Belső merülőhűtés: A Bitcoin-bányászat gyorsan növekvő gyakorlatának előnyei és hátrányai

A merülőhűtés gyorsan fejlődő technikává vált a bitcoin bányászat hatékonyságának növelésére, számos előnyt, hátrányt és részletet figyelembe véve.

Scott bányászati ​​konferenciájafebruár 7-én és 8-án a texasi Round Rockban rendezték meg, és az „Elmerülés” című panelt öt paneltaggal: David Branscum (üzletfejlesztési igazgató Midas merülő hűtés), Justin Podhola (alapítója és vezérigazgatója Elite Mining Inc.), Scott Johnson (vezérigazgatója Digitális lapát), Jonathan Yuan (tulajdonosa Coin Heated LLC) és Gary Testa (a társaság elnöke és vezérigazgatója). Mérnöki folyadékok); és Tone Vays (a műsorvezetője) moderálta Elkobozhatatlan konferencia és lelkes bitcoin).

A paneltagok általánosan egyetértettek abban, hogy a merülőhűtés a Bitcoin bányászat jövője, és az alábbiakban összefoglaljuk az említett panelt, a bányászat könnyed bemutatásával az avatatlanok számára.

Bitcoin bányászat egy pillantásra

A Bitcoin hálózaton történő bányászat során a tranzakciókat hozzáadják a blokkláncnak nevezett nyitott főkönyvhöz, és biztosítják a tranzakciók történetét oly módon, hogy a főkönyv bármely entitás általi módosítása számítási, energetikai és pénzügyi szempontból kivitelezhetetlen.

A bitcoin bányászat elsősorban egy ASIC (alkalmazás-specifikus integrált áramkör) segítségével történik, amelyet a köznyelvben egyetlen számítógépes rendszer „bányásztornyának” neveznek, és amely egy számítási szempontból nehéz problémát igyekszik megoldani, amelyet a hálózat elfogad. A bitcoinbányászok egymással versengenek a blokklánc következő blokkjának bányászatáért, és a protokoll a sikeres bányász blokktámogatást jutalmazza, jelenleg 6.25 bitcoint (ezt a koncepciót az alábbi „További információk” részben részletezzük), valamint bármely hálózatot. az adott blokkban szereplő tranzakciós díjak.

A hálózat által elfogadandó SHA-256 hash kiszámításának folyamata, amelyet a bányászok megpróbálnak megoldani, szándékosan erőforrás-igényes.

Noha ez a folyamat korlátozza a naponta talált blokkok számát, arra is kényszeríti a bányászokat, hogy „bizonyítsák”, hogy számítási munkájukat tisztességesen és helyesen végezték-e el a protokoll szabályai szerint, mielőtt a blokkokat hozzáadnák a főkönyvhöz – ez az úgynevezett munka. A Bitcoin-hálózatot ASIC-ek segítségével a munka igazolásával biztosító bányászok lehetővé teszik az új érmék tisztességes és véletlenszerű terjesztését decentralizált módon, ellentétben más protokoll-biztonsági módszerekkel, mint például a tét igazolása, amelyek kifejezetten a hálózat leggazdagabb tagjainak jutalmazására szolgálnak. A Bitcoin protokolljában a bálnák – a nagy bitcoin-tulajdonosok – nem kapnak jutalmat, és nem szolgálják a hálózat védelmét pusztán a bitcoin felhalmozódásuk miatt.

Bár a Bitcoin bányászatának ez a magyarázata erősen lerövidült, az alapkoncepció le van fektetve, és elkezdhetjük a léghűtéses és merülőhűtéses bányászati ​​rendszerek vizsgálatát.

Megjegyzés: Az „ASIC” és a „bányászati ​​berendezés” kifejezést az alábbiakban felcserélhetően használjuk. A paneltagok csak az „egyfázisú” merülőhűtés telepítéséről és előnyeiről tárgyaltak.

