспечивают хороший температурный контроль, позволяя поддерживать более стабильную рабочую температуру, что повышает надежность и срок службы ASIC.
+ Масштабируемость: системы гидроохлаждения можно масштабировать для крупных горнодобывающих предприятий, обеспечивая гибкость при расширении.
+ Снижение затрат на электроэнергию: Использование воды для охлаждения может потенциально снизить затраты на электроэнергию по сравнению с традиционными методами воздушного охлаждения.
Конс:
- Инфраструктура: Системы гидроохлаждения требуют доступа к надежному источнику воды хорошего качества и соответствующей инфраструктуры для циркуляции воды и рассеивания тепла.
- Проблемы с обслуживанием: Регулярное обслуживание необходимо для предотвращения таких проблем, как скопление минералов или протечки.
- Доступно ограниченное количество систем: Гидроохлаждение относительно недавно появилось в майнинге биткоинов. Хотя рынок расширяется, количество производителей систем гидроохлаждения остается ограниченным.
В процессе работы ASIC-майнеры биткоина выделяют значительное количество тепла, поэтому эффективные системы охлаждения крайне важны для поддержания оптимальной производительности и предотвращения перегрева. Каждый метод охлаждения имеет свои преимущества и ограничения, и выбор зависит от таких факторов, как бюджет, инфраструктура объекта и экологические соображения.
Мы очень рады, что он стал автором блога Braiins, и с нетерпением ждем новых работ в будущем.
Следите за Нико на X @Smidnico, а более подробную информацию можно найти на его сайте.
Мы ищем самых лучших и ярких платных внешних авторов для блога. Отправьте нам прямое сообщение на X со своими идеями и станьте опубликованным автором - наш лучший контент может попасть в нашу следующую книгу.
Прочитать политику конфиденциальности.
Прочитать политику конфиденциальности.
.svg)
