Иммерсионное охлаждение или как не пустить деньги на воздух
Сегодня, если спросить у любого знакомого, который хоть краем уха слышал про майнинг, что для этого нужно, он ответит – мощное оборудование. А вот опытный майнер знает, что помимо оборудования нужно организовать соответствующую инфраструктуру, для того чтобы это оборудование работало эффективно. Другими словами, если не обеспечить свою ферму правильной системой охлаждения, то вместо потенциально обеспеченного будущего, можно просто остаться со сгоревшими через пару месяцев работы асиками и видеокартами. Ну и кредитами, на которые все это было куплено. Чтобы избежать такого сценария попробуем разобраться из чего складываются эти риски, какие существуют альтернативы и в каких случаях применимы.
У большинства современных «фермеров» железо охлаждается одним из самых распространенных, привычных и, при этом, слабо эффективных видов теплоносителя — воздухом. Более грамотные майнеры уже знают о преимуществах применения системы иммерсионного охлаждения, в то время как их менее опытные “коллеги” все еще достаточно скептически относятся к такого рода изыскам.
Но не будем спешить и постараемся все разложить по полочкам. Начнем с ответа на вопрос: «Почему вдруг охлаждение воздухом стало неэффективно, если все этим пользуются?» Дело в том, что спрос на вычислительное оборудование за последние годы резко увеличился благодаря востребованности технологии блокчейн и динамичности рынка криптовалют. Если для майнера-любителя воздушное охлаждение всё еще может быть актуально, то для больших ферм это превращается в головную боль. Да, когда-то охлаждение воздухом было единственным способом отвода тепла, так как не было лучшей альтернативы. Но сегодня они есть и спрос на такие системы охлаждения медленно, но уверенно растет. Так что как минимум рассмотреть существующие варианты как бывалым майнерам, так и тем, кто только знакомится с этой деятельностью, лишним не будет.
Пример: для отвода тепла с 10 Asic Antminer S9 с потребляемой мощностью около 1350 Вт каждый, необходимо 4 000 куб.м воздуха в час. При переводе даже на минимально рентабельную ферму с таким подходом к охлаждению необходимы дополнительные затраты на оборудование помещения, установку вентиляции и профессиональных кондиционеров, обслуживание которого стоит недешево, которые, к тому же, потребляют дополнительное электричество. При этом, с воздушным охлаждением, все еще остается такая серьезная проблема, как пыль. Частички пыли накапливают статическое электричество, которое может привести к выходу из строя оборудования в долгосрочной перспективе.
А шум? 1 асик создает шумовой фон в 75дБ, который в принципе можно и потерпеть. Но, представьте себе шум, когда таких же асиков 10, 100, 1000…и человека который в наушниках присматривает за фермой круглосуточно.
Производительность также зависит от эффективного отвода тепла. Все мы знаем, что мощность видеокарт обусловлена хэшрейтом. Максимальный хешрейт достигается разгоном видеокарты, а разгон требует более эффективного охлаждения. Но и здесь стоит отметить нюанс: одни элементы видеокарты нагреваются больше, чем другие, и работа в постоянном режиме максимальной производительности так или иначе сказывается на сроке эксплуатации видеокарты в целом, т.к. у воздушного охлаждения отсутствует термостабильность.
Тем не менее, не смотря на описанные проблемы, майнеры не спешили переходить на альтернативные системы охлаждения, поскольку их использование было не выгодно, ведь до недавнего времени и они не были избавлены от общих недостатков: дороговизны, сложности монтажа, малой плотности размещаемого оборудования. Однако с появлением крупных игроков, увеличением инвестиций, количества оборудования и затрат на электроэнергию, начали появляться новые, более инновационные подходы к охлаждению оборудования.
В результате проведенных исследований, команда BiXBiT представила комплексное решение для размещения оборудования для майнинга – мобильный модуль с системой иммерсионного охлаждения. Использование именно иммерсионной системы охлаждения решает основные проблемы, с которыми сталкиваются сегодня майнеры.
Теплопроводность жидкости в 25 раз выше, чем при воздушном охлаждении, что, в свою очередь, значительно увеличивает степень термостабильности внутри установки. За счет этого, время службы оборудования увеличивается и соответствует сроку, заявленному производителем (а в некоторых случаях превышает).
Например, процессор, загруженный на 100%, при температуре окружающей среды 32ºC демонстрирует среднюю температуру ядра 85ºC. При погружении в жидкость того же процессора с температурой среды 34ºC средняя температура ядра будет составлять уже 65ºC. Такая высокая теплопроводность и термостабильность жидкости позволяют сильнее разогнать оборудование, тем самым повысить его производительность на 20-40% в зависимости от поставленных задач.
