Une introduction au refroidissement par immersion ASIC Miner

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Avec autant de nouveaux clients rejoignant le marché, le minage de cryptomonnaie est devenu très compétitif. Afin de surpasser les concurrents du réseau minier et d'augmenter leurs chances de recevoir des récompenses minières, pratiquement tous les utilisateurs modernes disposent d'un matériel minier spécialisé, tel qu'un mineur ASIC doté de capacités sophistiquées.

Un inconvénient possible des mineurs ASIC est qu’ils produisent beaucoup de chaleur, même s’ils sont parfaits pour le minage de crypto-monnaie dans cette industrie acharnée. Les températures élevées peuvent potentiellement endommager votre installation minière ou même déclencher un incendie si elles ne sont pas gérées correctement. Afin d’évacuer la chaleur et de maintenir la température idéale, les mineurs installent fréquemment des systèmes de refroidissement par immersion.

En raison de leur dissipation thermique efficace, de leur fonctionnement plus silencieux et de leur alternative plus fiable, les mineurs privilégient les systèmes de refroidissement par immersion. Ce blog est spécialement destiné à vous si vous êtes nouveau dans le domaine et souhaitez en savoir plus sur les solutions de refroidissement par immersion pour les mineurs ASIC.

Une explication du refroidissement par immersion

Les mineurs ASIC sont complètement immergés dans un fluide diélectrique non conducteur dans le cadre de la technologie de refroidissement par liquide de refroidissement par immersion. La chaleur produite par les composants ASIC est absorbée par le liquide environnant.

Le liquide le plus chaud et le moins dense monte vers le haut en raison du gradient de température dans le liquide. La convection naturelle est le processus qui élimine ce fluide chauffé et le remplace par un liquide plus froid provenant du fond. Cette technique améliore considérablement l'efficacité énergétique de votre mineur ASIC en supprimant le besoin d'éléments de refroidissement actifs tels que des ventilateurs, car elle dépend du transfert de chaleur passif.

Parce qu'ils n'ont pas à faire face à la poussière, aux points chauds ou aux bruits forts, de nombreux mineurs préfèrent aujourd'hui le refroidissement par immersion. En raison de son refroidissement efficace, de sa répartition homogène de la température et de son niveau sonore plus faible, ils privilégient le refroidissement par immersion.

Le refroidissement par immersion garantit une répartition uniforme de la température, une maintenance réduite et moins de bruit que le refroidissement par air ou par ventilateur, qui peuvent lutter contre la poussière, les points de chaleur et le bruit.

Il existe deux variétés de refroidissement par immersion, spécifiquement

1. Refroidissement par immersion monophasée

Les racks de serveurs sont directement immergés dans un liquide non conducteur unique qui reste liquide tout au long d'un système de refroidissement liquide monophasé. Le liquide environnant absorbe la chaleur lorsque les serveurs chauffent. Après avoir transité par une unité de distribution de froid, le liquide chauffé est refroidi dans une tour de refroidissement avant d'être recyclé dans le réservoir.

Contrairement aux systèmes biphasés plus complexes, l’ensemble de la configuration est vraiment simple. Bien qu’il soit moins efficace et nécessite généralement plus d’énergie pour garder les choses au frais, il est plus simple à utiliser et moins coûteux à installer.

2. Refroidissement par immersion en deux phases

Un réservoir scellé contenant un liquide unique à faible point d’ébullition abrite les serveurs dans un système de refroidissement biphasé. Le liquide commence à bouillir à mesure que les serveurs produisent de la chaleur et se vaporisent. Cette technique exploite la transition de phase du liquide à la vapeur pour transférer la chaleur des composants ASIC, contrairement aux systèmes monophasés où le liquide reste dans un seul état.

Le cycle redémarre lorsque la vapeur monte et passe par un système de refroidissement au-dessus des serveurs, où elle se condense à nouveau sous forme liquide et s'égoutte dans le réservoir.

