By Bitcoin Czasopismo - 2 lata temu - Czas czytania: 12 minuta
Wewnętrzne chłodzenie zanurzeniowe: zalety i wady Bitcoin Szybko rozwijająca się praktyka górnicza
Chłodzenie zanurzeniowe stało się szybko rozwijającą się techniką zwiększania wydajności bitcoin wydajność platformy wydobywczej, z wieloma zaletami, wadami i szczegółami do rozważenia.
Konferencja Górnicza Scotta, który odbył się w Round Rock w Teksasie 7 i 8 lutego, obejmował panel zatytułowany „Immersion” z pięcioma panelistami: David Branscum (dyrektor ds. rozwoju biznesu w Chłodzenie zanurzeniowe Midasa), Justin Podhola (założyciel i prezes Elite Mining Inc.), Scot Johnson (dyrektor generalny Cyfrowa łopata), Jonathan Yuan (właściciel Ogrzewane monetami LLC) oraz Gary Testa (prezes i dyrektor generalny Płyny inżynieryjne); a moderował ją Tone Vays (prowadzący Nieskonfiskowalna Konferencja i zachłanni Bitcoiner).
Paneliści zgodnie stwierdzili, że chłodzenie zanurzeniowe to przyszłość Bitcoin górnictwo, a poniżej podsumowanie wspomnianego panelu z lekkim wprowadzeniem do górnictwa dla niewtajemniczonych.
Bitcoin Górnictwo w skrócie
Wydobycie na Bitcoin network to proces zarówno dodawania transakcji do otwartej księgi, znanej jako blockchain, jak i zabezpieczania historii tych transakcji w taki sposób, że modyfikacja tej księgi przez jakikolwiek podmiot jest niepraktyczna pod względem obliczeniowym, energetycznym i finansowym.
Bitcoin wydobycie odbywa się głównie za pomocą ASIC (obwodu scalonego specyficznego dla aplikacji), potocznie zwanego „platformą wydobywczą” dla pojedynczego systemu komputerowego, który ma na celu rozwiązanie trudnego obliczeniowo problemu, który zaakceptuje sieć. Bitcoin górnicy konkurują ze sobą, aby wydobyć następny blok w łańcuchu bloków, a protokół nagradza dotację blokową dla górnika, który odniósł sukces, obecnie 6.25 bitcoin (pojęcie to zostało szerzej omówione w sekcji „Dodatkowe informacje” poniżej) , a także wszelkie opłaty za transakcje sieciowe zawarte w tym bloku.
Proces obliczania skrótu SHA-256, który ma zostać zaakceptowany przez sieć, trudny pod względem obliczeniowym problem, który próbują rozwiązać górnicy, celowo wymaga dużych zasobów.
Chociaż proces ten ma na celu ograniczenie liczby bloków znajdowanych każdego dnia, zmusza również górników do „udowodnienia”, że ich praca obliczeniowa została wykonana rzetelnie i poprawnie zgodnie z zasadami protokołu, zanim bloki zostaną dodane do księgi – znany jako dowód praca. Górnicy zabezpieczają Bitcoin Sieć wykorzystująca układy ASIC poprzez dowód pracy umożliwia uczciwe i losowe rozpowszechnianie nowych monet w sposób zdecentralizowany, w przeciwieństwie do innych metod zabezpieczania protokołu, takich jak dowód stawki, które w szczególności działają w celu nagradzania najbogatszych członków sieci. W Bitcoinprotokół, wieloryby — duże bitcoin posiadacze — nie otrzymują nagród ani nie służą do ochrony sieci tylko z racji ich posiadania bitcoin akumulacja.
Chociaż to wyjaśnienie dot Bitcoin wydobycie jest znacznie skrócone, podstawowa koncepcja jest określona i możemy rozpocząć badanie systemów wydobywczych chłodzonych powietrzem i zanurzeniowo.
Uwaga: terminy „ASIC” i „górnictwo” są używane zamiennie poniżej. Paneliści omówili jedynie instalację i korzyści płynące z „jednofazowego” chłodzenia zanurzeniowego.
