内部浸漬冷却：ビットコインマイニングの急速に成長している慣行の長所と短所

液浸冷却は、ビットコインマイニングリグの効率を高めるための急速に進化する技術として浮上しており、多くの長所、短所、および詳細を考慮する必要があります。

スコットの鉱業会議は、7月8日とXNUMX日にテキサス州ラウンドロックで開催され、XNUMX人のパネリストによる「イマージョン」というタイトルのパネルを特集しました。 ミダスイマージョンクーリング）、Justin Podhola（の創設者兼CEO エリートマイニング株式会社）、スコットジョンソン（のCEO デジタルショベル）、ジョナサンユアン（の所有者 コイン加熱LLC）およびGary Testa（社長兼CEO 人工流体）; そしてそれはToneVays（ 没収できない会議 と熱心 Bitcoiner).

パネリストは、液浸冷却がビットコインマイニングの未来であることに普遍的に同意しました。以下は、初心者向けのマイニングの簡単な紹介を含む、上記のパネルの要約です。

一目でビットコインマイニング

ビットコインネットワークでのマイニングは、ブロックチェーンと呼ばれるオープン元帳にトランザクションを追加するプロセスと、いずれかのエンティティによってその元帳を変更することが計算上、エネルギー上、および経済的に非現実的であるような方法でそれらのトランザクションの履歴を保護するプロセスの両方です。

ビットコインマイニングは、主にASIC（特定用途向け集積回路）を使用して行われます。これは、ネットワークが受け入れる計算が難しい問題を解決しようとする、単一のコンピューターシステムの「マイニングリグ」として通称で知られています。 ビットコインマイナーは、ブロックチェーン内の次のブロックをマイニングするために互いに競合し、プロトコルは、成功したマイナー、現在6.25ビットコイン（この概念は以下の「追加情報」セクションで拡張されます）、および任意のネットワークへのブロック補助金に報酬を与えますそのブロックに含まれる取引手数料。

ネットワークで受け入れられるSHA-256ハッシュを計算するプロセスは、マイナーが解決しようとしている計算が難しい問題であり、意図的にリソースを大量に消費します。

このプロセスは、毎日検出されるブロックの数を制限するように機能しますが、ブロックが元帳に追加される前に、プロトコルのルールに従って計算作業が公正かつ正確に行われたことをマイナーに「証明」することも強制します。仕事。 プルーフオブワークを通じてASICを使用してビットコインネットワークを保護するマイナーは、ネットワークの最も裕福なメンバーに報酬を与えるために特に機能するプルーフオブステークなどの他のプロトコル保護方法とは異なり、分散型の方法で新しいコインを公平かつランダムに配布できます。 ビットコインのプロトコルでは、クジラ（大規模なビットコイン保有者）は、ビットコインの蓄積だけで報酬を受け取ったり、ネットワークを保護したりすることはありません。

このビットコインマイニングの説明は大幅に簡略化されていますが、コアコンセプトが示され、空冷および液浸冷却のマイニングシステムの調査を開始できます。

注：「ASIC」と「マイニングリグ」という用語は、以下では同じ意味で使用されます。 パネリストは、「単相」浸漬冷却の設置と利点についてのみ説明しました。

ビットコインマイナーのための空気対液浸冷却

一般的に、マイニングリグは、ASICの内部コンポーネント全体に空気の流れを強制してハッシュボード（前述の計算が難しい問題を解決するために昼夜を問わずハッシュするコンピューターチップ）を積極的に冷却する高速ファンで設計されています。

セットアップがハッシュボードによって生成された熱を効果的に取り除くことができれば、ハッシュ計算ごとに消費されるエネルギーをより効率的にし、マイナーの全体的な運用コストを削減できます。 マイニングリグの冷却における包括的な目標は、可能な限り最小のコストで最大の冷却を提供することです。 「空冷式」ビットコインマイニングは、換気ファンと通常の大気を使用してマイニングリグの加熱と冷却を管理する従来の簡単な方法です。

「液浸冷却」ビットコインマイニングは、マイニングリグの加熱と冷却を管理するためにも機能しますが、空気の代わりに電子機器と連動するように設計された循環ポンプと特殊な液体を使用します。

以下は、空冷システムと液浸冷却システムの図の例です。

浸漬とは、通常の空気よりも優れた断熱特性を備えた熱伝導性液体にマイニングリグを完全に沈める、または浸すことです。 おそらく最初は直感に反しますが、エネルギーを与えられた電子マイニングリグを特別に設計された液体に浸すと、常に高温でハッシュ化されているコンピューターチップからより多くの熱を取り除くことができます。

ASICは、一定の最適な温度が与えられた場合、より効率的にハッシュし、特別に設計された熱除去液体の助けを借りてビットコインをより長くマイニングし続けることができます。 ジョギングをした後、クールダウンする必要があると想像してみてください。外に立って徐々にクールダウンするよりも、冷たい水たまりに身を浸す方が早くて効果的です。

