Inside Immersion Cooling: Pro dan Kontra dari Praktik Penambangan Bitcoin yang Tumbuh dengan Cepat

Pendinginan perendaman telah muncul sebagai teknik yang berkembang pesat untuk meningkatkan efisiensi rig penambangan bitcoin, dengan banyak pro, kontra, dan detail yang perlu dipertimbangkan.

Konferensi Pertambangan Scott, diselenggarakan di Round Rock, Texas pada tanggal 7 dan 8 Februari, menampilkan panel berjudul “Immersion” dengan lima panelis: David Branscum (direktur pengembangan bisnis di Pendinginan Perendaman Midas), Justin Podhola (pendiri dan CEO Pertambangan Elite Inc.), Scot Johnson (CEO dari Sekop Digital), Jonathan Yuan (pemilik LLC yang Dipanaskan dengan Koin) dan Gary Testa (presiden dan CEO dari Cairan Rekayasa); dan dimoderatori oleh Tone Vays (pembawa acara Konferensi yang Tidak Dapat Disita dan rajin Bitcoiner).

Para panelis secara universal setuju bahwa pendinginan imersi adalah masa depan penambangan Bitcoin, dan berikut ini adalah ringkasan dari panel tersebut dengan pengenalan ringan tentang penambangan untuk yang belum tahu.

Sekilas tentang Penambangan Bitcoin

Penambangan di jaringan Bitcoin adalah proses menambahkan transaksi ke buku besar terbuka, yang dikenal sebagai blockchain, dan mengamankan riwayat transaksi tersebut sedemikian rupa sehingga memodifikasi buku besar itu oleh satu entitas mana pun tidak praktis secara komputasi, energi, dan finansial.

Penambangan Bitcoin terutama dilakukan dengan ASIC (sirkuit terintegrasi khusus aplikasi), bahasa sehari-hari dikenal sebagai "rig penambangan" untuk satu sistem komputer, yang berupaya memecahkan masalah komputasi sulit yang akan diterima jaringan. Penambang Bitcoin bersaing satu sama lain untuk menambang blok berikutnya di blockchain dan protokol memberikan subsidi blok kepada penambang yang sukses, saat ini 6.25 bitcoin (konsep ini diperluas di bagian “Informasi Tambahan” di bawah), serta jaringan apa pun biaya transaksi termasuk dalam blok itu.

Proses penghitungan hash SHA-256 untuk diterima oleh jaringan, yang coba dipecahkan oleh penambang masalah yang sulit secara komputasi, sengaja menggunakan sumber daya yang intensif.

Sementara proses ini bekerja untuk membatasi jumlah blok yang ditemukan setiap hari, proses ini juga memaksa penambang untuk "membuktikan" pekerjaan komputasi mereka dilakukan dengan adil dan benar sesuai dengan aturan protokol sebelum blok ditambahkan ke buku besar — ​​yang dikenal sebagai proof of kerja. Penambang yang mengamankan jaringan Bitcoin menggunakan ASIC melalui bukti kerja memungkinkan penyebaran koin baru yang adil dan acak dengan cara yang terdesentralisasi, tidak seperti metode pengamanan protokol lainnya seperti bukti kepemilikan, yang secara khusus berfungsi untuk memberi penghargaan kepada anggota jaringan yang paling kaya. Dalam protokol Bitcoin, paus — pemegang bitcoin besar — ​​tidak menerima hadiah atau berfungsi untuk melindungi jaringan hanya berdasarkan akumulasi bitcoin mereka.

Sementara penjelasan tentang penambangan Bitcoin ini sangat diringkas, konsep intinya ditata dan kita dapat mulai memeriksa sistem penambangan berpendingin udara dan berpendingin perendaman.

Catatan: Istilah "ASIC" dan "rig penambangan" digunakan secara bergantian di bawah ini. Panelis hanya membahas pemasangan dan manfaat pendinginan imersi “fase tunggal”.