Chłodzenie powietrzem i zanurzeniem dla Bitcoin Górniczy
Ogólnie rzecz biorąc, platformy wydobywcze są zaprojektowane z wentylatorami o dużej prędkości, które wymuszają przepływ powietrza przez wewnętrzne komponenty ASIC w celu aktywnego chłodzenia tablic mieszających — chipów komputerowych, które mieszają się dzień i noc, aby rozwiązać wspomniany wcześniej trudny pod względem obliczeniowym problem.
Obliczenia zużycia energii na hash mogą być bardziej wydajne i obniżyć ogólne koszty operacyjne górnika, jeśli konfiguracja może skutecznie usuwać ciepło generowane przez tablice hashboardowe. Nadrzędnym celem chłodzenia wiertnic górniczych jest zapewnienie jak największego chłodzenia przy możliwie najniższych kosztach. „Chłodzony powietrzem” Bitcoin górnictwo to tradycyjna i prosta metoda zarządzania ogrzewaniem i chłodzeniem własnych platform górniczych za pomocą wentylatorów i zwykłego, atmosferycznego powietrza.
„Chłodzony zanurzeniowo” Bitcoin górnictwo działa również w celu zarządzania ogrzewaniem i chłodzeniem platform górniczych, ale z pompami obiegowymi i specjalnymi płynami przeznaczonymi do pracy z elektroniką zamiast powietrza.
Poniżej znajdują się poglądowe przykłady systemów chłodzonych powietrzem i zanurzeniowo:
WIRED"Wewnątrz największego Bitcoin Mój w USAZbiorniki zanurzeniowo-chłodzące Riot, Riot Blockchain, Inc.Zanurzenie to praktyka polegająca na całkowitym zanurzeniu lub zanurzeniu wiertnicy w cieczy przewodzącej ciepło o lepszych właściwościach izolacyjnych niż zwykłe powietrze. Być może początkowo jest to sprzeczne z intuicją, zanurzenie energetyzowanej elektronicznej platformy wydobywczej w specjalnie zaprojektowanym płynie pozwala na lepsze usuwanie ciepła z zawsze gorących i mieszających się chipów komputerowych.
ASIC może haszować wydajniej, jeśli ma stałą, optymalną temperaturę i kontynuuje kopanie bitcoin dłużej dzięki specjalnie zaprojektowanym, odprowadzającym ciepło płynom. Wyobraź sobie, że po joggingu musisz się ochłodzić — szybciej i skuteczniej byłoby zanurzyć się w chłodnej wodzie niż po prostu stać na zewnątrz, aby powietrze stopniowo się ochłodziło.
Ten sam proces myślowy można zastosować do chipów komputerowych ASIC, które wymagają ostygnięcia. Ciecz ma większą zdolność przenoszenia ciepła niż powietrze, dzięki czemu jest idealnym medium chłodzącym. Górnicy są przede wszystkim zainteresowani uzyskaniem optymalnego natężenia przepływu powietrza lub płynu dielektrycznego przez tablice. Czynnik chłodzący przemieszcza się nad rozpraszaniem ciepła radiatory na poszczególnych chipach i przenosi energię cieplną z gorętszej powierzchni (radiatora chipa) do chłodniejszej substancji (powietrza lub cieczy) — utrzymując w ten sposób temperaturę niezbędną do utrzymania prawidłowego działania chipa. Ciecze są znacznie bardziej skuteczne w odprowadzaniu ciepła z dala od źródła ciepła w porównaniu z powietrzem w skali 1,200 razy lub większą wydajność.
Podobnie jak w przypadku każdej elektroniki z biegiem czasu, ASIC ostatecznie ulega ciągłemu przymusowi haszowania i ulega awarii, odpowiednio określane jako „wskaźnik zgonów” lub „wskaźnik awarii” platform wydobywczych. Objawy wysokich, długotrwałych temperatur pracy, które powodują trwałe uszkodzenie wiórów obejmują: ucieczka termiczna poprzez zwiększone prądy upływu, wyższe błąd kwantyzacji szybkość ze względu na malejący stosunek sygnału do szumu, nieodwracalnie przegrzewające się tranzystory i dodatkowe utrata kontroli tranzystora. Zmniejszenie śmiertelności swoich platform poprzez optymalizację ogrzewania i chłodzenia z kolei zapewni dodatkowe zyski. W tym przypadku chłodzenie zanurzeniowe może pomóc zmniejszyć śmiertelność, aby wykorzystać długowieczność platformy wydobywczej i zwrócić oszczędności z powrotem do budżetu górnika.
