Innvendig nedsenkingskjøling: Fordeler og ulemper med Bitcoin Mining sin raskt voksende praksis

Nedsenkingskjøling har dukket opp som en raskt utviklende teknikk for å øke effektiviteten av bitcoin-gruverigger, med mange fordeler, ulemper og detaljer å vurdere.

Scotts gruvekonferanse, arrangert i Round Rock, Texas 7. og 8. februar, inneholdt et panel med tittelen "Immersion" med fem paneldeltakere: David Branscum (direktør for forretningsutvikling ved Midas nedsenkingskjøling), Justin Podhola (grunnlegger og administrerende direktør i Elite Mining Inc.), Scot Johnson (administrerende direktør i Digital spade), Jonathan Yuan (eier av Coin Heated LLC) og Gary Testa (president og administrerende direktør i Konstruerte væsker); og den ble moderert av Tone Vays (vert for Ukonfiskerbar konferanse og ivrig Bitcoiner).

Paneldeltakerne var universelt enige om at nedsenkingskjøling er fremtiden for Bitcoin-gruvedrift, og det følgende er et sammendrag av panelet med en lett introduksjon til gruvedrift for de uinnvidde.

Bitcoin-gruvedrift på et øyeblikk

Gruvedrift på Bitcoin-nettverket er prosessen med både å legge til transaksjoner i den åpne hovedboken, kjent som blokkjeden, og å sikre historien til disse transaksjonene på en slik måte at det er upraktisk å endre denne hovedboken av en enhet, både beregningsmessig, energisk og økonomisk.

Bitcoin-gruvedrift gjøres først og fremst med en ASIC (applikasjonsspesifikk integrert krets), i daglig tale kjent som en "gruverigg" for et enkelt datasystem, som søker å løse et beregningsmessig vanskelig problem som nettverket vil akseptere. Bitcoin-gruvearbeidere konkurrerer med hverandre om å utvinne den neste blokken i blokkjeden, og protokollen belønner blokkstøtten til den vellykkede gruvearbeideren, for tiden 6.25 bitcoin (dette konseptet er utvidet i avsnittet "Tilleggsinformasjon" nedenfor), så vel som ethvert nettverk transaksjonsgebyrer inkludert i den blokken.

Prosessen med å beregne en SHA-256-hash som skal aksepteres av nettverket, det beregningsmessig vanskelige problemet gruvearbeidere prøver å løse, er med vilje ressurskrevende.

Selv om denne prosessen arbeider for å begrense antallet blokker som blir funnet hver dag, tvinger den også gruvearbeidere til å "bevise" at beregningsarbeidet deres ble rettferdig og korrekt utført i henhold til reglene i protokollen før blokker legges til i hovedboken - kjent totalt som bevis for arbeid. Gruvearbeidere som sikrer Bitcoin-nettverket ved hjelp av ASIC-er gjennom bevis på arbeid, tillater rettferdig og tilfeldig spredning av nye mynter på en desentralisert måte, i motsetning til andre protokollsikringsmetoder som bevis på innsats, som spesifikt jobber for å belønne de rikeste medlemmene av nettverket. I Bitcoins protokoll mottar ikke hvaler – store bitcoin-innehavere – belønninger eller tjener til å beskytte nettverket bare på grunn av deres bitcoin-akkumulering.

Mens denne forklaringen av Bitcoin-gruvedrift er alvorlig forkortet, er kjernekonseptet lagt ut, og vi kan begynne å undersøke luftkjølte og nedsenkningskjølte gruvesystemer.

Merk: Begrepene "ASIC" og "gruverigg" brukes om hverandre nedenfor. Paneldeltakerne diskuterte kun installasjonen og fordelene med "enfase" nedsenkingskjøling.

Luft versus nedsenkingskjøling for Bitcoin-gruvearbeidere

Generelt sett er gruverigger designet med høyhastighetsvifter som tvinger luftstrøm over ASICs interne komponenter for å aktivt kjøle ned hashboardene - databrikkene som hasher dag og natt for å løse det nevnte beregningsmessig vanskelige problemet.

Energibruken per hash-beregning kan gjøres mer effektiv og redusere de totale driftskostnadene for gruvearbeideren hvis oppsettet effektivt kan fjerne varmen som genereres av hashbrettene. Det overordnede målet i kjøling av gruverigger er å gi mest mulig kjøling med minst mulig kostnad. «Luftkjølt» Bitcoin-gruvedrift er den tradisjonelle og enkle metoden for å administrere oppvarming og kjøling av ens gruverigger med ventilasjonsvifter og vanlig, atmosfærisk luft.