Применение системы иммерсионного охлаждения устраняет основные причины выхода электроники из строя: перепады температур из-за подачи неравномерно охлажденного воздуха, перегрев. Также исключает возможность попадания на устройства пыли и мелкого мусора. Еще одной особенностью применения иммерсионного охлаждения является высокая степень компоновки размещаемого оборудования. В стандартном морском контейнере размером 10 футов помещается в 2,5 раза больше ASIC и в 6 раз больше видеокарт, чем при воздушном охлаждении. Это достигается за счёт отсутствия необходимости в создании холодных и горячих коридоров, установке дополнительной вентиляции и профессиональных кондиционеров. Что, кстати, снижает затраты на электроэнергию и оборудование помещения для майнинга. Например, экономия на 864 видеокартах при потребляемой комплектом кулеров мощности в 6 Вт составит более 3700 кВт-ч в месяц. Для 192 устройств ASIC при потребляемой комплектом кулеров мощности 70 Вт экономия составит почти 10000 кВт-ч в месяц. Более того, такие установки работают бесшумно за счет демонтажа штатных систем охлаждения устройств.
При погружении оборудования в жидкость, штатные системы охлаждения, генерирующие основную долю шума, демонтируются, что позволяет установкам работать практически бесшумно. К тому же, использование иммерсионной системы охлаждения безопасно, так как для воспламенения жидкостей необходима температура не ниже 120-130 ºC.
Текущий рынок испытывает недостаток решений, способных демонстрировать ту же простоту и эффективность, как погружное охлаждение. Подход BiXBiT к охлаждению позволяет экономить на электроэнергии, продлевать эксплуатационный период оборудования и, как итог, повышать его производительность. К тому же, все это безопасно, бесшумно и не требует какого-то специального обслуживания, так как большинство современных теплоносителей не требуют особого ухода и частой замены.
Самое главное о блокчейн-индустрии в нашем телеграм-канале!
Что такое иммерсионная жидкость («сухая вода») и где ее применяют?
Иммерсионная жидкость – это техническая жидкость, имеющая определенную формулу (у многих производителей они запатентованы), имеющая такие уникальные свойства как:
Негорючесть, низкую токсичность, инертность, высочайшие диэлектрические свойства.
Таким образом, данная жидкость не вступает в химическую реакцию практически ни с чем и является абсолютным диэлектриком, что позволяет использовать ее в контакте с любым электронным оборудованием без последствий для него.
ВАЖНО! Применение данной жидкости абсолютно безопасно для любого оборудования, а также для людей работающих с ней.
Применение данных жидкостей в промышленных масштабах началось много лет назад и по сей день имеет очень широкий спектр. Например, для охлаждения стоек оборудования в дата-центрах (ЦОД), в системах пожаротушения опасных и ценных объектов (архивы, дата-центры и т.д.), где последствия пожаров наносят часто гораздо больше вреда, чем сам пожар.
Традиционно при строительстве нового дата-центра около 35% капитальных затрат расходуется на охлаждающее оборудование, а впоследствии на него приходится еще 50% эксплуатационных расходов. Количество данных, которые необходимо хранить растет в геометрической прогрессии, стимулируют спрос на более и более крупные центры обработки данных (ЦОД), наряду со значительными инвестициями, понятно, что необходимо искать все более экономичные и эффективные технологии охлаждения.
Многочисленные исследования доказывают, что процесс жидкостного охлаждения имеет очень высокий коэффициент эффективности использования энергии (Power Usage Effectiveness; PUE) это позволяет добиться феноменальных показателей с точки зрения эффективности и экономичности данной технологии.
Таким образом, жидкостное охлаждение подходит для абсолютно любых майнеров — асиков (Antminer S9, L3+, D3 и др.) и видеокарт NVIDIA Geforce 1070 GTX, 1060 GTX, AMD Radeon RX 470, 480 ,580 и т.д.)
Принцип работы иммерсионного жидкостного охлаждения для майнинг ферм
Принцип достаточно простой для понимания. Поскольку охлаждающая жидкость абсолютно инертна, нетоксична и является диэлектриком, мы без каких-либо опасений погружаем работающую ферму, будь то ASIC (асик) Antminer S9 или блок из видеокарт в контейнер жидкостью. Оборудование работает и выделяет тепло, которое нагревает жидкость. Теплоемкость жидкости в 4000 раз выше теплоемкости воздуха, что позволяет отводить тепло гораздо меньшим объемом теплоносителя.
В данном случае основная задача сводится к тому, чтобы качественно отводить тепло от самой жидкости и поддерживать температуру такой, чтобы температура на чипах майнеров не превышала допустимую и позволяла работать на максимальной производительности без перебоев.