Nazwa gry górniczej to skuteczne skalowanie operacji przy minimalnych dodatkowych kosztach, tak że umiejętność skalowania Bitcoin eksploatacja górnicza jest formą sztuki, wyrażoną za pomocą bezlitosnych wydatków.
Zalety chłodzenia zanurzeniowego
Jak wspomniano, chłodzenie zanurzeniowe może zmniejszyć śmiertelność maszyn wydobywczych. Chłodzenie immersyjne pozwala również na łatwiejsze przetaktowywanie ASIC, praktyka, która polega na zwiększeniu liczby terahaszy na sekundę (TH/s) platformy wydobywczej, ale w podobny sposób zwiększy zużycie energii i wytwarzanie ciepła.
Bez środków, aby odpowiednio złagodzić dodatkowe obciążenie cieplne, ASIC może stać się zawodny lub całkowicie zawieść. Na przykład wstępnie skonfigurowany układ ASIC określony dla 100 TH/s przy 3,000 watów może zostać przetaktowany do 140 TH/s, ale przy 5,000 watów, co oznacza, że całkowita szybkość mieszania na ASIC wzrosła, ale wzrosła również energia zużywana na terahasz na sekundę. Precyzyjne dostrojenie mechanizmu podkręcania może skutkować optymalną wydajnością energetyczną mieszania.
Zwiększając moc mieszania na ASIC przy jednoczesnym poświęceniu dodatkowego wydatku na energię, można faktycznie zaoszczędzić pieniądze na zmniejszeniu całkowitej powierzchni zajmowanej przez platformę wydobywczą. Na przykład 1 megawat mocy może obsłużyć 333 chłodzone powietrzem platformy górnicze przy wstępnie skonfigurowanej mocy 3,000 watów każda, podczas gdy dzięki podkręcaniu z chłodzeniem zanurzeniowym ten 1 megawat mocy może obsłużyć 200 lub 250 platform górniczych o mocy 4,000 lub 5 watów każda, generowanie oszczędności kosztów poprzez wymaganie mniejszej liczby platform wydobywczych na megawat. Ponadto zmniejszenie liczby górników zmniejsza również wymagania dotyczące wielkości obiektu i zmniejsza zapotrzebowanie na personel na miejscu. Zwiększenie mocy mieszania daje większe możliwości zarobienia więcej bitcoin i dlatego kontynuuj operacje skalowania.
Kolejną zaletą górnictwa chłodzonego zanurzeniowo jest eliminacja osadzania się cząstek powietrza na wiórach górniczych, które z czasem pogarszają wydajność wiertnicy, jeśli nie są regularnie czyszczone. Ponieważ na powierzchni chipa gromadzą się cząstki stałe, chip nie jest w stanie skutecznie emitować ciepła i podtrzymywać działanie. Te cząstki powietrza są zazwyczaj w pewnym stopniu odfiltrowywane w systemach chłodzonych powietrzem, ale nie są odfiltrowywane całkowicie. Filtry powietrza mogą eliminować cząstki stałe tylko do określonego rozmiaru w oparciu o klasę filtra, a wyższe wartości filtrów powodują większe spadki ciśnienia we wspomnianych filtrach, potencjalnie pozbawiając ASIC niezbędnego przepływu powietrza do pomyślnego działania bez podnoszenia silników wentylatorów wlotowych lub wyciągowych, oraz w konsekwencji koszty elektryczne dla zwiększonych silników. Górnictwo chłodzone zanurzeniowo jest procesem półzamkniętym, dzięki któremu układy ASIC są ładne, czyste i ogólnie bezpieczniejsze, podczas gdy górnictwo chłodzone powietrzem pobiera wszystko, co znajduje się w powietrzu i przepuszcza je przez układ ASIC, takie jak cząstki pyłu, pyłki i pozostałości smogu.