Les systèmes biphasés sont plus efficaces et nécessitent globalement moins d’espace, mais ils sont plus coûteux à installer que les systèmes monophasés.

Composants de refroidissement par immersion

Bien qu'ils fonctionnent différemment, les systèmes de refroidissement par immersion monophasés et biphasés ont un certain nombre de points communs importants, notamment en ce qui concerne les éléments fondamentaux qu'ils utilisent.

1. Diélectriques fluides

Pour les systèmes de refroidissement liquide, la sélection du fluide diélectrique approprié est essentielle. Pour des performances durables, le fluide doit être capable de transmettre efficacement la chaleur, d'être non conducteur pour éviter les courts-circuits électriques et de maintenir sa stabilité chimique dans le temps. Les huiles synthétiques et les liquides de refroidissement spécialement conçus sont des choix populaires.

2. Réservoirs de refroidissement

Ces réservoirs sont essentiels pour contenir le fluide diélectrique et les équipements informatiques, comme les racks de serveurs ou les mineurs ASIC, dans tout système de refroidissement par immersion. Ils doivent être solides, imperméables aux fuites et conçus pour supporter solidement le poids et la configuration de l'équipement tout en permettant un débit de fluide suffisant.

Les réservoirs doivent également inclure des caractéristiques qui facilitent l'entretien de routine, l'entretien et le réapprovisionnement en fluide, tout en étant simples d'accès et d'entretien. Afin de garantir une efficacité, une sécurité et une évolutivité optimales, de nombreux mineurs conçoivent et construisent des réservoirs de refroidissement personnalisés adaptés à leur infrastructure, car les choix disponibles dans le commerce ne répondent souvent pas aux spécifications uniques de chaque installation.

3. Conception des boîtiers

Pour une dissipation efficace de la chaleur, la conception du boîtier de refroidissement par immersion est essentielle. Il doit maintenir un environnement sécurisé, stable et bien contrôlé tout en garantissant que les composants ASIC reçoivent une exposition maximale au fluide diélectrique. Les fabricants modifient fréquemment ces boîtiers pour les adapter à des configurations matérielles et à des objectifs de performances particuliers afin de satisfaire les besoins particuliers de diverses plates-formes minières.

4. Dispositifs de transfert de chaleur

Les ASIC produisent beaucoup de chaleur pendant leur fonctionnement et le fluide diélectrique environnant absorbe cette chaleur. Un système d'évacuation de la chaleur fiable est nécessaire pour empêcher le fluide d'atteindre des températures susceptibles de nuire aux performances du matériel ou à l'efficacité du refroidissement, c'est là qu'interviennent les échangeurs de chaleur.

Le fonctionnement des échangeurs de chaleur consiste à déplacer la chaleur absorbée du fluide diélectrique vers une boucle de refroidissement externe, comme un système à base d'air ou d'eau. Ils peuvent être facilement intégrés dans la conception des réservoirs de refroidissement par immersion et sont généralement petits et efficaces.

Les échangeurs de chaleur sont essentiels pour préserver des conditions de fonctionnement idéales et prolonger la durée de vie du fluide et des composants ASIC en maintenant la température du fluide constante.

5. Systèmes de pompes et de filtration

Le système de pompe, qui garantit une circulation constante et efficace du fluide diélectrique, est un élément essentiel de toute configuration de refroidissement par immersion. Le fluide chauffé est transféré par ces pompes du réservoir d'immersion vers les échangeurs de chaleur, où la chaleur supplémentaire est éliminée, puis le fluide refroidi est renvoyé vers le réservoir.

Des systèmes de filtration sont également fréquemment incorporés pour préserver les performances et la pureté du fluide diélectrique. La stabilité chimique et la conductivité thermique du fluide peuvent être affectées au fil du temps par la poussière, les débris ou les résidus du matériel qui s'y accumulent. En aidant à l'élimination des impuretés nocives, les systèmes de filtration prolongent la durée de vie des fluides et garantissent un transfert de chaleur idéal.