«Denkekjølt» Bitcoin-gruvedrift fungerer også for å håndtere oppvarming og kjøling av gruverigger, men med sirkulasjonspumper og spesielle væsker designet for å jobbe med elektronikk i stedet for luft.

Nedenfor er bildeeksempler på luftkjølte og nedsenkningskjølte systemer:

Nedsenking er praksisen med å fullstendig nedsenke, eller senke, gruveriggen i en termisk ledende væske med større isolerende egenskaper enn vanlig luft. Kanskje motintuitivt til å begynne med, å senke den energiserte elektroniske gruveriggen ned i en spesialdesignet væske gir større varmefjerning fra de alltid varme og hashende databrikkene.

ASIC kan hash mer effektivt hvis det gis konstante, optimale temperaturer og fortsette å utvinne bitcoin lenger ved hjelp av spesialdesignede, varmefjernende væsker. Tenk deg at du må kjøle deg ned etter å ha gått en joggetur - det ville være raskere og mer effektivt å dyppe deg ned i en kjølig vannbasseng enn å bare stå ute for at luften gradvis kjøler deg ned.

Den samme tankeprosessen kan brukes på ASIC-databrikkene som må kjøles ned. Væske har større varmeoverføringskapasitet enn luft, noe som gjør det til et ideelt kjølemedium. Gruvearbeidere er først og fremst opptatt av å oppnå en optimal strømningshastighet av luften eller dielektrisk væske over hashboardene. Kjølemediet beveger seg over varmeavledningen heatsinks på de enkelte brikkene og overfører termisk energi fra den varmere overflaten (brikkens kjøleribbe) til den kjøligere substansen (luften eller væsken) – og opprettholder dermed de nødvendige temperaturene for å opprettholde riktig brikkedrift. Væsker er langt mer effektive til å transportere varme bort fra varmekilden kontra luft på skalaen til 1,200 ganger eller bedre ytelse.

Som med all elektronisk over tid, bukker ASIC til slutt under for sin konstante hashing-tvang og feiler, passende referert til som "dødsraten" eller "feilraten" til gruveriggene. Symptomer på høye, langvarige driftstemperaturer som resulterer i permanent sponskade inkluderer termisk løpe via økte lekkasjestrømmer, høyere kvantiseringsfeil hastighet på grunn av synkende signal-til-støy-forhold, irreversibelt overopphetede transistorer og ytterligere tap av transistorkontroll. Å redusere dødsraten til ens rigger gjennom oppvarmings- og kjøleoptimaliseringer vil igjen gi ekstra fortjeneste. Det er her nedsenkingskjøling kan bidra til å redusere dødsraten for å kapitalisere på lang levetid for gruverigger og returnere besparelser tilbake til gruvearbeiderens budsjett.

Navnet på gruvespillet er effektivt skalering av operasjoner med minimale tilleggskostnader, slik at ferdighetene til å skalere en Bitcoin-gruvedrift er en form for kunst, uttrykt i medium av grusomme utgifter.

Fordelene med nedsenkingskjøling

Som nevnt kan nedsenkingskjøling redusere dødsraten til ens gruverigger. Nedsenkingskjøling muliggjør også enklere overklokking av ASIC, en praksis som innebærer å øke terahashes per sekund (TH/s) til gruveriggen, men vil på samme måte øke strømforbruket og varmegenereringen.

Uten en måte å redusere den ekstra varmebelastningen på, kan ASIC-en bli upålitelig eller svikte helt. For eksempel kan en forhåndskonfigurert ASIC spesifisert for 100 TH/s ved 3,000 watt overklokkes til 140 TH/s, men ved 5,000 watt, noe som betyr at den totale hash-raten din per ASIC har økt, men energiforbruket ditt per terahash per sekund har også økt. Finjustering av overklokkingsmekanismen kan resultere i optimal hasheffekteffektivitet.