Dodatkową korzyścią wynikającą z wyeliminowania gromadzenia się cząstek stałych poprzez chłodzenie zanurzeniowe może być ustawienie sklepu w warunkach geograficznych z powietrzem atmosferycznym niskiej jakości, które w innym przypadkuwise zepsuć chipy komputera szybciej niż normalnie w konfiguracji chłodzonej powietrzem. Lokalizacje o ekstremalnych klimatach, ale obiecujące źródła energii są potencjalnie opłacalne dzięki wdrożeniu wydobycia chłodzonego zanurzeniowo, gdzie wydobycie chłodzone powietrzem może być nieracjonalne ze względu na złe warunki atmosferyczne. Chłodzenie zanurzeniowe może nadal przesuwać granice wydobycia do odległych regionów, które wcześniej byłyby niekorzystne dla systemów chłodzonych powietrzem.
Czasami pomijanym aspektem w górnictwie jest czysty hałas generowany przez pojedynczy układ ASIC, zwykle w zakresie od 70 do 80 decybeli (dB) lub podobny do dźwięku odkurzacza… 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu, wszystkie cały rok. Wiertnice górnicze chłodzone powietrzem mogą być osłonięte materiałem tłumiącym dźwięk, aby zredukować hałas o około 10 do 20 dB, jeśli są dobrze wykonane. Jednak chłodzenie zanurzeniowe praktycznie eliminuje nieznośny hałas podczas pracy układów ASIC do poziomu niewykrywalnego szumu tła. Może to być szczególnie użyteczną zaletą w przypadku wydobywania w home ze współlokatorami lub innymi znaczącymi osobami, a rozprzestrzenianie się hałasu jest problemem.
Ponadto chłodzenie zanurzeniowe jest bardziej ekologicznym podejściem Bitcoin wydobycie, ponieważ odrzucenie ciepła z układów ASIC można całkowicie odzyskać i ponownie wykorzystać do ogrzewania woda bieżąca, basen i ogrzewanie podłogowe jako kilka przykładów. Wiele firm już korzysta z tego oddawania ciepła poprzez uzupełnienie pierwotnych systemów grzewczych, takich jak Wise Górnictwo, Gorąca kopalnia i Energia Ming (autor nie może zweryfikować jakości ani ważności wymienionych firm i produktów).
Chociaż z pewnością nie jest konieczna integracja Bitcoin wydobywczych z tymi pozalekcyjnymi systemami, zmarnowane ciepło z platform wydobywczych można rzeczywiście wykorzystać do zmniejszenia wydatków na home systemów grzewczych — i równie dobrze można by zarobić trochę pieniędzy na wydatkowanej energii home ogrzewanie.
Chociaż nie zostało to wyraźnie omówione na panelu, wdrożenie chłodzenia zanurzeniowego oznacza zmniejszenie e-odpadów ze względu na zmniejszony wskaźnik awaryjności platformy górniczej. Na podstawie ogólnie bezpodstawna obawa, minimalizacja e-odpadów jest bezpośrednio skorelowana ze zwiększonymi oszczędnościami dla górnika. Jak wspomniano wcześniej, cięcie kosztów i negowanie zbędnych wydatków ma kluczowe znaczenie dla skalowania działalności i zwiększania zysków. Obawa, że ziemskie wysypiska będą przepełnione e-odpadami z urządzeń wydobywczych, byłaby bezpośrednim naruszeniem celów, które ci sami górnicy dążą do osiągnięcia: ściskania i rozciągania każdego ostatniego satoshi poświęconego na utrzymanie bezawaryjnej pracy.
Podsumowując, chłodzenie zanurzeniowe eliminuje korozyjne gromadzenie się cząstek w powietrzu, a po prawidłowym przetaktowaniu może nawet wydłużyć żywotność platformy wydobywczej, a także wypompować dodatkowe terahasze na sekundę — skutecznie oszczędzając pieniądze na liczbie platform wymaganych do uzyskania równoważnej szybkości mieszania chłodzonych powietrzem platform górniczych. Jeśli ktoś sobie tego życzy, ciepło odpadowe można również przeznaczyć, aby zwrócić dodatkowe oszczędności do kieszeni górnika w postaci zmniejszonych rachunków za media.
Oczywiście istnieją również „wady” pracy z chłodzeniem immersyjnym, które należy dokładnie rozważyć przed podjęciem decyzji, który system chłodzenia jest najlepszy dla danej konfiguracji.