Pendinginan Air Versus Perendaman Untuk Penambang Bitcoin

Secara umum, rig penambangan dirancang dengan kipas berkecepatan tinggi yang memaksa aliran udara melintasi komponen internal ASIC untuk secara aktif mendinginkan hashboard — chip komputer yang di-hashing siang dan malam untuk memecahkan masalah sulit komputasi yang disebutkan di atas.

Energi yang dikeluarkan per perhitungan hash dapat dibuat lebih efisien dan mengurangi biaya operasional keseluruhan untuk penambang jika pengaturan dapat secara efektif menghilangkan panas yang dihasilkan oleh papan hash. Tujuan menyeluruh dalam pendinginan rig penambangan adalah untuk menyediakan pendinginan maksimal dengan biaya seminimal mungkin. Penambangan Bitcoin “berpendingin udara” adalah metode tradisional dan sederhana untuk mengelola pemanasan dan pendinginan rig penambangan seseorang dengan kipas ventilasi dan udara atmosfer biasa.

Penambangan Bitcoin “dinding perendaman” juga berfungsi untuk mengelola pemanasan dan pendinginan rig penambangan, tetapi dengan pompa sirkulasi dan cairan khusus yang dirancang untuk bekerja dengan elektronik sebagai pengganti udara.

Di bawah ini adalah contoh gambar sistem berpendingin udara dan berpendingin perendaman:

Perendaman adalah praktik menenggelamkan sepenuhnya, atau merendam, rig penambangan dalam cairan konduktif termal dengan sifat isolasi yang lebih besar daripada udara biasa. Mungkin berlawanan dengan intuisi pada awalnya, mencelupkan rig penambangan elektronik berenergi Anda ke dalam cairan yang dirancang khusus memungkinkan penghilangan panas yang lebih besar dari chip komputer yang selalu panas dan hashing.

ASIC dapat hash lebih efisien jika diberi suhu konstan dan optimal dan terus menambang bitcoin lebih lama dengan bantuan cairan penghilang panas yang dirancang khusus. Bayangkan setelah jogging, Anda perlu menenangkan diri — akan lebih cepat dan lebih efektif untuk membenamkan diri dalam kolam air yang sejuk daripada hanya berdiri di luar agar udara secara bertahap mendinginkan Anda.

Proses pemikiran yang sama dapat diterapkan pada chip komputer ASIC yang perlu didinginkan. Cairan memiliki kapasitas perpindahan panas yang lebih besar daripada udara, menjadikannya sebagai media pendingin yang ideal. Penambang terutama memperhatikan pencapaian laju aliran udara atau cairan dielektrik yang optimal di atas papan hash. Media pendingin bergerak di atas penghilang panas heatsink pada masing-masing chip dan mentransfer energi panas dari permukaan yang lebih panas (heatsink chip) ke zat yang lebih dingin (udara atau cairan) — sehingga mempertahankan suhu yang diperlukan untuk mempertahankan operasi chip yang tepat. Cairan jauh lebih efektif dalam menghantarkan panas dari sumber panas dibandingkan udara pada skala 1,200-kali atau kinerja yang lebih besar.

Seperti halnya elektronik apa pun dari waktu ke waktu, ASIC akhirnya menyerah pada paksaan hashing yang konstan dan gagal, yang secara tepat disebut sebagai "tingkat kematian" atau "tingkat kegagalan" dari rig penambangan. Gejala suhu operasi yang tinggi dan berkepanjangan yang mengakibatkan kerusakan chip permanen meliputi: pelarian termal melalui peningkatan arus bocor, lebih tinggi kesalahan kuantisasi tingkat karena penurunan rasio signal-to-noise, ireversibel transistor panas berlebih dan tambahan hilangnya kontrol transistor. Menurunkan tingkat kematian rig seseorang melalui pengoptimalan pemanasan dan pendinginan pada gilirannya akan menghasilkan keuntungan tambahan. Di sinilah pendinginan imersi dapat membantu mengurangi tingkat kematian untuk memanfaatkan umur panjang rig penambangan dan mengembalikan penghematan ke anggaran penambang.