Levegő kontra merítési hűtés Bitcoin bányászok számára

Általánosságban elmondható, hogy a bányásztornyokat nagy sebességű ventilátorokkal tervezték, amelyek az ASIC belső alkatrészein keresztül kényszerítik a levegő áramlását, hogy aktívan hűtsék a hashboardokat – a számítógépes chipeket, amelyek éjjel-nappal kivonatoznak a fent említett számítási szempontból nehéz probléma megoldása érdekében.

A hash-számításonként felhasznált energia hatékonyabbá tehető, és csökkentheti a bányász teljes működési költségeit, ha a beállítás hatékonyan el tudja távolítani a hashboardok által termelt hőt. A bányászati ​​fúrótornyok hűtésében az átfogó cél az, hogy a lehető legkisebb költséggel a lehető legjobb hűtést biztosítsák. A „léghűtéses” bitcoin bányászat a hagyományos és egyszerű módszer a bányásztornyok fűtésének és hűtésének szellőzőventilátorokkal és közönséges, atmoszférikus levegővel történő kezelésére.

A „merítéssel hűtött” Bitcoin bányászat a bányászati ​​fúróberendezések fűtését és hűtését is kezeli, de keringető szivattyúkkal és speciális folyadékokkal, amelyeket úgy terveztek, hogy az elektronikával működjenek együtt levegő helyett.

Az alábbiakban a léghűtéses és a merülőhűtéses rendszerek képi példái láthatók:

A merítés az a gyakorlat, amikor a bányászati ​​berendezést teljesen alámerítik egy hővezető folyadékba, amely nagyobb szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik, mint a közönséges levegő. Kezdetben talán ellentmondásos, ha a feszültség alatt álló elektronikus bányászati ​​berendezést egy speciálisan megtervezett folyadékba merítjük, ami nagyobb hőelvonást tesz lehetővé a mindig forró és kivonatoló számítógépes chipekből.

Az ASIC hatékonyabban tud kivonatolni, ha állandó, optimális hőmérsékletet ad, és tovább folytatja a bitcoin bányászatát speciálisan kialakított, hőeltávolító folyadékok segítségével. Képzelje el, hogy kocogás után le kell hűlnie – gyorsabb és hatékonyabb lenne elmerülni egy hűvös vízben, mint csak állni a szabadban, hogy a levegő fokozatosan lehűtse.

Ugyanez a gondolatmenet alkalmazható az ASIC számítógépes chipekre is, amelyeknek le kell hűlniük. A folyadék nagyobb hőátadó képességgel rendelkezik, mint a levegő, így ideális hűtőközeg. A bányászok elsősorban a levegő vagy a dielektromos folyadék optimális áramlási sebességének elérésével foglalkoznak a hashboardokon. A hűtőközeg áthalad a hőleadón hűtőbordák az egyes forgácsokon, és hőenergiát ad át a forróbb felületről (a chip hűtőbordájáról) a hidegebb anyagnak (levegőnek vagy folyadéknak) – így fenntartja a megfelelő forgácsműködés fenntartásához szükséges hőmérsékletet. A folyadékok sokkal hatékonyabban továbbítják a hőt a hőforrástól, mint a levegő 1,200-szor vagy nagyobb teljesítményt.

Mint minden elektronika az idő múlásával, az ASIC végül enged az állandó hashelési kényszernek, és meghibásodik, amit a bányásztornyok „halálozási arányának” vagy „meghibásodási arányának” neveznek. A magas, hosszan tartó üzemi hőmérsékletek, amelyek maradandó forgácskárosodást okoznak, a következők: hőelvezetés megnövekedett szivárgási áramokon keresztül, magasabb kvantálási hiba sebesség a csökkenő jel-zaj arány miatt, visszafordíthatatlanul túlmelegedő tranzisztorok és további a tranzisztorvezérlés elvesztése. A fûtési és hűtési optimalizálások révén a fúrótornyok halálozási arányának csökkentése további nyereséget von maga után. Ez az a hely, ahol a merülőhűtés segíthet csökkenteni a halálozási arányt, hogy hasznot húzzon a bányászati ​​fúróberendezések élettartamából, és a megtakarítások visszakerüljenek a bányász költségvetésébe.

A bányászati ​​játék neve a műveletek hatékony skálázása minimális többletköltséggel, így a Bitcoin bányászati ​​műveletek méretezésének készsége a művészet egy formája, amely a vágási költségek közegében fejeződik ki.

