I minatori Criptovaluta si rivolgono a sistemi di raffreddamento esotici mentre la concorrenza si fa più serrata

Nel caldo umido dell'equatore di Singapore, un gruppo di ricercatori e docenti del principale istituto di istruzione tecnica dell'isola sta studiando una soluzione di raffreddamento non convenzionale per i minatori Litecoin .

IL istituto, noto più per i corsi professionali rigidi, ha stretto una partnership con la startup Litecoin CloudMining.itper sviluppare un sistema di raffreddamento a immersione in liquido per i minatori dell'azienda, in collaborazione con il gigante della scienza dei materiali3 milioni.

Neal Blackburn, che gestisce lo sviluppo aziendale della startup, ha affermato:

"[Altre università] a cui ci siamo rivolti T erano abbastanza a loro agio da accettare questo come un progetto. Con l'Institute of Technical Education, vogliono una ricerca commercializzata, noi firmavamo le scartoffie in 48 ore."

Non c'è da stupirsi che l'istituto abbia colto al volo il progetto. Il suo obiettivo è costruire un modulo delle dimensioni di un "raffreddatore da spiaggia" contenente un fluido di raffreddamento esotico della 3M che dissipa rapidamente il calore. I circuiti stampati per il mining Litecoin sono immersi direttamente nel liquido, con un conseguente risparmio sui costi energetici del 96%, ha affermato Blackburn.

Il raffreddamento esotico fornisce un vantaggio

I minatori nel mondo Criptovaluta sono bloccati in un gioco a somma zero per scoprire nuovi blocchi. Con l'intensificarsi della competizione, i minatori devono trovare un vantaggio sempre più sfuggente per battere i loro rivali. Per fare questo, ora si stanno rivolgendo a costosi e specializzati sistemi di raffreddamento che un tempo erano di esclusiva competenza di laboratori di ricerca all'avanguardia e installazioni militari.

Secondo Michael Bedford Taylor, direttore delCentro per il silicio oscuropresso l'Università della California di San Diego, il raffreddamento a immersione in liquido è attualmente "estremamente RARE" nei data center di uso generale, ma potrebbe diventare una presenza comune nelle installazioni per il mining Bitcoin .

"T riesco a nominare nessuna macchina attuale che esegua il raffreddamento a immersione [...] Penso che sia una grande possibilità [per l'industria del mining Bitcoin ]", ha affermato.

Le aziende che forniscono servizi e Tecnologie di raffreddamento a immersione in liquidi hanno segnalato un picco nelle richieste da parte dei minatori Bitcoin .

3M, ad esempio, produce un liquido chiamato Novec che viene utilizzato per raffreddare direttamente le schede dei circuiti. Ciò significa che le schede sono immerse nel liquido, in genere in un sistema a "bagno aperto", dove giacciono scoperte, per un facile accesso.

Michael Garceau, che vende Novec ai data center per conto di 3M, ha dichiarato a CoinDesk:

"Le richieste sono cresciute in modo esponenziale e anche le vendite sono aumentate. Stiamo assistendo a una transizione [del mining Bitcoin ] su scala industriale."

ASICMiner a Hong Kong utilizza unnotoriamente documentato Sistema Novec, mentre CoinTerra ha dettoche sta valutando anche un sistema basato sull'immersione.

Diversi sistemi di immersione

Il liquido 3M funziona trasformandosi da liquido a vapore a un punto di ebollizione molto basso, in genere 49 gradi Celsius. Quando l'elettronica immersa genera calore, il liquido si riscalda ed evapora. Il vapore sale in un condensatore, si raffredda e poi torna al serbatoio come liquido.

Il principale concorrente dei sistemi basati su Novec è il raffreddamento a liquido con olio minerale.