Nama permainan penambangannya adalah penskalaan operasi yang efektif dengan biaya tambahan yang minimal, sehingga keterampilan menskalakan operasi penambangan Bitcoin adalah suatu bentuk seni, yang dinyatakan dalam media pengeluaran yang kejam.

Keuntungan Pendinginan Perendaman

Seperti disebutkan, pendinginan imersi dapat mengurangi tingkat kematian rig penambangan seseorang. Pendinginan imersi juga memungkinkan overclocking ASIC dengan lebih mudah, praktik yang melibatkan peningkatan terahash per detik (TH/s) dari rig penambangan, tetapi juga akan meningkatkan konsumsi daya dan pembangkitan panas.

Tanpa sarana untuk mengurangi beban panas tambahan dengan benar, ASIC dapat menjadi tidak dapat diandalkan atau gagal total. Misalnya, ASIC yang telah dikonfigurasikan sebelumnya yang ditentukan untuk 100 TH/s pada 3,000 watt dapat di-overclock menjadi 140 TH/s tetapi pada 5,000 watt, yang berarti tingkat hash total Anda per ASIC telah meningkat, tetapi energi yang Anda keluarkan per terahash per detik juga meningkat. Penyetelan halus mekanisme overclocking dapat menghasilkan efisiensi daya hashing yang optimal.

Dengan meningkatkan daya hashing per ASIC sambil mengorbankan pengeluaran daya tambahan, uang sebenarnya dapat dihemat dalam mengurangi total jejak rig penambangan Anda. Misalnya, daya 1 megawatt dapat melayani 333 rig penambangan berpendingin udara pada masing-masing 3,000 watt yang telah dikonfigurasi sebelumnya sedangkan, melalui overclocking berpendingin perendaman, daya 1 megawatt tersebut dapat melayani 200 atau 250 rig penambangan dengan daya masing-masing 4,000 atau 5 watt, menghasilkan penghematan biaya dengan menuntut lebih sedikit rig penambangan per megawatt. Selain itu, mengurangi jumlah penambang juga mengurangi persyaratan ukuran fasilitas dan mengurangi kebutuhan personel di lokasi. Meningkatkan daya hashing memungkinkan peluang lebih besar untuk mendapatkan lebih banyak bitcoin dan karenanya melanjutkan operasi penskalaan.

Keuntungan lain dari penambangan berpendingin perendaman adalah penghapusan penumpukan partikulat udara pada chip penambangan, yang menurunkan kinerja rig penambangan dari waktu ke waktu jika tidak dibersihkan secara teratur. Saat partikulat menumpuk di permukaan chip, chip semakin tidak mampu memancarkan panas secara efisien dan mempertahankan operasi. Partikulat udara ini biasanya disaring sampai batas tertentu dalam sistem berpendingin udara, tetapi tidak disaring seluruhnya. Filter udara hanya dapat menghilangkan partikulat ke ukuran tertentu berdasarkan peringkat filter, dan peringkat filter yang lebih tinggi menyebabkan penurunan tekanan yang lebih besar di seluruh filter tersebut, yang berpotensi membuat ASIC kekurangan aliran udara yang diperlukan untuk operasi yang sukses tanpa juga menaikkan motor intake atau exhaust fan, dan akibatnya, biaya listrik untuk motor meningkat. Penambangan berpendingin perendaman adalah proses semi-tertutup yang menjaga ASIC tetap bagus, bersih, dan umumnya lebih aman, sedangkan penambangan berpendingin udara mengambil apa pun yang ada di udara dan melewatkannya melalui ASIC, seperti partikulat debu, serbuk sari, dan residu asap.

Manfaat tambahan dari menghilangkan penumpukan partikulat melalui pendinginan perendaman dapat menyiapkan toko di pengaturan geografis dengan udara atmosfer berkualitas rendah yang jika tidak akan merusak chip komputer lebih cepat dari biasanya dalam pengaturan berpendingin udara. Lokal dengan iklim ekstrim tetapi sumber energi yang menjanjikan dibuat berpotensi layak dengan penerapan penambangan berpendingin imersi di mana penambangan berpendingin udara mungkin tidak masuk akal karena kondisi atmosfer yang buruk. Pendinginan perendaman dapat terus mendorong batas penambangan ke daerah terpencil yang sebelumnya tidak menguntungkan untuk sistem berpendingin udara.

