Răcirea prin imersie în interior: avantajele și dezavantajele practicii în creștere rapidă a minării Bitcoin

Răcirea prin imersie a apărut ca o tehnică în evoluție rapidă pentru creșterea eficienței platformei de minerit bitcoin, cu multe avantaje, dezavantaje și detalii de luat în considerare.

Conferința de minerit a lui Scott, găzduită în Round Rock, Texas, pe 7 și 8 februarie, a prezentat un panel intitulat „Immersion” cu cinci membri: David Branscum (director de dezvoltare a afacerilor la Răcire prin imersie Midas), Justin Podhola (fondator și CEO al Elite Mining Inc.), Scot Johnson (CEO al Lopata digitala), Jonathan Yuan (proprietar al Coin Heated LLC) și Gary Testa (președinte și CEO al Fluide de inginerie); și a fost moderată de Tone Vays (gazda lui Conferinta neconfiscabila și avid bitcoin).

Experții au fost de acord în mod universal că răcirea prin imersie este viitorul mineritului Bitcoin, iar următorul este un rezumat al panoului menționat cu o introducere ușoară în minerit pentru cei neinițiați.

Miningul Bitcoin dintr-o privire

Exploatarea în rețeaua Bitcoin este atât procesul de adăugare a tranzacțiilor la registrul deschis, cunoscut sub numele de blockchain, cât și de securizare a istoricului acelor tranzacții, astfel încât modificarea acelui registru de către orice entitate să fie imposibilă din punct de vedere computațional, energetic și financiar.

Miningul Bitcoin se face în primul rând cu un ASIC (circuit integrat specific aplicației), cunoscut în mod colocvial ca „plată minieră” pentru un singur sistem informatic, care încearcă să rezolve o problemă dificilă din punct de vedere computațional pe care o va accepta rețeaua. Minerii de Bitcoin concurează între ei pentru a extrage următorul bloc din blockchain, iar protocolul recompensează subvenția bloc pentru minerul de succes, în prezent 6.25 bitcoin (acest concept este extins în secțiunea „Informații suplimentare” de mai jos), precum și orice rețea. comisioanele de tranzacție incluse în acel bloc.

Procesul de calculare a unui hash SHA-256 pentru a fi acceptat de rețea, problema dificilă din punct de vedere computațional pe care minerii încearcă să le rezolve, necesită în mod intenționat resurse intensive.

În timp ce acest proces funcționează pentru a limita numărul de blocuri găsite în fiecare zi, de asemenea, îi obligă pe mineri să „demonstreze” că munca lor de calcul a fost efectuată corect și corect, în conformitate cu regulile protocolului, înainte ca blocurile să fie adăugate în registru - cunoscut în totalitate ca dovada de muncă. Minerii care securizează rețeaua Bitcoin folosind ASIC-uri prin dovada muncii permit diseminarea corectă și aleatorie a noilor monede într-o manieră descentralizată, spre deosebire de alte metode de securizare a protocolului, cum ar fi dovada mizei, care funcționează în mod special pentru a-i recompensa pe cei mai bogați membri ai rețelei. În protocolul Bitcoin, balenele – mari deținători de bitcoin – nu primesc recompense și nici nu servesc la protejarea rețelei doar în virtutea acumulării lor de bitcoin.

În timp ce această explicație a exploatării Bitcoin este sever prescurtată, conceptul de bază este prezentat și putem începe să examinăm sistemele de minerit răcite cu aer și cu imersie.

Notă: Termenul „ASIC” și „plataforma minieră” sunt folosiți interschimbabil mai jos. Experții au discutat doar despre instalarea și beneficiile răcirii cu imersie „monofazată”.

Răcirea prin aer versus imersiune pentru minerii Bitcoin

În general, platformele miniere sunt proiectate cu ventilatoare de mare viteză care forțează fluxul de aer prin componentele interne ale ASIC pentru a răci în mod activ hashboard-urile - cipurile de computer care se hashing zi și noapte pentru a rezolva problema dificilă din punct de vedere computațional menționată mai sus.

Energia cheltuită pe calculul hash poate fi eficientizată și poate reduce costurile operaționale generale pentru miner, dacă configurația poate elimina în mod eficient căldura generată de hashboard-uri. Scopul general al instalațiilor de răcire pentru minerit este de a oferi cea mai mare răcire cu cel mai mic cost posibil. Miningul Bitcoin „răcit cu aer” este metoda tradițională și simplă de a gestiona încălzirea și răcirea platformelor miniere cu ventilatoare și aer atmosferic obișnuit.