A merülő hűtés előnyei

Mint említettük, a merülő hűtés csökkentheti a bányásztornyok halálozási arányát. A merülő hűtés az ASIC egyszerűbb túlhajtását is lehetővé teszi, ez a gyakorlat magában foglalja a bányászati ​​berendezés másodpercenkénti terahashes (TH/s) növelését, de hasonlóan növeli az energiafogyasztást és a hőtermelést.

A további hőterhelés megfelelő csökkentésére szolgáló eszközök nélkül az ASIC megbízhatatlanná válhat, vagy teljesen meghibásodhat. Például egy előre konfigurált ASIC, amelyet 100 wattnál 3,000 TH/s-ra határoztak meg, túlhúzható 140 TH/s-ra, de 5,000 wattra, ami azt jelenti, hogy az ASIC-onkénti teljes kivonatolási sebesség nőtt, de a másodpercenkénti terahash-ra fordított energia is nőtt. A túlhajtási mechanizmus finomhangolása optimális kivonatolási energiahatékonyságot eredményezhet.

Azáltal, hogy növeli az ASIC-onkénti hashelési teljesítményt, miközben feláldozza a további energiaráfordítást, ténylegesen pénzt takaríthat meg a teljes bányászati ​​berendezés lábnyomának csökkentésében. Például 1 megawatt teljesítmény 333 léghűtéses bányászati ​​fúrótornyot tud kiszolgálni az előre konfigurált 3,000 wattos teljesítmény mellett, míg a merülőhűtéses túlhajtással ez az 1 megawatt teljesítmény 200 vagy 250 bányászati ​​fúrótornyot 4,000 vagy 5 watt teljesítményű. költségmegtakarítást eredményez azáltal, hogy megawattonként kevesebb bányászati ​​fúrótornyot igényel. Ezenkívül a bányászok számának csökkentése csökkenti a létesítmény méretigényét és a helyszíni személyzeti igényeket is. A kivonatolási teljesítmény növelése nagyobb lehetőséget ad arra, hogy több bitcoint keress, és így folytasd a skálázási műveleteket.

A merülőhűtéses bányászat másik előnye, hogy kiküszöböli a levegőben lévő részecskék felhalmozódását a bányászati ​​forgácson, ami idővel rontja a bányászati ​​berendezés teljesítményét, ha nem tisztítják rendszeresen. Ahogy a részecskék felhalmozódnak a forgács felületén, a forgács egyre inkább nem képes hatékonyan hőt sugározni és fenntartani a működést. Ezeket a levegő részecskéket a léghűtéses rendszerekben jellemzően bizonyos mértékig kiszűrik, de nem szűrik ki teljesen. A légszűrők a szűrő besorolása alapján csak bizonyos méretű részecskéket távolítanak el, a magasabb szűrők pedig nagyobb nyomásesést idéznek elő a szűrőkön, ami potenciálisan elveszíti a sikeres működéshez szükséges légáram ASIC-jét anélkül, hogy a szívó- vagy kipufogóventilátor motorját is fel kellene emelni, és következésképpen a megnövekedett motorok elektromos költségei. A merülőhűtéses bányászat egy félig zárt folyamat, amely az ASIC-ket szép, tisztán és általában biztonságosabbá teszi, míg a léghűtéses bányászat felveszi azt, ami a levegőben marad, és átvezeti az ASIC-en, például porszemcséket, pollent és szmogmaradványokat.

A részecskék merülő hűtés révén történő felhalmozódásának kiküszöbölésének további előnye lehet, hogy olyan földrajzi környezetben helyezkednek el, ahol rossz minőségű atmoszférikus levegő, amely egyébként léghűtéses környezetben a szokásosnál gyorsabban károsítaná a számítógép chipjeit. A szélsőséges éghajlatú, de ígéretes energiaforrásokkal rendelkező területek potenciálisan életképessé válnak a merülőhűtéses bányászat megvalósításával, ahol a léghűtéses bányászat ésszerűtlen lehet a rossz légköri viszonyok miatt. A merülőhűtés továbbra is a bányászat határait olyan távoli régiókba tolhatja, amelyek korábban kedvezőtlenek lettek volna a léghűtéses rendszerek számára.