Qu'est-ce qui distingue le refroidissement par immersion des techniques de refroidissement conventionnelles ?

Les mineurs ASIC génèrent une quantité importante de chaleur tout en effectuant des travaux informatiques exigeants. Une gestion efficace de la chaleur est cruciale, car des températures élevées peuvent provoquer un étranglement thermique, qui réduit automatiquement la vitesse du mineur pour éviter une surchauffe. Une exposition prolongée à des températures élevées peut accélérer la détérioration du matériel au fil du temps, augmentant ainsi le risque de dysfonctionnements et raccourcissant la durée de vie du mineur.

Pour gérer la chaleur produite par les mineurs ASIC, des techniques de refroidissement traditionnelles telles que le refroidissement par liquide et par air ont été utilisées. La méthode la plus populaire, le refroidissement par air, utilise des ventilateurs pour faire circuler l'air autour des mineurs et libérer de la chaleur dans la zone environnante.

Le refroidissement par air est peu coûteux et simple à utiliser, même s’il perd en efficacité dans les zones chaudes ou dans les opérations minières densément peuplées. Sa dépendance au flux d'air peut également entraîner une accumulation de poussière, ce qui réduit l'efficacité du refroidissement et augmente les besoins de maintenance.

En revanche, le refroidissement liquide transfère la chaleur des composants du mineur ASIC vers un radiateur, où elle est ensuite évacuée, à l'aide d'un liquide de refroidissement en circulation. Les systèmes de refroidissement liquide traditionnels, qui dépendent de pompes, de tubes et de radiateurs, sont plus compliqués même s'ils sont plus efficaces que le refroidissement par air. En plus d'augmenter le risque de fuites et de pannes matérielles, cette complexité rend le déploiement à grande échelle plus difficile en raison de la configuration complexe et de l'espace requis élevé.

Les deux techniques de refroidissement conventionnelles connaissent un certain succès, mais elles sont incapables de gérer efficacement la chaleur extrême générée par les mineurs ASIC. Ces inconvénients montrent à quel point des solutions sophistiquées telles que le refroidissement par immersion sont nécessaires, car elles peuvent améliorer considérablement l'efficacité, la fiabilité et l'évolutivité des opérations d'extraction de bitcoins.

Avantages du refroidissement par immersion

De nombreux avantages du refroidissement par immersion compensent les inconvénients des techniques de refroidissement conventionnelles pour le minage de bitcoins. Il prolonge la durée de vie des plates-formes minières et améliore leurs performances globales en plus d'augmenter leur efficacité opérationnelle.

1. Efficacité de refroidissement idéale

Les mineurs ASIC hautes performances génèrent une puissance calorifique extrêmement élevée, qui est souvent trop importante pour les systèmes de refroidissement par air et liquide conventionnels. Ces systèmes entraînent souvent une régulation inégale de la température, une consommation d'énergie plus élevée et la possibilité d'une limitation thermique, ce qui peut raccourcir la durée de vie des appareils et réduire les performances.

Cependant, en immergeant complètement l’équipement minier dans un fluide diélectrique thermiquement conducteur, le refroidissement par immersion constitue un substitut très efficace. même avec des charges de travail élevées, cette technique maintient des températures de fonctionnement idéales et augmente considérablement l'efficacité du refroidissement en permettant un mouvement rapide et égal de la chaleur loin des composants vitaux.

2. Durabilité et performances accrues

Les mineurs ASIC sont maintenus en permanence dans des plages de température idéales grâce à la gestion thermique exceptionnelle fournie par les systèmes de refroidissement par immersion. Ces systèmes évitent avec succès la limitation thermique, un problème répandu qui peut réduire considérablement la puissance du processeur avec les techniques de refroidissement conventionnelles, en évitant la surchauffe. Par conséquent, les mineurs ASIC peuvent fonctionner avec une efficacité maximale pendant de longues périodes sans aucune interruption.