Aspek yang terkadang diabaikan dalam penambangan adalah kebisingan yang dihasilkan oleh satu ASIC, biasanya dalam rentang 70 hingga 80 desibel (dB), atau mirip dengan suara penyedot debu… 24 jam sehari, tujuh hari seminggu, semuanya sepanjang tahun. Rig penambangan berpendingin udara dapat ditutup dengan bahan peredam suara untuk mengurangi kebisingan sekitar 10 hingga 20 dB, jika dilakukan dengan baik. Namun, pendinginan imersi praktis menghilangkan kebisingan pengoperasian ASIC yang tak tertahankan hingga kebisingan latar belakang yang tidak terdeteksi. Ini bisa menjadi keuntungan yang sangat berguna jika menambang di rumah dengan teman sekamar atau orang penting lainnya dan perambatan kebisingan menjadi perhatian.

Selain itu, pendinginan perendaman adalah pendekatan yang lebih ramah lingkungan untuk penambangan Bitcoin karena penolakan panas dari ASIC dapat sepenuhnya diambil kembali dan digunakan kembali untuk memanaskan Anda. air rumah tangga, kolam renang dan pemanas radiasi di bawah lantai sebagai beberapa contoh. Sejumlah perusahaan telah memanfaatkan penolakan panas ini melalui bentuk pelengkap sistem pemanas primer, seperti Penambangan Bijaksana, tambang panas dan Energi Ming (penulis tidak dapat memverifikasi kualitas atau validitas perusahaan dan produk yang disebutkan).

Meskipun tentu saja tidak perlu mengintegrasikan penambangan Bitcoin dengan sistem ekstrakurikuler ini, panas yang terbuang dari rig penambangan memang dapat dimanfaatkan untuk mengurangi biaya yang dihabiskan untuk sistem pemanas rumah — dan seseorang mungkin juga mendapatkan uang kembali dari energi yang dikeluarkan untuk rumah. Pemanasan.

Meskipun tidak dibahas secara eksplisit di panel, penerapan pendinginan imersi menyiratkan pengurangan limbah elektronik karena tingkat kegagalan rig penambangan yang berkurang. Berdasarkan umumnya kekhawatiran tak berdasar, meminimalkan limbah elektronik berkorelasi langsung dengan peningkatan penghematan bagi penambang. Seperti disebutkan sebelumnya, memotong biaya dan meniadakan pengeluaran yang tidak perlu sangat penting dalam menskalakan operasi dan meningkatkan keuntungan. Kekhawatiran bahwa tempat pembuangan sampah di bumi akan meluap dengan limbah elektronik rig penambangan akan secara langsung melanggar tujuan yang ingin dicapai oleh para penambang yang sama: memeras dan meregangkan setiap satoshi terakhir yang dihabiskan untuk mempertahankan waktu kerja operasi.

Untuk rekap, pendinginan-perendaman menghilangkan penumpukan partikel udara korosif dan, ketika di-overclock dengan benar, bahkan dapat memperpanjang masa operasi rig penambangan serta memompa terahash ekstra per detik — secara efektif menghemat uang pada jumlah rig yang diperlukan untuk mencapai tingkat hash yang setara dari rig pertambangan berpendingin udara. Jika diinginkan, limbah panas juga dapat digunakan kembali untuk mengembalikan penghematan tambahan ke kantong penambang dalam bentuk penurunan tagihan listrik.

Tentu saja, ada juga "kerugian" untuk bekerja dengan pendinginan imersi yang perlu dipertimbangkan secara menyeluruh sebelum memutuskan sistem pendingin mana yang terbaik untuk pengaturan Anda.

Kekurangan Pendinginan Perendaman

Meskipun tidak dibahas secara menyeluruh oleh panelis, bahkan mungkin diabaikan, ada kelemahan dalam pendinginan imersi yang dapat mengintimidasi atau hanya membuat frustrasi penambang baru yang ingin masuk ke industri ini.