同じ思考プロセスを、冷却が必要なASICコンピュータチップにも適用できます。 液体は空気よりも熱伝達能力が高く、理想的な冷却媒体になります。 鉱夫は主に、ハッシュボード上で空気または誘電性液体の最適な流量を達成することに関心を持っています。 冷却媒体は熱放散の上を移動します ヒートシンク 個々のチップ上で熱エネルギーをより高温の表面（チップのヒートシンク）からより低温の物質（空気または液体）に伝達し、適切なチップ動作を維持するために必要な温度を維持します。 液体は、熱源から熱を逃がすのにはるかに効果的です。 1,200回 以上のパフォーマンス。

時間の経過とともに他の電子機器と同様に、ASICは最終的にその一定のハッシュの強迫に屈し、マイニングリグの「死亡率」または「失敗率」と適切に呼ばれる失敗します。 チップに恒久的な損傷をもたらす、長時間の動作温度の症状には、次のものがあります。 熱暴走 増加した漏れ電流を介して、より高い 量子化誤差 信号対雑音比の低下による速度、不可逆的 トランジスタの過熱 追加 トランジスタ制御の喪失。 加熱と冷却の最適化によってリグの死亡率を下げると、さらに利益が得られます。 これは、浸漬冷却が死亡率を減らして鉱山リグの寿命を利用し、節約を鉱山労働者の予算に戻すのに役立つ場所です。

マイニングゲームの名前は、最小限の追加コストで効果的に操作をスケーリングすることです。そのため、ビットコインのマイニング操作をスケーリングするスキルは、斬新な費用の媒体で表現される芸術の一形態です。

液浸冷却の利点

前述のように、浸漬冷却はマイニングリグの死亡率を減らすことができます。 液浸冷却により、ASICのオーバークロックも容易になります。これは、マイニングリグのXNUMX秒あたりのテラハッシュ（TH / s）を増やすことを含みますが、同様に電力消費と発熱を増やします。

追加の熱負荷を適切に軽減する手段がないと、ASICの信頼性が低下したり、完全に故障したりする可能性があります。 たとえば、100ワットで3,000 TH / sに指定された事前構成されたASICを140TH / sにオーバークロックできますが、5,000ワットでは、ASICあたりの合計ハッシュレートは増加しますが、XNUMX秒あたりのテラハッシュあたりに消費されるエネルギーも増加します。 オーバークロックメカニズムを微調整すると、最適なハッシュ電力効率が得られます。

追加の電力消費を犠牲にしながらASICごとのハッシュパワーを増やすことにより、マイニングリグの総フットプリントを削減することで実際にお金を節約できます。 たとえば、1メガワットの電力は事前構成された333ワットで3,000の空冷式マイニングリグにサービスを提供できますが、液浸冷却のオーバークロックにより、その1メガワットの電力はそれぞれ200または250ワットで4,000または5のマイニングリグにサービスを提供できます。メガワットあたりのマイニングリグの数を減らすことで、コストを節約できます。 さらに、鉱山労働者の数を減らすと、施設のサイズ要件が縮小され、現場の人員のニーズも減少します。 ハッシュパワーを増やすと、より多くのビットコインを獲得する機会が増え、したがってスケーリング操作を継続できます。

液浸冷却マイニングのもうXNUMXつの利点は、マイニングチップに空気中の粒子が蓄積するのを防ぐことです。これにより、定期的にクリーニングしないと、マイニングリグのパフォーマンスが低下します。 粒子がチップ表面に蓄積するにつれて、チップはますます効率的に熱を放射して動作を維持することができなくなります。 これらの空気中の粒子は、通常、空冷システムである程度ろ過されますが、完全にろ過されるわけではありません。 エアフィルターは、フィルター定格に基づいて特定のサイズの粒子のみを除去できます。フィルター定格が高いと、フィルター全体の圧力損失が大きくなり、吸気または排気ファンモーターを上げることなく、動作を成功させるために必要なエアフローがASICに不足する可能性があります。その結果、増加したモーターの電気的コスト。 液浸冷却マイニングは、ASICをきれいに、清潔に、そして一般的に安全に保つセミクローズドプロセスですが、空冷マイニングは、空気中に存在するものをすべて取り込んで、ほこりの粒子、花粉、スモッグの残留物など、ASICを通過させます。

液浸冷却によって粒子の蓄積を排除することの追加の利点は、空冷セットアップで通常よりも早くコンピュータチップを劣化させる低品質の大気で地理的な設定にショップをセットアップすることです。 極端な気候であるが有望なエネルギー源を持つ地域は、空冷式の採掘が劣悪な大気条件のために不合理である可能性がある浸漬冷却式の採掘の実施によって潜在的に実行可能になります。 液浸冷却は、以前は空冷システムには不利だったであろう遠隔地に鉱業の境界を押し続ける可能性があります。