Рис. 1 – Пример работы электроники в охлаждающей жидкости
Эксперимент с жидкостным охлаждением майнинг фермы
Проводя первые эксперименты в нашей лаборатории, мы нервно наблюдали, как компьютерная система под напряжением, включенная и мигающая, медленно погружалась в чистую, водянистую жидкость. Каждый ребенок с детства знает, что жидкость и электричество несовместимые вещи, поэтому было совершенно невообразимо наблюдать за безупречной работой компьютера, полностью погруженного в то, что казалось ничем иным, как водой.
Во всем мире существует достаточно много производителей жидкостей, предназначенных для многих целей работы с электронной техникой, которые позволяют в том числе и охлаждать ее.
Собственно сам эксперимент с майнинг фермой:
Мы провели ряд испытаний с применением нескольких видов жидкостей. Основной задачей при подборе жидкости было скорее найти состав с наиболее хорошими теплофизическими свойствами, что соответственно повышает эффективность теплообмена.
Эксперимент проводился на стендовом образце с фермой из 6 видеокарт Nvidia Geforce GTX 1070 с суммарной мощностью около 1,2 кВт. Охлаждение жидкости было реализовано с помощью обыкновенной системы холодного водоснабжения.
Оборудование было погружено в аквариум и полностью залито жидкостью. Для большей равномерности охлаждения и температуры самой жидкости была обеспечена циркуляция, с помощью циркуляционного насоса. Испытания проводились на протяжении нескольких дней. Были исследованы все возможные режимы работы.
Рис. 2 – Пример работы видеокарты Nvidia Geforce в охлаждающей жидкости
Результаты подтвердили все наши ожидания и расчеты:
- Оборудование работает стабильно и без перегревов.
- Меняя различные параметры нам без особых усилий удается добиться повышения производительности карт на 15%, но мы уверены, что и это далеко не предел.
- Регулируя систему охлаждения мы легко смогли установить необходимый тепловой режим с минимальным расходованием холодной воды и соответственно минимизировать затраты.
- Для охлаждения чипов видеокарт не нужны вентиляторы
Преимущества применения жидкостного иммерсионного охлаждения для майнинга
На основании ряда фактов:
- Многолетний мировой опыт применения технических жидкостей в различных сферах промышленности
- Гарантийные обязательства производителей технических жидкостей
- Наши лабораторные испытания
- Анализ и расчеты
Мы нашли несколько существенных преимуществ данного способа охлаждения применительно к оборудованию для майнинга:
- Производительность оборудования повышается минимум на 10-15%.
Этот показатель зависит от самих майнеров – асики или видеокарты. Различные модели имеют ряд собственных особенностей и ограничений для разгона, но приложив некоторые усилия при возможности поддержания температуры на чипе не больше 40-50°С можно достичь даже больших показателей. - Срок службы оборудования
Асики и видеокарты гораздо медленнее изнашиваются, когда находятся при постоянной температуре в рабочем диапазоне и не перегреваются. При отсутствии системы охлаждения, майнеры постоянно отключаются по перегреву. - Бесшумность работы
Майнеры в жидкости работают совершенно бесшумно. Помимо того, что вентиляторы самих асиков или карт отключены, также отсутствует шум от воздушной системы охлаждения, которая по уровня шума для больших мощностей сопоставима с мощностью вентиляции промышленных цехов. - Размеры ферм
В контейнере с иммерсионной жидкостью размерами к примеру 1,5х1,5 м можно плотно разместить оборудования на 20-30 кВт без каких-либо сложностей. Таким образом, мощность фермы на 100 кВт можно разместить на площади 5-10 м2. - Снижение стоимости видеокарт
Для качественного жидкостного охлаждения асиков или видеокарт нет надобности в вентиляторах (кулерах) на самих майнерах. Соответственно можно заказывать с завода по сути голые чипы — без вентиляторов, корпусов и т.д. Таким образом, стоимость самих карт снижается как минимум на 20-30%, к тому же уменьшаются ее габаритные размеры, что позволяет компоновать ферму еще более плотно.
Сравнение жидкостного и воздушного охлаждения
Для наглядности преимуществ и недостатков можно сравнивать жидкостное и воздушное охлаждение — классическая система вентиляции и кондиционирования. В данном случае все преимущества, о которых мы уже рассказали и являются по сути преимуществами в сравнении с воздушным охлаждением.
В целом конечно воздушное охлаждение вполне хорошо выполняет свою функцию, и требует не менее серьезных и качественных расчетов. С его помощью можно обеспечить также абсолютно бесперебойную и надежную работу оборудования круглый год, хотя как известно летом охлаждение майнинг ферм осуществляется более трудным путем, нежели в зимний период года.
Из недостатков иммерсионного охлаждения, можно отметить:
- Высокая сложность расчетов
- Малое количество компетентных специалистов на рынке
- Труднодоступность необходимой жидкости
- Высокая цена
Тем не менее, при грамотном проектировании, стоимость данной системы будет сопоставима со стоимостью системы воздушного охлаждения, а если учесть еще все преимущества, о которых мы писали выше, то окупаемость данного решения не заставит себя ждать.