Secara historis, biaya mendirikan rig penambangan imersi secara ekonomi mahal tetapi menjadi lebih menguntungkan daripada kasus lima atau enam tahun lalu. Namun, modal di muka yang diperlukan menimbulkan tantangan bagi mereka yang ingin mencelupkan kaki mereka ke dalam penambangan yang didinginkan secara imersif. Perspektif lain untuk ini, bagaimanapun, adalah bahwa komponen seperti cairan dielektrik mungkin mahal tetapi dapat dilihat sebagai bentuk "asuransi" untuk memastikan rig penambangan beroperasi dengan potensi harapan seumur hidup maksimumnya.

Memodifikasi perangkat keras untuk pendinginan imersi memerlukan pemahaman tentang cairan yang digunakan dan rig penambangan yang digunakan, karena beberapa cairan dapat bekerja lebih baik dengan beberapa rig daripada cairan lainnya, dan sebaliknya. Dalam praktiknya, desain akan tergantung pada aplikasi. Juga bijaksana untuk memastikan tidak hanya bahwa cairan tersebut kompatibel dengan perangkat keras yang diusulkan, tetapi juga bahwa firmware yang menjalankan perangkat keras tersebut sesuai. Tanpa terlebih dahulu meneliti kompatibilitas cairan, firmware, dan perangkat keras, ASIC mungkin gagal beroperasi setelah terendam. Meskipun secara teknis tidak merugikan, langkah penelitian dan pengembangan ini dapat membuat para penambang hanya ingin memasang rig penambangan dan berhenti sejenak.

Menentukan ukuran, memilih, dan merancang komponen sistem berpendingin-perendaman seperti pipa, tangki, dan pompa memerlukan penelitian dan waktu pengaturan tambahan. Media pendingin harus disirkulasi ulang antara tangki dan penukar panas pada kecepatan yang tepat, jika tidak, rig penambangan dapat menjadi terlalu panas. Jika aliran cairan terlalu lambat, maka panas tidak akan cukup dikeluarkan dari heatsink chip dan jika aliran cairan terlalu cepat, maka pertukaran panas chip-ke-cair tidak akan terjadi dengan tepat dan ASIC menjadi terlalu panas. Belum lagi, jika tangki, pompa, dan sistem perpipaan interkoneksi tidak disegel dengan kedap udara, maka cairan dielektrik yang mahal akan bocor dan berpotensi meniadakan efisiensi hashing.

Penyiapan berpendingin udara juga memerlukan pertimbangan teknis dalam menentukan ukuran, memilih, dan merancang sistem ventilasi dan penutup peredam suara apa pun, tetapi pendinginan perendaman relatif lebih kompleks dalam pelaksanaannya untuk penambang Bitcoin pemula.

Pada titik tertentu, perbaikan, pemeliharaan, atau sekadar memindahkan ASIC akan diperlukan. Karena karakteristik minyak dari cairan non-konduktif yang digunakan dalam aplikasi pendinginan imersi, pembersihan zat dari peralatan sebelum perawatan akan diperlukan — langkah yang agak berantakan pada umumnya yang dihindari dengan rig penambangan berpendingin udara. Ini mungkin lebih mirip dengan skenario "pilih racun Anda" antara membersihkan minyak yang mengganggu dalam pengaturan pendinginan imersi atau membersihkan partikel halus dan korosif dalam pengaturan pendingin udara.

Menutup Pikiran

Ringkasnya, rig penambangan berpendingin udara cepat dan mudah untuk memulai, tetapi disertai dengan pengorbanan yang harus ditinjau oleh siapa pun yang serius ingin masuk ke penambangan. Para panelis sangat menganjurkan siapa saja yang mampu mendukung rekomendasi pemasangan rig penambangan untuk mencoba penambangan di rumah. Jika tidak menambang demi penskalaan, cobalah menambang untuk pengetahuan langsung yang lebih dalam tentang jaringan Bitcoin di belakang layar sambil menumpuk non-KYC bitcoin dengan harga premium.