A bányászatban néha figyelmen kívül hagyott szempont az egyetlen ASIC által generált puszta zaj, jellemzően 70-80 decibel (dB), vagy a porszívó hangjához hasonló… A nap 24 órájában, a hét minden napján, minden egész évben. A léghűtéses bányászati ​​fúrótornyok hangcsillapító anyaggal zárhatók be, hogy a zaj körülbelül 10-20 dB-lel csökkenjen, ha jól csinálják. A merülő hűtés azonban gyakorlatilag kiküszöböli az ASIC-ek elviselhetetlen működési zaját, és nem érzékelhető háttérzaj lesz. Ez különösen hasznos lehet abban az esetben, ha a lakótársakkal vagy más jelentőségteljes otthoni bányászat és a zaj terjedése aggodalomra ad okot.

Ezenkívül a merülő hűtés zöldebb megközelítés a bitcoin-bányászatban, mivel az ASIC-kből származó hő visszaszorítása teljesen visszanyerhető és újra felhasználható az Ön fűtésére. csapvíz, uszoda és néhány példaként a padlófűtés. Számos cég már kihasználja ezt a hőelvonást azáltal, hogy kiegészíti az elsődleges fűtési rendszereket, mint pl Wise Mining, Hotmine és a Ming energia (a szerző nem tudja ellenőrizni az említett cégek és termékek minőségét vagy érvényességét).

Bár természetesen nem szükséges integrálni a Bitcoin bányászatát ezekkel a tanórán kívüli rendszerekkel, a bányászati ​​fúrótornyok elvesztegetett hője valóban felhasználható az otthoni fűtési rendszerekre fordított kiadások csökkentésére – és az otthonra fordított energián is vissza lehet keresni egy kis pénzt. fűtés.

Bár a testület nem tárgyalja kifejezetten, a merülő hűtés megvalósítása csökkenti az e-hulladékot, mivel a bányászati ​​berendezések meghibásodási aránya csökken. Alapján egy általános alaptalan aggodalomra, az e-hulladék minimalizálása közvetlenül összefügg a bányászok megnövekedett megtakarításaival. Ahogy korábban említettük, a költségek csökkentése és a szükségtelen kiadások lemondása kulcsfontosságú a műveletek méretezésében és a nyereség növelésében. Az az aggodalom, hogy a földi hulladéklerakók telítődnek bányászati ​​berendezések e-hulladékával, egyenesen sértené azokat a célokat, amelyeket ugyanazok a bányászok akarnak elérni: az üzemidő fenntartására fordított utolsó satoshi összenyomását és nyújtását.

Összefoglalva, a merülőhűtés kiküszöböli a levegőben a korrozív részecskék felhalmozódását, és helyesen túlhúzva meghosszabbíthatja a bányászati ​​fúróberendezések élettartamát, valamint másodpercenként extra terahasokat szivattyúzhat ki – hatékonyan pénzt takaríthat meg az azonos hash-arány eléréséhez szükséges fúrótornyok mennyiségén. léghűtéses bányászati ​​fúrótornyok. Ha valaki akarja, a hőpazarlást arra is vissza lehet fordítani, hogy a rezsicsökkentés formájában további megtakarítások kerüljenek a bányász zsebébe.

Természetesen a merülőhűtéssel való munkavégzésnek vannak „hátrányai” is, amelyeket alaposan át kell gondolni, mielőtt eldöntjük, melyik hűtőrendszer a legjobb az Ön beállításához.

A merülő hűtés hátrányai

Bár a paneltagok nem vitatták meg alaposan, sőt talán el is titkolta, vannak a merülőhűtésnek olyan hátrányai, amelyek megfélemlíthetik vagy egyszerűen meghiúsíthatják az új bányászokat, akik az iparba szeretnének bejutni.