Как мы выяснили, иммерсионное охлаждение более энергоэффективно и является передовой технологией для такого рода задач.
Способы использования тепла от ферм
Как известно, большая часть потребляемой энергии в процессе работы оборудования переходит в тепловую энергии. При больших мощностях майнинг ферм разумеется сразу появляется желание как-то использовать тепло, которое они производят. Мы приведем примеры нескольких способов, которые можно применить как в бытовом, так и в промышленном масштабе. Каждый интересующийся возможно найдет для себя какую-то идею.
- Подогрев какого-либо водоема – рыбхозяйство, бассейн и т.д.
В данном случае, мы передаем тепло от внутреннего контура охлаждающей жидкости во внешний контур через водяной теплообменик, что позволяет нам получить теплую или горячую воду на выходе из него. - Обогрев воздуха в помещении – офис, цех, частный дом, теплица и т.д.
В данном случае мы охлаждаем внутренний контур жидкости через теплообменник вода-воздух и используем горячий/теплый воздух для наших целей - Теплые полы в доме
По сути как и в первом примере, мы используем теплообменник вода-вода и это позволяет нам использовать горячую воду для подогрева полов.
Разумеется все способы утилизации тепла необходимо индивидуально рассчитывать и продумывать саму схему работы. Трудно найти какое-то универсальное решение. Мы в наших проектах, как правило подбираем и просчитываем индивидуальную схему отвода тепла от майнинг фермы и его полезное использование на проектах, где есть такая задача.
Для решения подобных задач, применяются промышленные установки жидкостного охлаждения. Ознакомиться с подбробным описанием и приницпом работы данных систем вы можете на странице «Установки иммерсионного охлаждения майнинг ферм».
В заключение хотелось бы отметить, что жидкостное охлаждение это «мэйнстрим» в сфере IT технологий и энергоэффективности.
Получить бесплатную консультацию инженера
Иммерсионная жидкость что это
Не имея опыта в сборке и эксплуатации системы иммерсионного охлаждения всегда сложно сделать выбор. здесь мы постараемся дать максимум информации для вас.
Очень много людей заинтересовались погружением электроники: компьютеров, майнеров, асиков и т.п. Но далеко не все оценивают риски и обоснованность этих действий. В данной статье наша задача помочь вам выбрать иммерсионную жидкость для ваших устройств.
Во первых стоит отметить, что использовать в качестве иммерсионного теплоносителя можно много различных жидкостей. Но для длительного использования подходят буквально 2-3 вида. И не стоит ставить диэлектрические свойства на первое место т.к. напряжение в иммерсионной ванне редко может быть выше 400 вольт.
А что же важно действительно? Для нас мы определили ряд важных свойств: теплоемкость, токсичность, влияние на электронику и иные составляющие майнеров, гигроскопичность, испаряемость, пожаробезопасность, цена.
Что же предлагают нам сейчас в качестве иммерсионной жидкости для асиков, майнинг ферм, и другой электроники: Blumead (Блюмид) от Beeminer, 2MC Oil, BitCool, Coolant от Bixbit, Uminer IM 1801, ПАОМ, ПАОМ-2, HVI, STE OIL Crystal, трансформаторное масло.
ДАЛЕКО НЕ ВСЕ ЖИДКОСТИ БЕЗОПАСНЫ
ВЫБОР ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ДЛЯ ВАШЕЙ СИСТЕМЫ ИММЕРСИОННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ БУДЕТ ОДНИМ ИЗ САМЫХ ВАЖНЫХ РЕШЕНИЙ. НЕ ВЕРЬТЕ ВСЕМ ПРОДАВЦАМ НА СЛОВО А ЛУЧШЕ ОПИРАЙТЕСЬ НА ОПЫТ ДРУГИХ. ИНАЧЕ ВСЕ МОЖЕТ ЗАКОНЧИТСЯ ПЕЧАЛЬНО.
Собственно о самих жидкостях. Не важно как они маркированы и под каким названием продаются. По сути мы имеем всего несколько видов: синтетические масла, белые минеральные масла, трансформаторное масло полиметилсилоксан он же блюмид (bluemead). Если говорить о маслах то практически любое масло это диэлектрик в том числе растительное. Но есть масса иных параметров которые совсем не подходят для применения в иммерсионном охлаждении.