Miningul Bitcoin „răcit prin imersie” funcționează și pentru a gestiona încălzirea și răcirea platformelor miniere, dar cu pompe de circulație și lichide speciale concepute să funcționeze cu electronice în loc de aer.

Mai jos sunt exemple ilustrate de sisteme răcite cu aer și răcite prin imersie:

Imersia este practica de scufundare completă sau scufundare a platformei miniere într-un lichid conductiv termic cu proprietăți izolante mai mari decât aerul obișnuit. Poate contraintuitiv la început, scufundarea instalației dvs. electronice de minerit energizată într-un lichid special proiectat permite o mai mare îndepărtare a căldurii de la cipurile de computer mereu fierbinți și de hashing.

ASIC-ul poate hash mai eficient dacă i se oferă temperaturi optime constante și poate continua să extragă bitcoin mai mult timp cu ajutorul lichidelor special concepute, care elimină căldura. Imaginați-vă că, după ce ați plecat la jogging, trebuie să vă răcoriți - ar fi mai rapid și mai eficient să vă scufundați într-o piscină rece cu apă decât să stați afară pentru ca aerul să vă răcorească treptat.

Același proces de gândire poate fi aplicat și cipurilor de computer ASIC care trebuie să se răcească. Lichidul are o capacitate de transfer de căldură mai mare decât aerul, ceea ce face un mediu de răcire ideal. Minerii sunt preocupați în primul rând de obținerea unui debit optim al aerului sau al lichidului dielectric peste panouri. Mediul de răcire se deplasează prin disiparea căldurii heatsinks pe cipurile individuale și transferă energia termică de la suprafața mai fierbinte (radiatorul de căldură al cipului) la substanța mai rece (aerul sau lichidul) - menținând astfel temperaturile necesare pentru a susține funcționarea corectă a cipului. Lichidele sunt mult mai eficiente în a transporta căldura departe de sursa de căldură decât aerul la scara de De 1,200 ori sau performanță mai mare.

Ca și în cazul oricărui dispozitiv electronic de-a lungul timpului, ASIC-ul cedează în cele din urmă constrângerii sale constante de hashing și eșuează, denumit în mod corespunzător „rata de deces” sau „rata de eșec” a platformelor miniere. Simptomele temperaturilor ridicate și prelungite de funcționare care au ca rezultat deteriorarea permanentă a cipurilor includ fuga termică prin curenți de scurgere măriți, mai mari eroare de cuantizare rata datorată scăderii raportului semnal-zgomot, ireversibil supraîncălzirea tranzistoarelor și suplimentare pierderea controlului tranzistorului. Scăderea ratei de mortalitate a platformelor prin optimizarea încălzirii și răcirii va genera, la rândul său, profituri suplimentare. Aici răcirea prin imersie poate ajuta la reducerea ratei mortalității pentru a valorifica longevitatea platformei miniere și a returna economiile la bugetul minerului.

Numele jocului de minerit este scalarea efectivă a operațiunilor cu costuri suplimentare minime, astfel încât priceperea de a scala o operațiune de minerit Bitcoin este o formă de artă, exprimată în mijlocul cheltuielilor uriașe.

Avantajele răcirii prin imersie

După cum sa menționat, răcirea prin imersie poate reduce rata de deces a platformelor miniere. Răcirea prin imersiune permite, de asemenea, o overclockare mai ușoară a ASIC, o practică care implică creșterea terahash-urilor pe secundă (TH/s) ale instalației miniere, dar va crește în mod similar consumul de energie și generarea de căldură.

Fără un mijloc de a atenua în mod corespunzător sarcina suplimentară de căldură, ASIC-ul poate deveni nefiabil sau poate eșua complet. De exemplu, un ASIC preconfigurat specificat pentru 100 TH/s la 3,000 de wați ar putea fi overclockat la 140 TH/s, dar la 5,000 de wați, ceea ce înseamnă că rata de hash totală per ASIC a crescut, dar energia cheltuită pe terahash pe secundă a crescut și ea. Reglarea fină a mecanismului de overclocking poate duce la o eficiență optimă a puterii de hashing.

Prin creșterea puterii de hashing per ASIC, sacrificând în același timp cheltuielile suplimentare de energie, banii pot fi de fapt economisiți pentru a reduce amprenta totală a platformei miniere. De exemplu, 1 megawatt de putere poate servi 333 de instalații miniere răcite cu aer la cei 3,000 de wați preconfigurați fiecare, în timp ce, prin overclockare cu răcire prin imersie, acel 1 megawatt de putere poate servi 200 sau 250 de platforme miniere la 4,000 sau 5 de wați fiecare. generând economii de costuri prin solicitarea mai puține platforme miniere per megawatt. În plus, reducerea cantității de mineri micșorează, de asemenea, cerințele de dimensiune a instalației și reduce nevoile de personal la fața locului. Creșterea puterii de hashing oferă o oportunitate mai mare de a câștiga mai mult bitcoin și, prin urmare, de a continua operațiunile de scalare.