Raffreddamento della rivoluzione verde

(GRC), un'azienda con sede ad Austin, Texas, installa sistemi a base di petrolio e annovera tra i suoi clienti l'Aeronautica Militare degli Stati Uniti, il Dipartimento della Difesa e il Tokyo Institute of Tecnologie . Chiama la sua Tecnologie di raffreddamento a immersione "sistema CarnotJet" (vedi immagine in alto).

Sebbene simili nel principio, il raffreddamento a immersione in olio è leggermente più complesso rispetto ai sistemi riempiti di Novec.

Le schede dei circuiti sono immerse in un refrigerante a base di olio, come con Novec, ma l'olio deve essere fatto circolare con una pompa per rimuovere il calore. L'olio viaggia verso uno scambiatore di calore, dove il calore viene trasferito a tubi pieni d'acqua che alla fine si collegano a una torre di raffreddamento, situata da qualche parte all'esterno dell'edificio. La torre di raffreddamento quindi disperde il calore nell'aria.

La legge di Moore e i minatori

Bedford Taylor afferma che i chip utilizzati nel mining Bitcoin sono ormai così avanzati che sono raggiungere i limiti della fabbricazione dei semiconduttori, come stabilito dal famoso detto, la Legge di Moore.

La legge di Moore afferma che il numero di transistor su un circuito integrato raddoppia ogni due anni. Il numero di transistor su un chip è determinato dal chipprocesso di fabbricazione. COME Tecnologie di processo migliora, riduce le dimensioni degli elementi su un chip, consentendo di disporre più transistor su ONE chip.

La dimensione dei transistor su un chip si misura in nanometri. Secondo Bedford Taylor dell'UCSD, i chip utilizzati nei minatori ora utilizzano i transistor più piccoli che possono essere fabbricati.

Ha detto:

"I chip per il mining Bitcoin sono ora nei nodi Tecnologie più avanzati della legge di Moore: 20nm e 20nm. I primi chip erano a 130nm, un processo relativamente vecchio."

Chip su misura e silicio scuro

In un articolo che studia i progressi dei chip utilizzati nel mining Bitcoin , Bedford Taylor conclude che il progresso tecnologico in questo settore è stato "incredibilmente rapido" nonostante le crescenti difficoltà. Descrive quattro generazioni di chip per il mining Bitcoin , a partire dalle normali CPU e terminando con gli ASIC (circuiti integrati specifici per l'applicazione) che i miner attualmente utilizzano.

L'attuale generazione di chip per il mining rappresenta il primo esempio di una nuova era di "silicio su misura"–chip personalizzati prodotti in lotti relativamente piccoli per uno scopo specifico–Bedford Taylor sostiene in undocumento del 2013.

"L'ultimo round di hardware, ASIC dedicati, è stato finanziato, sviluppato e distribuito da utenti Bitcoin , il che è forse un evento senza precedenti nella storia recente. ONE domanda è se questo modello possa essere scalato ad altre aree di applicazione e inaugurare una nuova era di silicio su misura", ha scritto.

Bedford Taylor è stato ONE degli autori di un cartache descriveva un fenomeno noto come "silicio scuro".

Il problema del silicio scuro afferma che, man mano che aumentano i conteggi dei transistor sui chip, la porzione del chip che viene effettivamente utilizzata, dati i vincoli di potenza del chip, diminuisce esponenzialmente. Di conseguenza, una porzione del chip rimane senza potenza.–il silicio scuro–e non viene utilizzato.

Il ricercatore ha affermato che alcuni miner Bitcoin hanno fatto progressi così rapidi che il silicio scuro è già un problema e di conseguenza le prestazioni sono state ridotte.

Quando il raffreddamento a immersione ha senso

Quindi, se l'immersione in liquido è così efficace nel raffreddare questi chip che vengono spinti ai limiti della Tecnologie attuale, perché T tutti i minatori la usano? Si scopre che i sistemi di raffreddamento a immersione hanno senso solo quando i minatori affrontano determinati vincoli.