Ved å øke hashkraften per ASIC mens du ofrer ekstra strømforbruk, kan det faktisk spares penger på å redusere ditt totale fotavtrykk for gruverigger. For eksempel kan 1 megawatt kraft betjene 333 luftkjølte gruverigger på forhåndskonfigurerte 3,000 watt hver, mens den 1 megawatt kraft kan betjene 200 eller 250 gruverigger på 4,000 eller 5 watt hver, gjennom nedsenkingskjølt overklokking. generere kostnadsbesparelser ved å kreve færre gruverigger per megawatt. Videre reduserer det å redusere antallet gruvearbeidere også kravene til anleggets størrelse og reduserer personellbehovet på stedet. Økende hashkraft gir større mulighet til å tjene mer bitcoin og derfor fortsette skaleringsoperasjoner.

En annen fordel med nedsenkingskjølt gruvedrift er eliminering av luftpartikkeloppbygging på gruvebrikkene, noe som forringer gruveriggens ytelse over tid hvis den ikke rengjøres regelmessig. Ettersom partikler bygger seg opp på brikkeoverflaten, er brikken i økende grad ute av stand til å effektivt utstråle varme og opprettholde driften. Disse luftpartiklene filtreres typisk ut til en viss grad i luftkjølte systemer, men filtreres ikke helt ut. Luftfiltre kan bare eliminere partikler til en viss størrelse basert på filterklassifiseringen, og høyere filterklassifiseringer induserer større trykkfall over filtrene, og potensielt sulter ASIC-en for den nødvendige luftstrømmen for vellykket drift uten også å øke inntaks- eller eksosviftemotorene, og følgelig elektriske kostnader for de økte motorene. Nedsenkingskjølt gruvedrift er en semi-lukket prosess som holder ASIC-er pene, rene og generelt tryggere, mens luftkjølt gruvedrift tar det som befinner seg i luften og passerer det gjennom ASIC, som støvpartikler, pollen og smogrester.

En ekstra fordel med å eliminere partikkeloppbygging gjennom nedsenkingskjøling kan være å sette opp butikk i geografiske omgivelser med lavkvalitets atmosfærisk luft som ellers ville forringe databrikkene raskere enn normalt i et luftkjølt oppsett. Lokaler med ekstremt klima, men lovende energikilder, gjøres potensielt levedyktige med implementering av nedsenkingskjølt gruvedrift der luftkjølt gruvedrift kan være urimelig på grunn av dårlige atmosfæriske forhold. Nedsenkingskjøling kan fortsette å presse grensene for gruvedrift inn i avsidesliggende regioner som tidligere ville vært ugunstige for luftkjølte systemer.

Et noen ganger oversett aspekt i gruvedrift er den rene støyen som genereres av en enkelt ASIC, typisk i området 70 til 80 desibel (dB), eller lignende lyden av en støvsuger ... 24 timer i døgnet, syv dager i uken, alt året rundt. Luftkjølte gruverigger kan omsluttes med lyddempende materiale for å redusere støyen med rundt 10 til 20 dB, hvis det gjøres godt. Nedsenkingskjøling eliminerer imidlertid praktisk talt den uutholdelige driftsstøyen til ASIC-er til en uoppdagelig bakgrunnsstøy. Dette kan være en spesielt nyttig fordel hvis gruvedrift hjemme med romkamerater eller en betydelig annen og støyutbredelse er av bekymring.

I tillegg er nedsenkingskjøling en grønnere tilnærming til Bitcoin-gruvedrift siden varmeavvisningen fra ASIC-ene kan gjenvinnes fullstendig og brukes på nytt for å varme opp husholdningsvann, svømmebasseng og gulvvarme som noen få eksempler. En rekke bedrifter kapitaliserer allerede på denne varmeavvisningen i form av komplementære primære varmesystemer, som f.eks Wise Mining, Hotmine og Ming energi (forfatteren kan ikke verifisere kvaliteten eller gyldigheten til selskapene og produktene som er nevnt).

Selv om det absolutt ikke er nødvendig å integrere Bitcoin-gruvedrift med disse utenomfaglige systemene, kan den bortkastede varmen fra gruveriggene faktisk utnyttes for å redusere utgifter brukt på hjemmevarmesystemer – og man kan like gjerne tjene litt penger tilbake på energien som brukes til hjemmet oppvarming.

Selv om det ikke er eksplisitt diskutert i panelet, innebærer implementeringen av nedsenkingskjøling redusert e-avfall på grunn av en redusert feilrate for gruverigger. Basert på en generelt ubegrunnet bekymring, er minimering av e-avfall direkte korrelert med økte besparelser for gruvearbeideren. Som tidligere nevnt er det å kutte kostnader og negere unødvendige utgifter avgjørende for å skalere driften og øke fortjenesten. Bekymring for at jordens søppelfyllinger vil flyte over av e-avfall fra gruverigger, ville være i direkte strid med målene som de samme gruvearbeiderne forsøker å oppnå: å klemme og strekke hver siste satoshi brukt på å opprettholde driftsoppetid.