Penambangan Bitcoin berpendingin udara mungkin tidak cukup untuk komputer yang terus berkembang dan membutuhkan energi, hipotesis beberapa panelis. Desain chip yang semakin canggih pada akhirnya mungkin memerlukan pendinginan yang mendalam jika udara tidak dapat menangani beban panas rig dengan layak. Karena rig penambangan Bitcoin tunggal dan seluruh operasi penambangan terus mendorong batas efisiensi hashing, pendinginan imersi dapat menjadi metode yang paling berarti bagi penambang untuk meningkatkan total tingkat hash mereka dan mengurangi biaya keseluruhan. Selain itu, dengan meningkatnya biaya perangkat keras, proposisi nilai pendinginan imersi menjadi lebih menarik dengan memaksimalkan masa pakai rig penambangan, yang pada dasarnya akan tetap berlaku selamanya.

Jika Anda berkecimpung dalam penambangan Bitcoin, maka bergabunglah dengan acara yang relevan, grup obrolan dan lokal pertemuan adalah alat penting dalam mempelajari tip dan trik industri. Roma tidak dibangun dalam sehari, dan hampir semua penambang Bitcoin skala besar hari ini juga pernah memulai dari nol. Bersosialisasi dan berjejaring dengan sesama penambang juga dapat membentuk mitra usaha yang potensial, seperti pemilik lahan dengan listrik murah tapi modal kurang, atau penambang berpengalaman dengan rig siap pakai yang membutuhkan listrik dan infrastruktur fisik murah, atau pemodal ventura dengan modal finansial. pengetahuan tetapi kurangnya orientasi teknis. Pertemuan ini adalah tentang menemukan yin bagi yang Anda, bagian yang hilang dari teka-teki penambangan Bitcoin Anda.

Catatan terakhir untuk penambang baru yang tidak yakin dengan penambangan Bitcoin sebagai profesi yang layak: CEO Whinstone Chad Everett Harris memiliki beberapa saran positif untuk penambang yang tertarik untuk memulai operasi penambangan mereka sendiri saat ia menyambut grup wisata kami di fasilitas penambangan Whinstone di Rockdale. Siapapun bisa melakukannya.

Whinstone terbentuk dari diskusi di Chipotle tentang beberapa burrito hanya empat tahun yang lalu, menurut Harris, di mana dia dan tiga orang lainnya (Jason Les, Ashton Harris dan David Schatz) memusatkan seluruh perhatian mereka pada penambangan Bitcoin, meskipun tidak satupun dari mereka memiliki pengalaman sebelumnya dengan operasi penambangan skala besar. Itu adalah perjalanan dan proses pembelajaran — Harris memuji keberhasilan mereka untuk menjalin operasi ekspansif mereka dengan komunitas lokal, merangkul populasi dan terlibat dengan meningkatkan standar hidup karyawan mereka dan komunitas Rockdale.

Informasi Tambahan

Hadiah blok saat ini 6.25 bitcoin dan akan dikurangi 50% setiap 210,000 blok. Setiap blok ditambahkan ke buku besar setiap 10 menit rata-rata, setara dengan sekitar empat tahun untuk hadiah blok yang akan dipotong. Ini adalah batas pasokan terkontrol bitcoin 21,000,000 yang terkenal yang membatasi jumlah total bitcoin yang pernah beredar. Diperkirakan pada tahun 2140, semua bitcoin akan ditambang dan hadiah blok hanya akan terdiri dari biaya transaksi yang, secara teori, akan cukup untuk membayar para penambang atas pekerjaan mereka dalam mengamankan jaringan.

Ini adalah posting tamu oleh Okada. Pendapat yang diungkapkan sepenuhnya milik mereka sendiri dan tidak mencerminkan pendapat BTC, Inc. atau Bitcoin Magazine.

• Coinsmart. Pertukaran Bitcoin dan Crypto Terbaik Eropa.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. AKSES GRATIS.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Uji Coba Gratis.
• Sumber: https://bitcoinmagazine.com/business/guide-to-immersion-cooling-bitcoin-mining