Történelmileg a merülő bányásztornyok felállításának költsége gazdaságilag túl magas volt, de jövedelmezőbb lett, mint öt-hat évvel ezelőtt. Ennek ellenére a szükséges előzetes tőke kihívás elé állítja azokat, akik lábujjaikat merülőhűtéses bányászatba szeretnék belemártani. A másik perspektíva azonban az, hogy az olyan alkatrészek, mint a dielektromos folyadék, drágák lehetnek, de egyfajta „biztosításnak” tekinthetők, amely biztosítja, hogy a bányásztorony a maximális várható élettartamig működjön.

A merülőhűtés hardverének módosításához meg kell érteni mind a használt folyadékot, mind a használt bányászati ​​berendezéseket, mivel egyes folyadékok jobban működhetnek egyes berendezésekkel, mint más folyadékok, és fordítva. A gyakorlatban a tervezés az alkalmazástól függ. Azt is megfontolandó, hogy ne csak a folyadék kompatibilis legyen a javasolt hardverrel, hanem azt is, hogy a hardvert futtató firmware megfelelő legyen. A folyadék, a firmware és a hardver kompatibilitásának előzetes vizsgálata nélkül előfordulhat, hogy az ASIC nem fog működni, ha elmerül. Bár technikailag nem jelent hátrányt, ez a kutatási és fejlesztési lépés eltántoríthatja a bányászokat, akik egyszerűen csak be akarják kapcsolni a bányászati ​​berendezést, és el akarják hívni azt.

A merülőhűtéses rendszerelemek, például a csövek, tartályok és szivattyúk méretezése, kiválasztása és tervezése további kutatást és beállítási időt igényel. A hűtőközeget a tartály és a hőcserélő között pontos sebességgel vissza kell keringetni, különben a bányászati ​​berendezés túlmelegedhet. Ha a folyadék áramlása túl lassú, akkor a hő nem távolodik el megfelelően a forgács hűtőbordáiból, ha pedig túl gyors a folyadékáramlás, akkor a forgács-folyadék hőcsere nem megy végbe megfelelően, és az ASIC túlmelegszik. Arról nem is beszélve, hogy ha a tartály, a szivattyú és az összekapcsolt csőrendszer nincs légmentesen lezárva, akkor a drága dielektromos folyadék szivárogni fog, és potenciálisan megsemmisíti a kivonatolási hatékonyságnövekedést.

A léghűtéses elrendezéseknél hasonlóan mérnöki átgondoltság szükséges a szellőzőrendszerek és bármilyen hangcsökkentő burkolatok méretezése, kiválasztása és tervezése során, de a merülőhűtés végrehajtása viszonylag bonyolultabb az újonc Bitcoin-bányász számára.

Egy bizonyos ponton szükség lesz az ASIC javítására, karbantartására vagy egyszerűen mozgatására. A merülőhűtéses alkalmazásoknál használt nem vezető folyadék olajos tulajdonságai miatt szükség lenne az anyag tisztítására a berendezésről a karbantartás előtt – ez általában meglehetősen zűrös lépés, amelyet léghűtéses bányászati ​​berendezésekkel elkerülnek. Ez talán jobban hasonlít a „válassza ki a mérget” forgatókönyvéhez, amely a merülő hűtési rendszereknél a bosszantó olaj eltávolítása vagy a léghűtéses rendszerekben a korrozív, finom részecskék eltávolítása között zajlik.

Záró gondolatok

Összefoglalva, a léghűtéses bányászati ​​fúrótornyokat gyorsan és egyszerűen be lehet kezdeni, de vannak kompromisszumokkal, amelyeket minden komolyan bányászni vágyónak felül kell vizsgálnia. A paneltagok határozottan arra biztattak mindenkit, aki támogatni tudja a bányásztorony telepítési javaslatait, hogy próbálja ki az otthoni bányászatot. Ha nem a skálázás kedvéért bányászik, próbáljon meg mélyebb, gyakorlati ismereteket szerezni a Bitcoin-hálózatról a színfalak mögött, miközben nem halmozza felKYC bitcoin felárral.