For å oppsummere eliminerer nedsenkingskjøling korrosiv luftpartikkeloppbygging og, når den er riktig overklokket, kan den til og med forlenge gruveriggens driftslevetid samt pumpe ut ekstra terahashes per sekund – og sparer effektivt penger på mengden rigger som kreves for å oppnå en tilsvarende hashrate av luftkjølte gruverigger. Hvis man ønsker det, kan varmeavfallet også brukes til å returnere ytterligere besparelser til gruvearbeiderens lommer i form av reduserte energiregninger.

Selvfølgelig er det også "ulemper" ved å jobbe med nedsenkingskjøling som må vurderes grundig før du bestemmer hvilket kjølesystem som er best for oppsettet ditt.

Ulemper med nedsenkingskjøling

Selv om det ikke er grundig diskutert av paneldeltakerne, kanskje til og med overskredet, er det ulemper ved nedsenkingskjøling som kan skremme eller rett og slett frustrere nye gruvearbeidere som ønsker å komme inn i bransjen.

Historisk sett var kostnadene for å sette opp nedsenkingsgruverigger økonomisk uoverkommelige, men har blitt mer lukrative enn tilfellet var for fem eller seks år siden. Likevel, den nødvendige kapitalen på forhånd utgjør en utfordring for de som ønsker å dyppe tærne i nedsenkingskjølt gruvedrift. Det andre perspektivet til dette er imidlertid at komponenter som den dielektriske væsken kan være dyre, men kan sees på som en form for "forsikring" for å sikre at gruveriggen fungerer til sin maksimale potensielle levetid.

Å modifisere maskinvare for nedsenkingskjøling krever å forstå både væsken som brukes og gruveriggene som brukes, siden noen væsker kan fungere bedre med noen rigger enn andre væsker, og omvendt. I praksis vil utformingen avhenge av søknaden. Det er også klokt å sikre ikke bare at væsken er kompatibel med den foreslåtte maskinvaren, men også at fastvaren som kjører den maskinvaren er egnet. Uten først å undersøke kompatibiliteten til væsken, fastvaren og maskinvaren, kan ASIC-en ikke fungere når den først er nedsenket. Selv om det ikke er teknisk en ulempe, kan dette forsknings- og utviklingstrinnet avskrekke gruvearbeidere som bare ønsker å koble til gruveriggen og kalle det en dag.

Dimensjonering, valg og utforming av nedsenkingskjølte systemkomponenter som rør, tanker og pumper krever ekstra forskning og oppsettstid. Kjølemediet må resirkuleres mellom tanken og varmeveksleren med nøyaktig hastighet, ellers kan gruveriggen overopphetes. Hvis væskestrømmen er for langsom, vil ikke varme bli tilstrekkelig fjernet fra chip-kjølelegemene, og hvis væskestrømmen er for rask, vil ikke chip-til-væske varmeveksling skje på riktig måte og ASIC overopphetes. For ikke å nevne, hvis tanken, pumpen og det sammenkoblede rørsystemet ikke er forseglet på en lufttett måte, vil dyr dielektrisk væske lekke og potensielt oppheve hashing-effektiviteten.

Luftkjølte oppsett trenger på samme måte ingeniørmessig omtanke når det gjelder dimensjonering, valg og utforming av ventilasjonssystemer og eventuelle lydreduserende innkapslinger, men nedsenkingskjøling er relativt mer kompleks i utførelsen for nybegynneren av Bitcoin-gruvearbeideren.

På et tidspunkt vil det være nødvendig å reparere, vedlikeholde eller ganske enkelt flytte ASIC. På grunn av de oljeaktige egenskapene til den ikke-ledende væsken som brukes i nedsenkingskjølingsapplikasjoner, vil det være nødvendig å rense stoffet fra utstyret før vedlikehold - et ganske rotete trinn generelt som unngås med luftkjølte gruverigger. Dette er kanskje mer beslektet med et "pick your poison"-scenario mellom rensing av irriterende olje i nedsenkingskjøleoppsett eller rensing av korrosive, fine partikler i luftkjølingsoppsett.