Un alt avantaj al exploatării cu răcire prin imersie este eliminarea acumulării de particule de aer pe cipurile de minerit, care degradează în timp performanța platformei miniere dacă nu este curățată în mod regulat. Pe măsură ce particulele se acumulează pe suprafața cipului, cip-ul este din ce în ce mai incapabil să radieze căldură în mod eficient și să susțină funcționarea. Aceste particule de aer sunt de obicei filtrate într-o anumită măsură în sistemele răcite cu aer, dar nu sunt filtrate în întregime. Filtrele de aer pot elimina particulele doar la o anumită dimensiune, pe baza valorii nominale a filtrului, iar ratingurile mai mari ale filtrului induc scăderi mai mari de presiune pe filtrele menționate, potențial înfometând ASIC-ul de fluxul de aer necesar pentru o funcționare cu succes, fără a crește și motoarele ventilatorului de admisie sau evacuare și în consecință, costurile electrice pentru motoarele crescute. Exploatarea cu răcire prin imersie este un proces semi-închis care menține ASIC-urile frumoase, curate și, în general, mai sigure, în timp ce mineritul răcit cu aer ia tot ce se află în aer și îl trece prin ASIC, cum ar fi particulele de praf, polenul și reziduurile de smog.

Un beneficiu suplimentar al eliminării depunerilor de particule prin răcirea prin imersie poate fi amenajarea în zone geografice cu aer atmosferic de calitate scăzută, care altfel ar deteriora cipurile computerului mai repede decât în ​​mod normal într-o configurație răcită cu aer. Localitățile cu climă extremă, dar surse de energie promițătoare devin potențial viabile prin implementarea exploatării miniere cu răcire prin imersie, unde exploatarea minieră răcită cu aer poate fi nerezonabilă din cauza condițiilor atmosferice proaste. Răcirea prin imersie poate continua să împingă limitele mineritului în regiuni îndepărtate care ar fi fost anterior nefavorabile pentru sistemele răcite cu aer.

Un aspect uneori trecut cu vederea în minerit este zgomotul pur generat de un singur ASIC, de obicei în domeniul 70 până la 80 decibeli (dB), sau similar sunetului unui aspirator... 24 de ore pe zi, șapte zile pe săptămână, toate pe tot parcursul anului. Instalațiile miniere răcite cu aer pot fi închise cu material de atenuare a sunetului pentru a reduce zgomotul cu aproximativ 10 până la 20 dB, dacă sunt făcute bine. Cu toate acestea, răcirea prin imersie elimină practic zgomotul insuportabil de funcționare al ASIC-urilor la un zgomot de fond nedetectabil. Acesta poate fi un avantaj deosebit de util dacă mineritul acasă cu colegii de cameră sau o persoană semnificativă și propagarea zgomotului este o problemă.

În plus, răcirea prin imersie este o abordare mai ecologică a mineritului Bitcoin, deoarece respingerea căldurii de la ASIC-uri poate fi total recapturată și reutilizată pentru încălzirea dvs. apa menajera, piscină și încălzirea prin pardoseală ca câteva exemple. Un număr de companii valorifică deja această respingere a căldurii prin forma de completare a sistemelor primare de încălzire, cum ar fi Mineritul înțelept, Hotmine și Energia Ming (autorul nu poate verifica calitatea sau valabilitatea firmelor si produselor mentionate).

Deși cu siguranță nu este necesar să se integreze mineritul Bitcoin cu aceste sisteme extracurriculare, căldura irosită de la platformele miniere poate fi într-adevăr valorificată pentru a reduce cheltuielile cheltuite cu sistemele de încălzire a casei - și s-ar putea la fel de bine să câștigi niște bani înapoi din energia cheltuită către casă. Incalzi.

Deși nu a fost discutată în mod explicit la panel, implementarea răcirii prin imersie implică reducerea deșeurilor electronice datorită unei rate reduse de eșec al platformei miniere. Pe baza unui general îngrijorare nefondată, minimizarea deșeurilor electronice este direct corelată cu economii sporite pentru miner. După cum sa menționat anterior, reducerea costurilor și anularea cheltuielilor inutile este esențială în creșterea operațiunilor și a profiturilor. Îngrijorarea că gropile de gunoi ale Pământului vor deborda de deșeuri electronice ale platformei miniere ar fi o încălcare directă a obiectivelor pe care aceiași mineri încearcă să le atingă: stoarcerea și întinderea până la ultimul satoshi petrecut pentru menținerea timpului de funcționare.