По сути это базовые масла для изготовления различных смазочных материалов, моторных гидравлических и иных масел. Продаются в России под марками 2MC Oil, Suvoil, samminer, возможно что upminer или uminer IM1801 тоже продает его же, a jabbamarket раньше писали что продают hvi после убрали это из текста но ситуацию не поменяло, продают то же самое. Цена жидкости отличается в зависимости от аппетита продавца. Реальная стоимость около 50-100р за литр. Главная проблема этих жидкостей в том что нет достоверного опыта длительного использования. Нет понимания как он относятся к электронике, платам, проводам, герметикам. И на практике только продавцы этих жидкостей дают положительные отзывы. Так же есть доказанная проблема в теплофизике. Например при температуре жидкости в верхней точке около 60 градусов, температура плат antminer S9 может достигать 80, а чипы могут перешагнуть 100 градусов. И это перечеркивает любую возможность использования системы например в отоплении. Использование такой жидкости равносильно попытке обмануть физику. Но тем не менее продавцы радуются хомячкам ищущим подешевле. А покупатели своей «экономности»
Компания Beeminer со свей иммерсионной жидкостью Блюмид взрывала интернет в 2018 году. Говоря о чудодейственных свойствах своей разработки. Но кроме их громких слов есть еще много информации скрытой. Например «не горючесть жидкости» это миф но температура воспламенения действительно выше, но тут возникает вопрос «а зачем?», ведь ни одну жидкость не возможно нагреть электроникой выше 100 градусов цельсия, т.к. уже на 80-90 градусах большинство устройств перестанет работать и выключиться или же получит необратимые разрушения и выключиться из-за поломки. Объективно же эта жидкость просто окрашенный в синий цвет полиметилсилоксан или же ПМС-50. Но действительно жидкость получила сертификат и четко держит нишу дорогих иммерсионных жидкостей. Применение её в охлаждении дорогой электроники оправданно. Но применение в майнинге оправданно редко. Хорошие свойства но и высокая цена около 500р за литр.
Про трансформаторное масло много говорить не стоит. Те кто хочет за копейки сделать систему, могут делать. Но вместе с системой могут получить аллергию, отравление и прочие проблемы со здоровьем. Так же оно достаточно агрессивно к электронике и гигроскопично. Т.е. смерть оборудования лишь дело времени. Но зато дешево можно купить и по 50р/л
Белые минеральные масла так же популярны в иммерсионном охлаждении. Эти масла по сути нефтяной дистиллят. Но не стоит думать что любое белое минеральное масло подойдет для иммерсионного охлаждения. Тут главный вопрос это степень его очистки которую определить визуально невозможно. Визуально все эти масла прозрачные как вода. Еще многие называют их вазелиновыми маслами. Хотя они и близки по составу, не во всех странах есть оборудование для получения высоко очищенных фракций. Кроме того вязкость этих масел сильно отличается а от вязкости очень зависит то какой вам будет нужен насос. Белые минеральные масла применяются в косметологии, пищевой промышленности, строительстве и машиностроении. Практически все они безопасны для здоровья, не гигроскопичны, не токсичны и не испаряются. Некоторые из них даже безопасны при проглатывании. Эти масла распространяют серьезные компании как жидкость для иммерсионного охлаждения, например Coolant Bixbit, Ste oil crystal 70t, Upminer (тоже заявляет что продает минеральное масло хотя цена вызывает сомнения) Power oil. И здесь важна цена например STE oil из США стоит 560р/л что часто не оправданно для охлаждения майнинг устройств. Bixbit coolant стоит около 200р/л что допустимо для сертифицированной жидкости. Poweroil который активно продвигают люди из Самары, может и неплох и безопасен, но каким насосом качать жидкость с вязкостью 20? и на сколько оправданно применение этой жидкости при том что насос будет стоить в 2-3 раза выше относительно вязкости 6 или 10. Решать вам. А так же есть много компаний которые хотят подзаработать но модных тенденциях, но при этом продают под видом иммерсионной жидкости продают или масла, которые не имеют нужной степени очистки но стоят от 50р за литр. Конечно если вы верите в сказки все welcome. Если же вам нужно то, что будет работать долго и не погубит оборудование и вас, приобретайте проверенные жидкости. Или как известно «любое кроилово ведет к попадалову».
Занимаясь иммерсионным охлаждением с 2018г. интересно наблюдать за «новыми продуктами» .К сожалению все эти «новые» продукты это хорошо упакованные старые.
Например недавно появилась некая ENTER стоимостью от 260 до 300р/л и так свойства:
— вязкость кинематическая при температуре 40 С, не более — 5,7 Сст;
— плотность при 20 С, в пределах — 795-805 кг/м3;
— температура застывания, не выше — минус 60 С
— температура вспышки в закрытом тигле, не ниже — 215;
— кислотное число, не более — отсутствует;
— цвет на колориметре, не более — 0,5 ЦНТ
— содержание механических примесей — отсутствует;
— содержание воды — отсутствует.
Жидкость для охлаждения асиков
— рабочая температура от -60 до +200 С.
И так по всем показателям это ПАОМ 2 стоимость которого 100р/л если хорошо поискать и 150р/л если плохо поискать. Ну что ж. Хороший бизнес.