Lukke Thoughts

Oppsummert er luftkjølte gruverigger raske og enkle å komme i gang, men kommer med avveininger som må vurderes av alle som seriøst ønsker å komme inn i gruvedrift. Paneldeltakerne oppfordret sterkt alle som er i stand til å støtte gruveriggens installasjonsanbefalinger til å prøve hjemmegruvedrift. Hvis ikke gruvedrift for skaleringens skyld, prøv gruvedrift for en dypere, praktisk kunnskap om Bitcoin-nettverket bak kulissene mens du stabler ikke-KYC bitcoin til en premie.

Luftkjølt Bitcoin-gruvedrift er kanskje ikke tilstrekkelig for de stadig utviklende, energikrevende datamaskinene, antok noen paneldeltakere. Den stadig mer avanserte brikkedesignen kan til slutt kreve nedsenkingskjøling hvis luft ikke kan håndtere riggens varmebelastning. Ettersom enkelte Bitcoin-gruverigger og hele gruvedrift fortsetter å presse grensene for hashing-effektivitet, kan nedsenkingskjøling bli den mest meningsfulle metoden for gruvearbeidere for å øke sine totale hash-rater og redusere de totale utgiftene. I tillegg, ettersom maskinvarekostnadene øker, blir verditilbudet til nedsenkingskjøling mer attraktivt ved å maksimere gruveriggens levetid, som i hovedsak vil forbli sant for alltid.

Hvis du driver med Bitcoin-gruvedrift, kan du bli med på relevante arrangementer, chattegrupper og lokal meetups er viktige verktøy for å lære bransjens tips og triks. Roma ble ikke bygget på en dag, og praktisk talt alle storskala Bitcoin-gruvearbeidere i dag startet også fra null. Sosialisering og nettverksbygging med andre gruvearbeidere kan også danne potensielle forretningspartnere, for eksempel grunneieren med billig elektrisitet, men som mangler kapital, eller den erfarne gruvearbeideren med rigger som er klare og trenger billig elektrisitet og fysisk infrastruktur, eller venturekapitalisten med den økonomiske kunnskap, men mangel på teknisk orientering. Disse møtene handler om å finne yin til yangen din, den manglende brikken til Bitcoin-gruvepuslespillet ditt.

Et siste notat til nye gruvearbeidere som er usikre på Bitcoin-gruvedrift som et levedyktig yrke: Whinstone-sjef Chad Everett Harris hadde noen positive råd til gruvearbeidere som var interessert i å starte sin egen gruvedrift, da han ønsket turgruppen vår velkommen på Whinstone-gruveanlegget i Rockdale. Hvem som helst kan gjøre det.

Whinstone dannet seg fra en diskusjon på Chipotle om noen burritoer for bare fire år siden, ifølge Harris, der han og tre andre (Jason Les, Ashton Harris og David Schatz) fokuserte hele sin oppmerksomhet mot Bitcoin-gruvedrift, til tross for at ingen av dem hadde tidligere erfaring med storskala gruvedrift. Det var en reise og en læringsprosess - Harris krediterer suksessen deres for å flette deres ekspansive operasjoner sammen med lokalsamfunnet, omfavne befolkningen og bli involvert i å forbedre levestandarden til både deres ansatte og samfunnet i Rockdale.

Tilleggsinformasjon

Blokkbelønningen er for tiden 6.25 bitcoin og vil reduseres med 50 % for hver 210,000 10 blokker. Hver blokk legges til i hovedboken hvert 21,000,000. minutt i gjennomsnitt, noe som tilsvarer omtrent fire år for blokkbelønningen som skal kuttes. Dette er den beryktede 2140 XNUMX XNUMX bitcoin-kontrollerte forsyningsgrensen som begrenser det totale antallet bitcoin til å sirkulere. Det er anslått at innen år XNUMX vil all bitcoin bli utvunnet og blokkbelønningen vil kun bestå av transaksjonsgebyrer som i teorien vil være tilstrekkelige nok til å betale gruvearbeiderne for deres arbeid med å sikre nettverket.

Dette er et gjesteinnlegg av Okada. Uttrykte meninger er helt deres egne og reflekterer ikke nødvendigvis meningene til BTC, Inc. eller Bitcoin Magazine.

• Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
• CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
• Kilde: https://bitcoinmagazine.com/business/guide-to-immersion-cooling-bitcoin-mining