Pentru a recapitula, răcirea prin imersie elimină acumularea de particule corozive de aer și, atunci când este overclockată corect, poate chiar prelungi durata de viață a platformei miniere, precum și pomparea de terahashuri suplimentare pe secundă - economisind efectiv bani pe cantitatea de platforme necesară pentru a obține o rată de hash echivalentă. a platformelor miniere răcite cu aer. Dacă se dorește, risipa de căldură ar putea fi, de asemenea, reutilizată pentru a returna economii suplimentare în buzunarele minerului sub forma facturilor de utilități reduse.

Desigur, există și „dezavantaje” în lucrul cu răcirea prin imersie, care trebuie luate în considerare cu atenție înainte de a decide care sistem de răcire este cel mai bun pentru configurația dvs.

Dezavantajele răcirii prin imersie

Deși nu sunt discutate pe deplin de către paneliști, poate chiar trecute cu vederea, există dezavantaje în răcirea prin imersie care pot intimida sau pur și simplu frustra noii mineri care doresc să intre în industrie.

Din punct de vedere istoric, costul înființării platformelor miniere prin imersiune a fost prohibitiv din punct de vedere economic, dar a devenit mai profitabil decât era cazul în urmă cu cinci sau șase ani. Totuși, capitalul inițial necesar reprezintă o provocare pentru cei care doresc să-și cufunde degetele în minerit răcit prin imersiune. Totuși, cealaltă perspectivă este că componente precum fluidul dielectric pot fi scumpe, dar pot fi văzute ca o formă de „asigurare” pentru a se asigura că platforma minieră funcționează la potențialul maxim de viață.

Modificarea hardware-ului pentru răcirea prin imersie necesită înțelegerea atât a lichidului utilizat, cât și a instalațiilor miniere utilizate, deoarece unele lichide pot funcționa mai bine cu unele platforme decât cu alte lichide și invers. În practică, designul va depinde de aplicație. De asemenea, este prudent să vă asigurați nu numai că lichidul este compatibil cu hardware-ul propus, ci și că firmware-ul care rulează acel hardware este adecvat. Fără a cerceta mai întâi compatibilitatea lichidului, firmware-ului și hardware-ului, ASIC-ul poate să nu funcționeze odată scufundat. Deși nu este un dezavantaj din punct de vedere tehnic, acest pas de cercetare și dezvoltare îi poate descuraja pe minerii care doresc pur și simplu să conecteze instalația minieră și să o numească o zi.

Dimensionarea, selectarea și proiectarea componentelor sistemului răcit prin imersie, cum ar fi conductele, rezervoarele și pompele necesită timp suplimentar de cercetare și configurare. Mediul de răcire trebuie recirculat între rezervor și schimbătorul de căldură la o viteză precisă, altfel instalația minieră se poate supraîncălzi. Dacă curgerea lichidului este prea lent, atunci căldura nu va fi îndepărtată în mod adecvat din radiatoarele de cip și dacă curgerea lichidului este prea rapidă, atunci schimbul de căldură cip-lichid nu va avea loc în mod corespunzător și ASIC-ul se supraîncălzi. Ca să nu mai vorbim, dacă rezervorul, pompa și sistemul de conducte interconectate nu sunt sigilate etanș, lichidul dielectric scump se va scurge și poate anula câștigurile de eficiență de hashing.

Configurațiile răcite cu aer necesită, de asemenea, o atenție inginerească în dimensionarea, selectarea și proiectarea sistemelor de ventilație și a oricăror carcase de reducere a sunetului, dar răcirea prin imersie este relativ mai complexă în execuția sa pentru minerul Bitcoin începător.

La un moment dat, va fi necesară repararea, întreținerea sau pur și simplu mutarea ASIC-ului. Datorită caracteristicilor uleioase ale fluidului neconductor utilizat în aplicațiile de răcire prin imersie, ar fi necesară curățarea substanței de pe echipament înainte de întreținere - un pas destul de dezordonat, în general, care este evitat cu instalațiile miniere răcite cu aer. Acesta este probabil mai asemănător cu un scenariu „alege-ți otrava” între curățarea uleiului enervant în setările de răcire prin imersie sau curățarea particulelor corozive și fine din setările de răcire cu aer.

