Как ускорить майнинг биткоина

Компания 3М продемонстрировала охлаждающие жидкости Novec 7100 для майнинговых ферм, использование которых позволяет на 30% ускорить майнинг биткоина, на 97% снизить расходы на охлаждение и обеспечить пожарную безопасность фермы.

В 2017 году Правительством Российской Федерации была разработана и утверждена программа «Цифровая экономика Российской Федерации» по созданию условий для перехода страны к цифровой экономике. Один из ее приоритетов – устранение имеющихся препятствий для успешного развития цифровой инфраструктуры, важный аспект которой майнинг.

По мнению Даниила Закомолкина, члена Экспертного совета Государственной Думы по цифровой экономике и блокчейн-технологиям, CEO BitBaza, перспективы развития майнинга как драйвера цифровой трансформации в России разнообразны: формирование энергетической карты страны, создание блокчейн-платформы для управления электросетями и энергоэффективностью, создание майнинговых центров и использование вырабатываемой тепловой энергии, создание новых рабочих мест.

Резкий рост курса криптовалют в 2017 году дал толчок активному развитию майнинга в России. Но вместе с этим появились и первые сложности, связанные с прибыльностью и безопасностью: фермы потребляют огромное количество электроэнергии, в помещениях без вентиляции компьютеры перегреваются и перестают работать, существует опасность пожаров.

Мировое IT-сообщество использует погружное охлаждение как способ решения этих проблем и альтернативу традиционным системам вентиляции. Компания 3M представила линейку охлаждающих жидкостей для майнингового оборудования 3M™ Novec™, которая повышает эффективность и снижает затраты на добычу криптовалюты на 30%. Благодаря своим свойствам жидкости подходят для погружного охлаждения в однофазном и двухфазном режиме. Это решение позволяет сократить расходы на охлаждение на 90% и обеспечить пожарную безопасность оборудования.

По словам профессионального майнера Ильи Марфина, криптофермеры сталкиваются с рядом сложностей: поиск подходящего помещения под размещение ферм, в некоторых случаях необходимо ставить кондиционеры; отдельное оборудование выключается при низких температурах; пыль, заполняя микросхемы, способствует возникновению критического перегрева и замыкания; шум не позволяет разместить оборудование в черте города в жилых зданиях или рядом с ними.

Эти проблемы решают двухфазные иммерсионные системы охлаждения: по данным «Terahash – иммерсионные системы», применение таких систем позволяет в десять раз сэкономить пространство, снизить шум до пяти децибел в рабочем режиме, обеспечить полезную утилизацию тепла до 97%, в два-три раза увеличить срок эксплуатации оборудования и на 15–20% увеличить производительность.

Принцип работы системы двухфазного охлаждения состоит в том, что жидкостью Novec 7100 заполняется резервуар с серверными платами. Благодаря низкой температуре кипения вещества (+61 °С) обеспечивается стабильная температура работы оборудования, которая не превышает температуры жидкости. При кипении пар поднимается к крышке резервуара, конденсируется на змеевиках с водным охлаждением и опускается обратно к серверным платам. За счет погружения оборудования в непроводящую жидкость, в нее переносится тепловая энергия, выделяемая электронными компонентами.

Метод иммерсионного охлаждения позволяет повысить эффективность теплового расчета криптовалютной фермы. Капитальные затраты криптофермера состоят из затрат на приобретение майнинг-оборудования, оборудования для охлаждения, монтажа фермы, подвода электроэнергии, затрат на аренду помещения, электроэнергию и охлаждение. Так, по данным Ильи Марфина, затраты на создание майнинговой фермы со 185 видеокартами общей мощностью 405 кВт составляют 4 000 000 рублей единоразово, а ежемесячные затраты на эксплуатацию такой фермы – 950 000 рублей.  Жидкость Novec 7100 обладает высокими характеристиками теплоемкости и теплопередачи, эффективно отводит тепло и поддерживает стабильную температуру работы оборудования ниже теплового предела, что позволяет увеличить плотность размещения компонентов и повысить загрузку процессоров. Тем самым отсутствует необходимость использования активного охлаждающего оборудования – межфазных материалов, радиаторов и вентиляторов, и, следовательно, сокращаются затраты не только на электроэнергию, но и на обслуживание и замену движущихся компонентов.

Компания 3М на основе данных от майнеров и партнеров-разработчиков систем, а также с учетом законов термодинамики смоделировала капитальные и операционные расходы криптофермера при использовании воздушного и погружного охлаждения на основе Novec 7100. Исследования проводились в зимнее время, в качестве объекта было выбрано нежилое помещение площадью 10 кв. м, с прилегающими помещениями. Результаты использования двухфазного охлаждения в сравнении с традиционным воздушным охлаждением показали, что при его внедрении капитальные расходы увеличиваются на 7%, операционные расходы снижаются на 36%, производительность ASIC растет на 30%, окупаемость ускоряется на 28%, NPV за три года увеличивается на 311%.

Система погружного охлаждения на основе Novec 7100 проста в эксплуатации и комфортна для специалистов, работающих в помещениях с оборудованием, за счет значительного снижения шума, низкой токсичности, негорючести и отсутствии налета на оборудовании после его извлечения из жидкости. Жидкостное охлаждение позволяет снизить энергопотребление для охлаждения оборудования, защитить его от внешних загрязнений и предотвратить возникновение пожара.