Про ПАОМ мы уже давно писали здесь: https://minecool.ru/news/tpost/2k7kr4hgot-immersionnaya-zhidkost-pao-paom-2
То же самое продается под маркой 3Boil и еще многими местными «производителями». Про то что ПАОМ 2 не являлся и не является иммерсионной жидкостью написано уже много. А главное странно что продавцы такой «чудо жидкости» не показывают то как сами используют его в своих системах. А по факту и систем нет, т.к. проще торговать маслом с наценкой 100% и не нести никакой ответственности, нежели строить системы и отвечать полностью за качество перед заказчиком.
Теперь про саму компанию которая продает ENTER. На сайте пишут что 5 лет занимаются этой деятельностью, а домен зарегистрирован в толь 2019-02-16 и при всем желании только недавно достиг возраста 4 года. На сайте представлена информация о партнерах высокого уровня, только зачем таким компаниям иммерсионная жидкость непонятно. Информации о юр.лице так же нет на сайте, и сайт в целом не вызывает доверия. Так что утверждение продавца о том, что он предоставляет достоверную информацию, очень спорно.
Далее про компанию Lexgold продвигавшую ранее свою жидкость под маркой EDM ULtra. Заявления о сроке службы звучат очень странно при том что продвигать продукт начали год назад. По сути синтетика тот же ПАОМ или что то близкое поставляемое из Китая. Настоящее наименование EDM ULtra это диэлектрическое масло для металлообработки. Никакого отношения к иммерсионной жидкости для электроники не имеет, а наименования «EDM ULTRA fluid micro electronic» и т.п. нигде более не упоминаются, раньше еще можно было увидеть поддельный сертификат который нигде не отражался в базах. Так же продавец не стесняется продать и ПАОМ 2 и т.п. В общем цели заработать выше этики. А вот готовыми установками иммерсионного охлаждения с гарантией работы пока никто из продавцов чудо жидкостей за дешево не блещет.
3Boil почему недавно переименовался из компании IT’s. Зачем сделано непонятно. Но уверенно продает ПАОМ для любителей поискать подешевле. Опять же торговля маслом и не более.
Резюмируя тему. Если вы хотите купить нормальный продукт для иммерсионного охлаждения покупайте его у тех компаний которые производят и поставляют комплектные установки охлаждения с гарантией. А лучше покупайте готовые изделия. Изучайте материал и не измеряйте все только ценой. Ибо всем известно к чему ведет кроилово.
Резюмируя данную тему мы делаем простой вывод. Для иммерсионного охлаждения допустимы сейчас и сертифицированы только белое минеральное масло или полиметилсилоксан. И даже при покупке одного из этих вариантов вы не застрахованы от покупки неподходящей жидкости. Со временем ситуация изменится и на рынке останутся только проверенные компании, а пока многие не чистые на руку предприниматели стремятся конкурируя только ценой (никак не качеством) заработать как можно больше чтобы потом успешно скрыться.
Иммерсионная жидкость. Какую выбрать для майнинга и почему
За последние несколько лет в мире появились десятки составов под маркой «самая лучшая жидкость для иммерсионного охлаждения». Чаще всего за громкими названиями скрываются вариации на тему разного рода масел: ПАОМа (базовое синтетическое полиальфаолефиновое масло), кремнийорганических масел (ПМС, ПДМС, ПЭС), фторкетонов и прочего. Какая жидкость лучше других подойдёт для иммерсионного охлаждения вычислительного оборудования.
Жидкость Novec — может и лучшая, но очень дорогая
Novec — это продукт американской промышленной химической корпорации 3M. Она подарила миру прозрачную ленту-скотч, магнитные аудиокассеты, а заодно и фторсодержащий хладагент Fluorinert. Последний регулярно подвергался критике из-за наличия озоноразрушающих веществ и косвенного влияния на глобальное потепление, поэтому в 1996 г. его сменила жидкость Novec, не обладающая недостатками предшественника.
Fluorinert-Novec действительно уникальная по многим показателям жидкость. Она прозрачная, негорючая (используется для тушения возгораний электроники), не имеет запаха, а также обладает разными точками кипения, отличными диэлектрическими свойствами и совместима с большинством компонентов вычислительного «железа». За последние годы 3M даже сумела создать Novec образ «специально доработанной для майнеров жидкости», что лишь усилило доверие к ней в сочетании со 120-летней историей существования самой компании.
Следует сказать, что в двухфазной и однофазной системах охлаждения майнингового оборудования Novec зарекомендовала себя с лучшей стороны. Чаще всего для двухфазной системы используют составы 7000, 7100 и 7200. Что примечательно, в двухфазной системе охлаждения можно использовать только фторуглеродные жидкости, заливать туда масло бессмысленно. У названных выше составов не самая высокая точка кипения, что коррелирует с рабочим температурным режимом элементов и эффективным теплообменом. За счёт естественного испарения, конденсации и охлаждения жидкости система не нуждается в насосах внутреннего контура, сложном и дорогом теплообменнике и некоторых иных элементах. Более подробно о принципе работы систем иммерсионного охлаждения на базе жидкости Novec вы можете прочитать в статье: Сравнение жидкостей Novec и Coolant — почему мы остановились на собственной разработке.