Wady chłodzenia zanurzeniowego
Chociaż nie zostały one dokładnie omówione przez panelistów, a może nawet przemilczane, istnieją wady chłodzenia zanurzeniowego, które mogą onieśmielać lub po prostu frustrować nowych górników, którzy chcą wejść do branży.
Historycznie koszt budowy immersyjnych platform wydobywczych był ekonomicznie zaporowy, ale stał się bardziej dochodowy niż miało to miejsce pięć czy sześć lat temu. Mimo to wymagany kapitał początkowy stanowi wyzwanie dla tych, którzy chcą zanurzyć palce w górnictwie chłodzonym zanurzeniowo. Inną perspektywą jest to, że komponenty, takie jak płyn dielektryczny, mogą być drogie, ale mogą być postrzegane jako forma „ubezpieczenia”, aby zapewnić, że wiertnica będzie działać z maksymalną potencjalną oczekiwaną żywotnością.
Modyfikowanie sprzętu do chłodzenia zanurzeniowego wymaga zrozumienia zarówno używanego płynu, jak i używanego sprzętu górniczego, ponieważ niektóre płyny mogą działać lepiej z niektórymi platformami niż inne płyny i na odwrót. W praktyce projekt będzie zależał od aplikacji. Rozsądne jest również zapewnienie nie tylko kompatybilności płynu z proponowanym sprzętem, ale także odpowiedniego oprogramowania układowego, na którym działa ten sprzęt. Bez uprzedniego zbadania kompatybilności płynu, oprogramowania układowego i sprzętu, ASIC może nie działać po zanurzeniu. Chociaż nie jest to technicznie wada, ten krok badawczo-rozwojowy może zniechęcić górników po prostu chcących podłączyć platformę wydobywczą i nazwać to dniem.
Wymiarowanie, wybór i zaprojektowanie elementów systemu chłodzonego zanurzeniowo, takich jak rurociągi, zbiorniki i pompy, wymaga dodatkowych badań i czasu na konfigurację. Czynnik chłodzący musi być recyrkulowany między zbiornikiem a wymiennikiem ciepła z określoną szybkością, innąwise wiertnica górnicza może się przegrzać. Jeśli przepływ cieczy jest zbyt wolny, ciepło nie będzie odpowiednio odprowadzane z radiatorów układu scalonego, a jeśli przepływ cieczy jest zbyt szybki, wówczas wymiana ciepła między układem a cieczą nie będzie zachodzić odpowiednio i układ ASIC przegrzeje się. Nie wspominając o tym, że jeśli zbiornik, pompa i połączony system rurociągów nie są hermetycznie uszczelnione, drogi płyn dielektryczny wycieknie i potencjalnie zniweczy wzrost wydajności mieszania.
Konfiguracje chłodzone powietrzem podobnie wymagają przemyślenia inżynierskiego w zakresie wymiarowania, wyboru i projektowania systemów wentylacyjnych oraz wszelkich obudów redukujących dźwięk, ale chłodzenie zanurzeniowe jest stosunkowo bardziej złożone w wykonaniu dla nowicjuszy Bitcoin górnik.
W pewnym momencie konieczna będzie naprawa, konserwacja lub po prostu przeniesienie ASIC. Ze względu na oleiste właściwości nieprzewodzącego płynu stosowanego w zastosowaniach chłodzenia zanurzeniowego, wymagane byłoby oczyszczenie sprzętu przed konserwacją – ogólnie rzecz biorąc, raczej niechlujny krok, którego unika się w przypadku platform górniczych chłodzonych powietrzem. Być może jest to bardziej zbliżone do scenariusza „wybierz truciznę” między czyszczeniem irytującego oleju w układach chłodzenia zanurzeniowego a czyszczeniem żrących, drobnych cząstek w układach chłodzenia powietrzem.
Myśli końcowe
Podsumowując, wiertnice górnicze chłodzone powietrzem można szybko i łatwo rozpocząć, ale wiążą się one z kompromisami, które każdy, kto poważnie chce zająć się wydobyciem, musi wziąć pod uwagę. Paneliści gorąco zachęcali każdego, kto jest w stanie poprzeć zalecenia dotyczące instalacji platformy wydobywczej do dawania home wydobycie spróbować. Jeśli nie wydobywasz ze względu na skalowanie, spróbuj kopać, aby uzyskać głębszą, praktyczną wiedzę na temat Bitcoin sieci za kulisami podczas układania nie-KYC bitcoin z premią.
