Как на 30% ускорить майнинг биткоина

В 2017 году Правительством Российской Федерации была разработана и утверждена программа «Цифровая экономика Российской Федерации» по созданию условий для перехода страны к цифровой экономике. Одним из ее приоритетов является устранение имеющихся препятствий для успешного развития цифровой инфраструктуры, важным аспектом которой является 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 ИТ 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 (Совместный проект с ГК “Торговая Федерация”) применение таких систем позволяет в 10 раз сэкономить пространство, снизить шум до 5 децибел в рабочем режиме, обеспечить полезную утилизацию тепла до 97%, в 2-3 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 профессионального майнера Ильи Марфина, затраты на создание майнинговой фермы со 185 видеокартами общей мощностью 405 кВт составляют 4 000 000 руб. единоразово, а ежемесячные затраты на эксплуатацию такой фермы - 950 000 р. 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 3 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.