Однако двухфазная система охлаждения на базе Novec обладает целым рядом недостатков, которые делают её применение в домашнем майнинге практически невозможным, а в промышленном — сопряжённым с несоразмерными затратами на организацию такой системы. Во-первых, жидкость очень дорогая. Цена стартует в среднем от 130 USD/литр! Во-вторых, для использования Novec нужна абсолютно герметичная ёмкость с системой компенсации нарастающего давления. В конце концов погружаемое оборудование тоже нужно дорабатывать, что делает использование «двухфазки» гораздо более дорогостоящим. А стоимость конденсатора иногда превышает стоимость любого теплообменника.
Не лучше ситуация выглядит и при создании однофазной системы охлаждения на базе Novec 7300, 7500 или 7700. В этом случае конструкция фермы, конечно, упрощается, и погрузить в неё можно любое оборудование, но высокая летучесть всё равно требуют делать ёмкость максимально герметичной. При длительном использовании Novec склонна выкипать, а это значит, что её нужно постоянно приобретать дополнительно. К тому же нужно учитывать слишком много переменных, да и не исключено, что состав со временем разъедает некоторые элементы вычислительного оборудования.
ПМС, ПЭС, ПМФС — их создавали не для майнинга
Некоторые российские компании-производители систем иммерсионного охлаждения активно продвигают свою «чудо-жидкость». Иногда её называют разными красивыми именами, но нередко реализуют и под более привычной маркой ПМС-50 или аналогичными наименованиями (может быть и ПМС-5, 10, 20, 100).
Полиметилсилоксан, как основной представитель кремнийорганических (силиконовых) масел, действительно обладает некоторыми особыми свойствами. Например, он не поддерживает горение до определённого момента, очень медленно испаряется, стойкий к окислению, не гигроскопичен (т.е. не поглощает влагу из воздуха), не вступает в реакцию с компонентами погружённого оборудования, биологически безопасен и т.д.
Впрочем, уже по самому первому пункту возникают вопросы. Дело в том, что локальные очаги возгорания жидкости в ёмкости, скажем, объёмом 60 литров не страшны. Но едва она полностью достигнет температуры вспышки (которая здесь тоже есть, пусть и на уровне 200-300°C) как воспламенится по аналогии с любым маслом. Также хотя оно и предназначалось для охлаждения электронного оборудования вроде трансформаторов, изготовители никогда не рекомендовали силиконовое масло для погружного охлаждения печатных плат, чипов и иных многослойных компонентов.
Дело в том, что подобные жидкости обладают малой плотностью и легко проникают в щели и пустое пространство между платами («смачивают»). У фторуглеродов, к примеру, плотность как минимум в 2 раза выше, что не позволяет им так легко деформировать платы. Разумеется, можно говорить о разной степени очистки масел и их высокой инертности, однако проблемы с текстолитом всё равно начнутся рано или поздно. А стоят такие жидкости в среднем 7-10 USD/литр.
Таким образом, ПМС и его аналоги выступают неплохим временным решением для иммерсионного охлаждения небольшого количества майнеров, однако немалая цена позволяют сомневаться в его эффективности для промышленного майнинга.
Синтетические масла ПАОМ, HVI — вопреки физике
Данный тип базовых масел также можно встретить под кучей разных загадочных аббревиатур на сайтах компаний, занимающихся иммерсионным охлаждением. Внешний вид жидкости ПАО, ПАОМ-2 довольно привлекателен — прозрачная, без цвета и запаха, с неплохой температурой вспышки от 170 до 200°C. У неё малая вязкость и низкая температура застывания (-60-70°C), масло химически пассивное, стойкое к окислению (условно стойкое, разумеется, при закрытой большую часть времени ёмкости). Стоимость в обычной рознице не превышает 1 USD/литр, как иммерсионная жидкость может продаваться и по 2 USD/литр и выше.
Впрочем, несмотря на все преимущества, использование синтетических масел, как бы они не назывались, потребует от пользователя внимательности уже на этапе покупки. Синтетика нуждается в присадках, наличие которых «на глаз» определить очень сложно. Также у неё весьма спорные теплофизические свойства. Дельта между температурой верхнего слоя жидкости и чипов может достигать 40-45°C. То есть чипы могут реально «кипеть» на уровне 100°C, при этом поверхностный слой теплоносителя будет показывать вполне рабочие 60°C. Но поскольку в большинстве иммерсионных установок снимается именно верхний слой, использовать жидкость с такой температурой для, скажем, полезной утилизации тепла будет довольно проблематично.