A léghűtéses Bitcoin-bányászat nem biztos, hogy elegendő a folyamatosan fejlődő, energiaigényes számítógépekhez, feltételezték egyes panelek. Az egyre fejlettebb chip-kialakítás végső soron merülőhűtést igényelhet, ha a levegő nem képes kezelni a fúróberendezés hőterhelését. Mivel az egyes Bitcoin bányászati ​​berendezések és a teljes bányászati ​​​​műveletek továbbra is feszegetik a hashelés hatékonyságának határait, a merülő hűtés a bányászok számára a legmegfelelőbb módszer lehet a teljes hash arány növelésére és az általános költségek csökkentésére. Ezenkívül a hardverköltségek növekedésével a merülőhűtés értékajánlata vonzóbbá válik a bányászati ​​berendezések élettartamának maximalizálásával, ami lényegében örökké igaz marad.

Ha a Bitcoin bányászatával foglalkozik, akkor csatlakozik a releváns eseményekhez, csevegőcsoportok és helyi találkozók létfontosságú eszközök az iparág tippjei és trükkjei tanulásában. Rómát nem egy nap alatt építették fel, és ma gyakorlatilag minden nagyméretű Bitcoin-bányász is a nulláról indult. A társas bányásztársakkal való kapcsolatteremtés és hálózatépítés potenciális üzleti partnereket is képezhet, mint például az olcsó árammal, de tőkehiányos földtulajdonos, vagy a tapasztalt bányász, aki készen áll a fúrótornyokkal, aki olcsó áramra és fizikai infrastruktúrára szorul, vagy a kockázati tőkés a pénzügyi eszközökkel. know-how, de a technikai orientáció hiánya. Ezek a találkozók arról szólnak, hogy megtalálják a yin-t a yang-hoz, a bitcoin-bányászati ​​rejtvény hiányzó darabját.

Utolsó megjegyzés azoknak az új bányászoknak, akik bizonytalanok a Bitcoin bányászatában, mint életképes szakmában: Chad Everett Harris, a Whinstone vezérigazgatója néhány pozitív tanácsot adott azoknak a bányászoknak, akik felkeltették érdeklődésüket a saját bányászati ​​tevékenységük megkezdésében, amikor üdvözölte turistacsoportunkat a rockdale-i Whinstone bányászati ​​létesítményben. Bárki meg tudja csinálni.

Harris szerint Whinstone mindössze négy évvel ezelőtt a Chipotle-ben, néhány burritóval kapcsolatos vitából alakult ki, ahol ő és három másik személy (Jason Les, Ashton Harris és David Schatz) teljes figyelmüket a Bitcoin bányászatára összpontosították, annak ellenére, hogy egyiküknek sem volt korábbi tapasztalata nagyszabású bányászati ​​műveletek. Ez egy utazás és egy tanulási folyamat volt – Harris sikerüket annak köszönheti, hogy kiterjedt tevékenységüket összefonták a helyi közösséggel, felkarolták a lakosságot, és részt vettek alkalmazottaik és Rockdale közösségének életszínvonalának javításában.

további információ

A blokk jutalom jelenleg 6.25 bitcoin, és 50 210,000 blokkonként 10%-kal csökken. Minden blokk átlagosan 21,000,000 percenként kerül be a főkönyvbe, ami körülbelül négy évnek felel meg a blokkjutalom csökkentésére. Ez a hírhedt, 2140 XNUMX XNUMX bitcoinnal vezérelt készletkorlát, amely korlátozza a valaha forgalomban lévő bitcoinok számát. A becslések szerint XNUMX-re az összes bitcoint kibányászják, és a blokk jutalom csak tranzakciós díjakból áll majd, amelyek elméletileg elegendőek lesznek ahhoz, hogy kifizessék a bányászoknak a hálózat biztosításában végzett munkájukat.

Ez Okada vendégbejegyzése. A kifejtett vélemények teljes mértékben a sajátjuk, és nem feltétlenül tükrözik a BTC, Inc. vagy a Bitcoin Magazine véleményét.

• Coinsmart. Európa legjobb Bitcoin- és kriptográfiai tőzsdéje.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. SZABAD HOZZÁFÉRÉS.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Ingyenes próbaverzió.
• Forrás: https://bitcoinmagazine.com/business/guide-to-immersion-cooling-bitcoin-mining