マイニングで見過ごされがちな側面は、単一のASICによって生成される、通常70〜80デシベル（dB）の領域、または掃除機の音に似たノイズです。24日10時間、週20日、すべて一年中。 空冷式マイニングリグは、音を減衰させる材料で囲むことができ、うまく行けば、ノイズを約XNUMX〜XNUMXdB減らすことができます。 ただし、液浸冷却は、ASICの耐えられない動作ノイズから検出できないバックグラウンドノイズまで実質的に排除します。 これは、ルームメイトやその他の重要な人と一緒に自宅で採掘する場合に特に有用な利点であり、ノイズの伝播が懸念されます。

さらに、ASICからの熱除去を完全に取り戻し、暖房に再利用できるため、浸漬冷却はビットコインマイニングへのより環境に優しいアプローチです。 家庭用水, スイミングプール いくつかの例として、床下放射暖房。 多くの企業は、次のような一次暖房システムを補完する形で、この熱除去をすでに活用しています。 ワイズマイニング, ホットマイン および 明エネルギー （著者は、言及された会社および製品の品質または妥当性を検証することはできません）。

ビットコインマイニングをこれらの課外システムと統合する必要は確かにありませんが、マイニングリグからの無駄な熱は、家庭用暖房システムに費やされる費用を削減するために実際に利用できます。暖房。

パネルでは明確に議論されていませんが、浸漬冷却の実装は、マイニングリグの故障率が低下するため、電子廃棄物が減少することを意味します。 一般的に基づいて 根拠のない懸念、電子廃棄物を最小限に抑えることは、鉱山労働者の節約の増加と直接相関しています。 前述のように、コストの削減と不要な費用の削減は、業務の拡大と利益の拡大に不可欠です。 地球の埋め立て地が採掘リグの電子廃棄物で溢れることへの懸念は、同じ鉱夫が達成しようとしている目標に直接違反することになります。

要約すると、液浸冷却は腐食性の空気粒子の蓄積を排除し、正しくオーバークロックされると、マイニングリグの動作寿命を延ばすだけでなく、XNUMX秒あたりの余分なテラハッシュを排出することもできます。同等のハッシュレートを達成するために必要なリグの数を効果的に節約できます。空冷マイニングリグの。 必要に応じて、熱廃棄物を再利用して、追加の節約分を光熱費の削減という形で鉱山労働者のポケットに戻すこともできます。

もちろん、どの冷却システムがセットアップに最適であるかを決定する前に徹底的に検討する必要がある浸漬冷却を使用することには「欠点」もあります。

液浸冷却のデメリット

パネリストによって徹底的に議論されていないが、おそらくは見過ごされているかもしれないが、業界に参入しようとしている新しい鉱夫を脅迫したり、単に苛立たせたりする可能性のある浸漬冷却には不利な点があります。

歴史的に、液浸採掘リグを設置するコストは経済的に法外なものでしたが、XNUMX、XNUMX年前の場合よりも儲かるようになりました。 それでもなお、必要な先行資本は、浸漬冷却採掘に足を踏み入れようとしている人々に課題をもたらします。 ただし、これに対するもうXNUMXつの見方は、誘電性流体などのコンポーネントは高価である可能性がありますが、マイニングリグが最大の潜在的な寿命を保証するための「保険」の一形態と見なすことができるということです。

液浸冷却用のハードウェアを変更するには、使用されている液体と使用されているマイニングリグの両方を理解する必要があります。これは、一部の液体が他の液体よりも一部のリグでうまく機能する場合があるためです。 実際には、設計はアプリケーションによって異なります。 液体が提案されたハードウェアと互換性があることだけでなく、そのハードウェアを実行しているファームウェアが適切であることを確認することも賢明です。 液体、ファームウェア、およびハードウェアの互換性を最初に調査しないと、ASICは水没すると動作しない可能性があります。 技術的に不利ではありませんが、この研究開発のステップは、単に採掘リグを接続してそれをXNUMX日と呼びたい鉱夫を延期する可能性があります。

配管、タンク、ポンプなどの液浸冷却システムコンポーネントのサイズ設定、選択、および設計には、追加の調査とセットアップ時間が必要です。 冷却媒体は、タンクと熱交換器の間で正確な速度で再循環する必要があります。そうしないと、マイニングリグが過熱する可能性があります。 液体の流れが遅すぎると、チップのヒートシンクから熱が適切に除去されず、液体の流れが速すぎると、チップから液体への熱交換が適切に行われず、ASICが過熱します。 言うまでもなく、タンク、ポンプ、および相互接続された配管システムが気密に密閉されていない場合、高価な誘電性液体が漏れ、ハッシュ効率の向上を無効にする可能性があります。