De plus, le refroidissement par immersion augmente considérablement la durée de vie du matériel minier en minimisant les variations de température et en réduisant la contrainte thermique globale sur les composants électroniques délicats. Au fil du temps, cette diminution de l'usure et des contraintes liées à la chaleur entraîne moins de pannes, des coûts de maintenance moins élevés et un retour sur investissement plus élevé.

3. Diminution de la consommation d’énergie

Les besoins énergétiques des techniques de refroidissement conventionnelles, notamment les ventilateurs puissants et les grands climatiseurs, sont considérablement réduits par les systèmes de refroidissement par immersion.

Ces éléments contribuent à des coûts d'exploitation plus élevés et à une diminution de l'efficacité énergétique dans les configurations traditionnelles en consommant une quantité importante de l'énergie totale nécessaire à une opération minière.

En revanche, le refroidissement par immersion utilise une méthode de contact direct dans laquelle l'équipement minier est immergé dans un fluide diélectrique soigneusement conçu pour transmettre la chaleur. Cela élimine le besoin de réfrigération ou de circulation d’air et permet une absorption et une dissipation rapides et efficaces de la chaleur.

En bref, le refroidissement par immersion réduit le gaspillage d’énergie et réduit considérablement les dépenses en électricité. Il s’agit donc d’une option nettement plus économique et durable pour les opérations approfondies de minage de cryptomonnaies.

4. Optimisation de l'espace

La prise en charge de configurations matérielles haute densité sans sacrifier le contrôle thermique est l'un des principaux avantages du refroidissement par immersion. Le nombre de mineurs pouvant être hébergés dans un espace donné est souvent limité par la nécessité d’une distance adéquate entre les appareils pour une circulation d’air et une dissipation thermique efficaces, ce qui est requis par les systèmes traditionnels de refroidissement par air et liquide.

Le refroidissement par immersion, quant à lui, élimine la chaleur de toutes les surfaces du matériel de manière cohérente et uniforme en immergeant l'appareil directement dans un fluide diélectrique thermiquement conducteur.

Les mineurs peuvent être positionnés beaucoup plus près les uns des autres en raison de la capacité de refroidissement améliorée, ce qui élimine le besoin d'une grande infrastructure de ventilation et d'un grand espacement. L’effet final est une disposition beaucoup plus efficace et compacte, ce qui est particulièrement utile dans les environnements où l’immobilier est rare ou coûteux.

En plus d'optimiser l'utilisation de l'infrastructure physique déjà disponible, la conception peu encombrante augmente la capacité minière totale par pied carré, améliorant ainsi l'évolutivité opérationnelle et la rentabilité des opérations minières.

5. Moins de bruit

Le bruit considérable produit par les systèmes de refroidissement industriels et les ventilateurs à grande vitesse est l’une des difficultés souvent négligées dans les opérations minières conventionnelles refroidies par air. Afin de dissiper l'énorme chaleur générée par les mineurs ASIC, ces ventilateurs fonctionnent en permanence, ce qui peut entraîner des niveaux de bruit incroyablement forts, en particulier dans les bâtiments partagés, les zones résidentielles et autres endroits où le bruit est un problème.

Des inconforts, voire des limitations sur les emplacements des opérations minières peuvent résulter de la pollution sonore. Ce problème est résolu avec succès par le refroidissement par immersion, qui supprime complètement la nécessité d'un refroidissement par ventilateur et d'une circulation de l'air. Il n'est pas nécessaire de recourir à des pièces mécaniques bruyantes car le matériel est immergé dans un fluide non conducteur qui dissipe efficacement et passivement la chaleur.