Chłodzony powietrzem Bitcoin wydobycie może nie być wystarczające dla stale ewoluujących, energochłonnych komputerów, jak postawili niektórzy paneliści. Coraz bardziej zaawansowana konstrukcja chipa może ostatecznie wymagać chłodzenia zanurzeniowego, jeśli powietrze nie jest w stanie poradzić sobie z obciążeniem cieplnym platformy. Jako singiel Bitcoin platformy wydobywcze i całe operacje wydobywcze nadal przesuwają granice wydajności mieszania, chłodzenie zanurzeniowe może stać się najbardziej znaczącą metodą dla górników, aby zwiększyć łączne tempo mieszania i zmniejszyć ogólne wydatki. Dodatkowo, wraz ze wzrostem kosztów sprzętu, propozycja wartości chłodzenia zanurzeniowego staje się bardziej atrakcyjna poprzez maksymalizację żywotności platformy wydobywczej, co w zasadzie pozostanie prawdziwe na zawsze.
Jeśli się wtrącasz Bitcoin wydobycie, a następnie dołączenie do odpowiednich wydarzeń, grupy czatowe i lokalne spotkania są niezbędnymi narzędziami do nauki wskazówek i trików z branży. Nie od razu Rzym zbudowano i praktycznie wszystkie na dużą skalę Bitcoin dzisiejsi górnicy też kiedyś zaczynali od zera. Kontakty towarzyskie i nawiązywanie kontaktów z innymi górnikami mogą również tworzyć potencjalnych partnerów biznesowych, takich jak właściciel gruntu z tanią energią elektryczną, ale bez kapitału, doświadczony górnik z gotowymi platformami wiertniczymi, który potrzebuje taniej energii elektrycznej i infrastruktury fizycznej, lub inwestor venture capital z finansowymi know-how, ale brak orientacji technicznej. Te spotkania polegają na znalezieniu yin do twojego yang, brakującego elementu do twojego Bitcoin zagadka górnicza.
Ostatnia uwaga dla nowych górników niepewnych Bitcoin górnictwo jako opłacalny zawód: dyrektor generalny Whinstone, Chad Everett Harris, miał kilka pozytywnych rad dla górników zaintrygowanych rozpoczęciem własnej działalności wydobywczej, gdy witał naszą grupę wycieczkową w zakładzie wydobywczym Whinstone w Rockdale. Każdy może to zrobić.
Whinstone powstał z dyskusji w Chipotle na temat niektórych burrito zaledwie cztery lata temu, według Harrisa, gdzie on i trzej inni (Jason Les, Ashton Harris i David Schatz) skupili całą swoją uwagę na Bitcoin wydobywczych, mimo że żaden z nich nie miał wcześniejszego doświadczenia w operacjach wydobywczych na dużą skalę. To była podróż i proces uczenia się — Harris przypisuje swój sukces przeplataniu ich ekspansywnych działań z lokalną społecznością, obejmując ludność i angażując się w poprawę standardów życia zarówno swoich pracowników, jak i społeczności Rockdale.
Dodatkowe informacje
Nagroda za blok wynosi obecnie 6.25 bitcoin i będzie zmniejszany o 50% co 210,000 10 bloków. Każdy blok jest dodawany do księgi średnio co 21,000,000 minut, co odpowiada około czterem latom na zmniejszenie nagrody za blok. To jest niesławne XNUMX XNUMX XNUMX bitcoin kontrolowany limit dostaw, który ogranicza całkowitą liczbę bitcoin kiedykolwiek krążyć. Szacuje się, że do roku 2140 wszystkie bitcoin zostanie wydobyty, a nagroda blokowa będzie składać się wyłącznie z opłat transakcyjnych, które teoretycznie wystarczą na opłacenie górników za ich pracę w zabezpieczaniu sieci.
To jest gościnny post autorstwa Okady. Wyrażone opinie są całkowicie ich własnymi i niekoniecznie odzwierciedlają opinie BTC, Inc. lub Bitcoin Czasopismo.
Pierwotnym źródłem: Bitcoin Magazyn