空冷式のセットアップでも同様に、換気システムや減音エンクロージャーのサイズ設定、選択、設計においてエンジニアリングの先見の明が必要ですが、新人ビットコインマイナーの実行では、液浸冷却は比較的複雑です。

ある時点で、ASICの修復、保守、または単に移動が必要になります。 液浸冷却アプリケーションで使用される非導電性流体の油性特性のため、メンテナンスの前に装置から物質を洗浄する必要があります。これは、空冷式マイニングリグでは回避される一般的にかなり厄介な手順です。 これはおそらく、液浸冷却装置で迷惑な油を除去するか、空冷装置で腐食性の微粒子を除去するかの「毒を拾う」シナリオに似ています。

閉じた思考

要約すると、空冷式のマイニングリグはすばやく簡単に開始できますが、トレードオフがあり、マイニングを真剣に検討している人は誰でもレビューする必要があります。 パネリストは、マイニングリグの設置に関する推奨事項をサポートできる人なら誰でも、ホームマイニングを試してみるよう強く勧めました。 スケーリングのためにマイニングしない場合は、非スタックを積みながら、舞台裏でビットコインネットワークのより深い実践的な知識を得るためにマイニングしてみてくださいKYC プレミアムでビットコイン。

空冷ビットコインマイニングは、進化し続けるエネルギーを必要とするコンピューターには不十分かもしれないと、一部のパネリストは仮説を立てました。 ますます高度なチップ設計では、空気がリグの熱負荷を適切に処理できない場合、最終的に浸漬冷却が必要になる可能性があります。 単一のビットコインマイニングリグとマイニング操作全体がハッシュ効率の限界を押し上げ続けているため、浸漬冷却は、マイナーが総ハッシュレートを上げて全体的な費用を削減するための最も意味のある方法になる可能性があります。 さらに、ハードウェアコストが増加するにつれて、マイニングリグの寿命を最大化することにより、液浸冷却の価値提案がより魅力的になります。これは、本質的に永遠に当てはまります。

ビットコインマイニングに手を出している場合は、関連するイベントに参加し、 チャットグループ そしてローカル ミートアップ 業界のヒントやコツを学ぶための重要なツールです。 ローマは一日にして成らず、今日のほとんどすべての大規模なビットコインマイナーはかつてゼロから始めました。 仲間の鉱山労働者との交流やネットワーキングは、安価な電力を持っているが資本が不足している土地所有者、安価な電力と物理的インフラストラクチャを必要としているリグを備えた経験豊富な鉱山労働者、または金融を備えたベンチャーキャピタリストなどの潜在的なビジネスパートナーを形成することもできますノウハウはあるが技術的な方向性が欠如している。 これらの交流会は、あなたの陰陽、ビットコインマイニングパズルの欠けている部分を見つけることについてです。

実行可能な職業としてのビットコインマイニングに確信が持てない新しいマイナーへの最後のメモ：WhinstoneのCEOであるChad Everett Harrisは、ロックデールのWhinstoneマイニング施設で私たちのツアーグループを歓迎したとき、自分のマイニングオペレーションを開始することに興味を持ったマイナーに前向きなアドバイスをしました。 誰でもできます。

ハリスによれば、チポトレでのXNUMX年前のブリトーでの議論から形成されたウィンストーンは、彼と他のXNUMX人（ジェイソンレス、アシュトンハリス、デビッドシャッツ）がビットコインマイニングに全力を注いでいたが、大規模な採掘作業。 それは旅であり、学習プロセスでした。ハリスは、地域社会との広範な事業の絡み合い、人口の受け入れ、従業員とロックデールのコミュニティの両方の生活水準の向上に関与することに成功したことを認めています。

追加情報

ブロック報酬は現在6.25ビットコインであり、50ブロックごとに210,000％減少します。 各ブロックは平均して10分ごとに元帳に追加されます。これは、ブロックの報酬が削減されるのに約21,000,000年に相当します。 これは悪名高い2140ビットコイン制御の供給上限であり、これまでに流通するビットコインの総数を制限します。 XNUMX年までに、すべてのビットコインが採掘され、ブロック報酬は、理論上、ネットワークを保護するための作業に対して鉱夫に支払うのに十分な取引手数料のみで構成されると推定されます。

岡田さんのゲスト投稿です。 表明された意見は完全に独自のものであり、必ずしもBTC、Inc。またはBitcoinMagazineの意見を反映しているわけではありません。

• コインスマート。 ヨーロッパで最高のビットコインと暗号通貨取引所。
• Platoblockchain。 Web3メタバースインテリジェンス。 知識の増幅。 出入り自由。
• CryptoHawk。 アルトコインレーダー。 無料トライアル。
• ソース：https：//bitcoinmagazine.com/business/guide-to-immersion-cooling-bitcoin-mining