En conséquence, le fonctionnement est presque silencieux, ce qui rend l'espace de travail beaucoup plus confortable et discret. En plus de rendre le refroidissement par immersion plus attrayant pour les mineurs travaillant dans n'importe quel environnement où la réduction du bruit est une préoccupation majeure, il contribue également à créer une infrastructure minière plus propre, plus durable et plus facile à utiliser.

Difficultés possibles avec la construction du système de refroidissement par immersion

Le refroidissement par immersion présente plusieurs avantages pour les opérations de minage de bitcoins, mais il est important de comprendre les difficultés et les facteurs à prendre en compte avant de mettre en œuvre cette technologie. Les mineurs qui évaluent si le passage au refroidissement par immersion est la meilleure solution pour leur configuration doivent être conscients de ces défis potentiels.

1. Dépenses initiales élevées

L’investissement initial important requis pour passer au refroidissement par immersion est l’un des principaux obstacles. Les systèmes à immersion sont nettement plus chers que les options conventionnelles de refroidissement par air ou liquide.

Les coûts comprennent, par exemple, l'achat d'échangeurs de chaleur, de fluides de refroidissement diélectriques et de réservoirs d'immersion spécialisés, ainsi que la modification de toute infrastructure pouvant être nécessaire pour accueillir le nouveau système.

Avant de mettre en place le système de refroidissement par immersion pour vos ASIC, une analyse coûts-avantages approfondie doit être effectuée. Cette étude doit mettre en balance les avantages possibles à long terme, tels qu'une meilleure longévité du matériel, une consommation d'énergie réduite et une efficacité énergétique plus élevée, par rapport au capital initial nécessaire.

Afin de récupérer progressivement l'investissement initial, les opérateurs devraient également penser à augmenter les économies réalisées grâce à la réduction des besoins de maintenance et des dépenses d'exploitation courantes.

2. Besoins opérationnels et de maintenance

Les systèmes de refroidissement par immersion ne nécessitent pas entièrement d’entretien, même s’ils nécessitent généralement moins d’entretien que les techniques de refroidissement traditionnelles. Pour garantir un fonctionnement cohérent et efficace du système, une maintenance et une surveillance fréquentes sont nécessaires.

Il s'agit d'évaluer le niveau et l'état du liquide de refroidissement, de s'assurer du bon fonctionnement des pompes et des échangeurs de chaleur et de confirmer que le système de filtration élimine avec succès toutes les impuretés ou particules du liquide.

Les opérateurs doivent également comprendre les besoins opérationnels particuliers associés au refroidissement par immersion. Il s'agit notamment de surveiller la dégradation, de planifier les remplacements et de connaître les protocoles appropriés pour insérer ou retirer en toute sécurité le matériel des réservoirs d'immersion, entre autres aspects du contrôle du cycle de vie du fluide de refroidissement.

Pour qu’un système de refroidissement par immersion dure le plus longtemps possible, des procédures de manipulation et d’entretien appropriées sont essentielles.

3. Préparation et compatibilité du matériel

Il est important de comprendre que tous les mineurs ASIC ne sont pas conçus pour être immergés avant de mettre en pratique le refroidissement par immersion. Pour que de nombreux modèles fonctionnent en toute sécurité et avec succès dans un environnement d'immersion, des ajustements particuliers sont nécessaires. Le retrait des ventilateurs de refroidissement intégrés inutiles est la première étape, et la plus populaire.

Pour empêcher l'incursion de fluide, certaines pièces peuvent nécessiter une étanchéité ou des protections supplémentaires en plus du retrait du ventilateur. Par exemple, s’ils ne sont pas correctement isolés ou protégés, les connecteurs, les circuits exposés ou les capteurs thermiques peuvent même être sensibles aux fluides diélectriques.

De graves répercussions peuvent résulter d’une préparation inadéquate. Bien que les fluides diélectriques soient non conducteurs, une exposition prolongée à des fluides contaminés ou mal conservés peut provoquer de la corrosion, des courts-circuits ou la détérioration de composants délicats tels que les joints de soudure et les condensateurs.