Gânduri de închidere

Pe scurt, instalațiile de minerit răcite cu aer sunt rapid și ușor de început, dar vin cu compromisuri care trebuie revizuite de oricine dorește serios să intre în minerit. Experții au încurajat cu tărie pe oricine care este capabil să susțină recomandările de instalare ale platformei miniere să încerce mineritul acasă. Dacă nu minați de dragul măririi, încercați să minați pentru o cunoaștere mai profundă și practică a rețelei Bitcoin din culise, în timp ce stivuiți non-KYC bitcoin la o primă.

Exploatarea Bitcoin răcită cu aer ar putea să nu fie suficientă pentru computerele în continuă evoluție, care necesită energie, au emis ipoteza unii panelişti. Designul de cip din ce în ce mai avansat poate necesita în cele din urmă răcire prin imersie dacă aerul nu poate face față în mod fezabil încărcăturii termice a instalației. Pe măsură ce platformele miniere unice Bitcoin și operațiunile miniere întregi continuă să depășească limitele eficienței hashingului, răcirea prin imersie poate deveni cea mai semnificativă metodă pentru mineri de a-și crește ratele totale de hash și de a reduce cheltuielile generale. În plus, pe măsură ce costurile cu hardware-ul cresc, propunerea de valoare a răcirii prin imersiune devine mai atractivă prin maximizarea duratei de viață a platformei miniere, ceea ce ar rămâne în esență valabil pentru totdeauna.

Dacă te antrenezi în minerit Bitcoin, atunci participă la evenimente relevante, grupuri de chat și locală meetups sunt instrumente esențiale în învățarea sfaturilor și trucurilor din industrie. Roma nu a fost construită într-o zi și, practic, toți minerii de Bitcoin la scară largă de astăzi au pornit de la zero. Socializarea și crearea de rețele cu colegii mineri pot forma, de asemenea, potențiali parteneri de afaceri, cum ar fi proprietarul terenului cu energie electrică ieftină, dar lipsit de capital, sau miner cu experiență, cu platforme pregătite, care are nevoie de electricitate ieftină și infrastructură fizică, sau capitalistul de risc cu resurse financiare. know-how dar lipsa orientării tehnice. Aceste întâlniri sunt despre găsirea yin-ului pentru yang-ul tău, piesa lipsă din puzzle-ul tău minat Bitcoin.

O notă finală pentru noii mineri care nu sunt siguri de minerit Bitcoin ca profesie viabilă: CEO-ul Whinstone, Chad Everett Harris, a avut câteva sfaturi pozitive pentru mineri intrigați să-și înceapă propria operațiune minieră, în timp ce a primit grupul nostru de tur la instalația minieră Whinstone din Rockdale. Oricine o poate face.

Whinstone s-a format dintr-o discuție la Chipotle cu privire la niște burrito-uri în urmă cu doar patru ani, potrivit Harris, unde el și alți trei (Jason Les, Ashton Harris și David Schatz) și-au concentrat întreaga atenție către minerit Bitcoin, deși niciunul dintre ei nu avea experiență anterioară cu operațiuni miniere pe scară largă. A fost o călătorie și un proces de învățare — Harris atribuie succesului lor împletirea operațiunilor lor expansive cu comunitatea locală, îmbrățișând populația și implicându-se în îmbunătățirea standardului de viață atât al angajaților lor, cât și al comunității din Rockdale.

informatii suplimentare

Recompensa de bloc este în prezent de 6.25 bitcoin și va fi redusă cu 50% la fiecare 210,000 de blocuri. Fiecare bloc este adăugat în registru la fiecare 10 minute în medie, ceea ce înseamnă aproximativ patru ani pentru ca recompensa blocului să fie redusă. Acesta este infamul limita de aprovizionare controlată de 21,000,000 de bitcoin care limitează numărul total de bitcoin care vor circula vreodată. Se estimează că până în anul 2140, toți bitcoinii vor fi extrași, iar recompensa de bloc va consta doar din taxe de tranzacție care, teoretic, vor fi suficiente pentru a plăti minerii pentru munca lor în securizarea rețelei.

Aceasta este o postare pentru oaspeți de Okada. Opiniile exprimate sunt în întregime proprii și nu le reflectă neapărat pe cele ale BTC, Inc. sau Bitcoin Magazine.

• Coinsmart. Cel mai bun schimb de Bitcoin și Crypto din Europa.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. ACCES LIBER.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Încercare gratuită.
• Sursa: https://bitcoinmagazine.com/business/guide-to-immersion-cooling-bitcoin-mining