Come sottolinea Brandon Moore di GRC, sono tre i fattori che spingono all'adozione di sistemi di raffreddamento a immersione: il costo elevato dell'elettricità, il costo elevato degli immobili e l'assenza di un sistema di raffreddamento legacy.

"Se hanno energia costosa, hanno problemi di spazio e T hanno già un'infrastruttura di raffreddamento in atto, allora posso entrare. Collegare una torre di raffreddamento e abbiamo finito", ha detto.

Garceau della 3M concorda con la valutazione di Moore, sebbene faccia notare che i minatori Bitcoin con cui ha parlato sono sempre più interessati a ottimizzare le loro installazioni anche in assenza di vincoli fisici o monetari.

Ha detto:

"Se hai vincoli immobiliari, se hai alti costi dell'energia, allora l'economia migliora. Ma i minatori Bitcoin cercano la migliore economia possibile in assoluto."

Costi e benefici

Il raffreddamento a immersione può ridurre drasticamente i costi di gestione. Allied Control–una società con sede a Hong Kong che ha creato l'impianto minerario di ASICMiner, di cui si è parlato molto in quella città,–affermazioniche il suo sistema di raffreddamento basato su Novec ha fatto risparmiare al minatore più del 90% del suo consumo di elettricità. Green Revolution Cooling, nel frattempo,affermazioniper dimezzare i costi di gestione grazie al suo sistema di raffreddamento a olio.

Anche con i potenziali risparmi, il raffreddamento a immersione rimane costoso. Per un data center convenzionale, 3M stima che il costo dell'utilizzo del suo prodotto Novec possa salire al 25% del costo dell'hardware che sta raffreddando. L'azienda sostiene che i minatori Bitcoin , tuttavia, gestiscono server ad alta densità che i costi dei fluidi del 2%–Il 5% dell'hardware è possibile.

La società di ricerche IHS ha scoperto che i fluidi di raffreddamento speciali sono circa cinque volte più costosi di un tradizionale sistema ad acqua refrigerata.

Il futuro è containerizzato?

Con l'affermarsi del raffreddamento a immersione, le mining farm potrebbero assumere forme ancora più stravaganti. Sia GRC che Allied Control offrono soluzioni "containerizzate" per i minatori che potrebbero voler sfruttare, ad esempio, una posizione favorevole NEAR a una diga idroelettrica.

Green Revolution Cooling può costruire il suo sistema CarnoJet all'interno di un container da 40 piedi, che promette essere "plug and play". Allied Control, nel frattempo, decanta il suoSerbatoio datimoduli, che offrono come opzione telecamere di sicurezza remote ad alta definizione.

Moore di GRC ha detto:

"Non tutti possono estrarre minerali nell'Artico, quindi se T si ha questo lusso, una soluzione come la nostra ha senso. Si può essere efficienti ovunque nel mondo, che ci si trovi in ​​Amazzonia o in Canada."

Il raffreddamento ad aria rimane dominante

Le aziende di mining Bitcoin potrebbero acquistare fluidi di raffreddamento al litro ora, ma rimangono una stranezza per la stragrande maggioranza dei data center. Quasi tutti i data center esistenti si basano su sistemi di raffreddamento ad aria, poiché rimangono più economici da gestire, meno complessi da gestire e più ampiamente disponibili.

Secondosocietà di ricerca IHS, il raffreddamento a liquido rappresenta meno dell'1% del mercato del raffreddamento dei data center. Tuttavia, l'azienda ha anche scoperto che la domanda di sistemi di raffreddamento a liquido è in crescita, spinta dall'aumento dei costi energetici e dall'emergere di data center ad alte prestazioni. Per aziende come 3M e GRC, questa è una tendenza da KEEP d'occhio.

Come dice Moore di GRC:

"I minatori Bitcoin sono quasi come bambini con una lente di ingrandimento su un ANT : bruciano hardware e lo spingono al limite il più velocemente possibile. Quando raffreddi la tua attrezzatura su scaffali con ventilatori a scatola, non puoi fare molto."