Principales techniques pour les systèmes utilisant le refroidissement par immersion

L'adoption du refroidissement par immersion peut augmenter considérablement la durabilité et l'efficacité des mineurs ASIC, mais pour maximiser ses avantages, il faut adhérer aux meilleures pratiques. Les mineurs peuvent adhérer aux règles cruciales énumérées ci-dessous pour garantir des performances et une fiabilité optimales.

1. Choisir le bon liquide de refroidissement

La sélection d’un liquide de refroidissement qui équilibre durabilité et performances est essentielle lors de l’installation d’un système de refroidissement par immersion. Sélectionnez des fluides de refroidissement par immersion spécialisés qui sont sans danger pour l'environnement pour réduire leur influence sur l'environnement et non conducteurs pour éviter les dangers électriques.

Sélectionnez des liquides de refroidissement conçus pour garantir le respect des normes durables, un fonctionnement sûr et une transmission efficace de la chaleur. En conséquence, vous pouvez vous attendre à une fonctionnalité durable et à un entretien consciencieux du système.

2. Réalisation d'audits ASIC fréquents

Maintenir des performances optimales et éviter des pannes coûteuses de votre système de refroidissement par immersion nécessite des inspections régulières et complètes. Avant qu'ils ne deviennent des problèmes plus importants, ces inspections de routine aident à détecter dès le début l'usure, les dysfonctionnements ou les inefficacités, comme la détérioration du fluide, les anomalies de la pompe ou l'accumulation de l'échangeur de chaleur.

Les niveaux et la clarté des fluides, les performances de la pompe et du filtre, la stabilité de la température ainsi que l'intégrité des joints et des connexions sont des domaines importants à vérifier. Les opérateurs peuvent minimiser les temps d'arrêt, résoudre rapidement les problèmes mineurs et augmenter l'efficacité de la configuration de refroidissement et la durée de vie opérationnelle du matériel ASIC en surveillant de près le système.

3. La capacité de répondre aux urgences

Il est essentiel de disposer d’une stratégie d’intervention d’urgence claire pour gérer rapidement et efficacement les situations imprévues telles que les déversements de fluides, les fuites ou les pannes de système. Si ces incidents ne sont pas traités immédiatement, ils peuvent entraîner des dommages aux équipements, des temps d'arrêt prolongés et des dépenses d'exploitation plus élevées.

Un plan de préparation approfondi doit inclure des protocoles bien documentés pour réparer ou remplacer l'équipement défectueux, contenir et nettoyer en toute sécurité les déversements de fluides, ainsi que pour isoler et arrêter les composants concernés.

Assurez-vous que le personnel est correctement formé aux procédures d'urgence et que toutes les fournitures de sécurité requises, y compris les équipements de protection, les matériaux absorbants et les kits de déversement, sont facilement disponibles. Des audits et exercices fréquents du système peuvent améliorer votre temps de réponse, réduire les temps d’arrêt et protéger vos informations personnelles et votre matériel.

RÉSULTATS FINAUX

En plus de réduire le bruit et de mieux contrôler la chaleur que les techniques de refroidissement conventionnelles, le refroidissement par immersion constitue un moyen solide et efficace de prolonger la durée de vie et les performances de votre mineur ASIC. Construire un système fiable et durable pour les débutants nécessite une connaissance des principes fondamentaux, depuis la sélection de la configuration appropriée du liquide de refroidissement et du réservoir jusqu'à la garantie d'une maintenance correcte.

Le refroidissement par immersion est l’une de ces options qui non seulement optimise l’efficacité du matériel, mais favorise également des pratiques respectueuses de l’environnement, ce qui est particulièrement pertinent compte tenu de la popularité croissante du minage de cryptomonnaies. Vous pouvez améliorer votre réussite minière et rationaliser vos opérations en commençant par les informations et l'équipement appropriés.