Поэтому ПАОМы чаще рекомендуют для небольших домашних ферм, собранных «на коленке» и без претензий на использование каких-либо иных преимуществ иммерсионного охлаждения, кроме устранения шума и пыли. Схожая ситуация и с маслами типа HVI, которые являются базовыми изопарафиновыми или полусинтетическими маслами. У них, кстати, довольно низкая температура вспышки (135-170°C). Базовое масло обычно выступает основой для изготовления моторных, смазочных, гидравлических масел. Соответственно, их воздействие на электронное оборудование в долгосрочном периоде не изучено и есть большие сомнения, что оно нейтральное.
Также нет достоверных данных и о влиянии такого масла на человека при длительном контакте. Со временем оно мутнеет, быстро окисляется даже с присадками и имеет ограниченный срок службы. Хотя, повторимся, себестоимость его действительно одна из самых низких, а цена ограничивается лишь жадностью продавца.
Трансформаторное и моторное масло — «тихие убийцы»
Тем, кто желает дёшево и быстро войти в майнинг на иммерсионном охлаждении действительно можно порекомендовать трансформаторное масло. Однако используя его вы рискуете не дождаться не только прибыльности, но даже окупаемости проекта. Дело в том, что данные типы масел являются химически активными, то есть они вступают в агрессивную реакцию с компонентами компьютерного «железа».
Также трансформаторное и моторное масло активно поглощает влагу из воздуха, теряя свойства диэлектрика. И, наконец, самое главное. Такое масло не получится красиво выпить с ложечки в ролике для YouTube. Аллергия, отравление и тяжёлые последствия для организма гарантированы. Пары плохо очищенных нефтепродуктов (а трансформаторное масло является как раз таким продуктом) нельзя вдыхать на протяжении длительного времени. Если вы будете долго находится в области масляного тумана, то усталость, головокружение, головная боль и тошнота обеспечены.
При этом, как и любое минеральное масло, трансформаторное и моторное обладает некоторыми преимуществами. Да, оно тоже не проводит ток и стоит неприлично дёшево (1-2 USD/литр), но на этом, пожалуй, все достоинства такого типа масел заканчиваются. Хотя это и не является приговором всей обширной группе минеральных масел, о чём мы и поговорим ниже.
Минеральное масло высокой степени очистки — почти идеал
Значительная часть подготовленных минеральных масел, взять хотя бы вазелиновое, абсолютно безопасна для живых организмов и окружающей среды. Именно поэтому они используются в фармакологии, индустрии красоты и прочих сферах. Хотя основой выступает всё тот же нефтепродукт, только получивший очень высокую степень очистки и, при необходимости, присадки. Оно сравнительно недорогое, обладает оптимально подходящими для охлаждения электроники теплофизическими свойствами.
Фактически, именно белое минеральное масло стало «золотой серединой» среди аналогов. Одним из главных достоинств является то, что оно подходит как для домашних ферм, так и для крупных проектов. По сути, вы можете окунуть три свои асика и в подсолнечное рафинированное дезодорированное масло и гордо заявить, что собрали ферму на иммерсионном охлаждении. Это будет чистой правдой. Но организовать ферму мощностью 1 МВт на подобной базе не получится в силу ряда объективных причин, в том числе и связанных со свойствами теплоносителей-диэлектриков.
Недостатки у минерального масла тоже есть. Да, теоретически с течением времени оно тоже окисляется, напитывается влагой и может воспламениться (но только когда весь объём масла в ванной для иммерсионки, а это 160-180 литров, прогреется до температуры вспышки). Обычно к тому времени расплавятся и замрут сами чипы и устройства, прежде чем произойдёт возгорание. В качественных системах иммерсионного охлаждения это компенсируется использованием дорогих компонентов, проверенных комплектующих, подобранных на основе расчётов, а также грамотным проектированием системы отвода и перераспределения тепла, применением масел высокой степени очистки.
У минеральных масел высокой очистки подходящая температура вспышки (в пределах 220°C), вязкость, минимальный тангенс угла диэлектрических потерь. Перед погружением майнинг оборудование проходит лёгкую обработку, а сами устройства располагаются в частично герметичных ёмкостях без потери свойств. Убедиться в оптимальности характеристик качественной жидкости на основе минеральных масел высокой степени очистки для майнинга можно на примере теплоносителя BiXBiT Coolant. В компании, кстати, подчёркивают, что недостатки данного вида масла компенсируются технически грамотным решением на базе иммерсионного охлаждения, которое включает в себя подбор нужных насосов, теплообменников, иного оборудования.
Минеральные масла являются практически единственным рациональным решением для однофазных систем охлаждения с возможностью полезной утилизации выделяемого тепла. Температуры «на выходе» выше, чем, например, на «двухфазке», что позволяет эффективнее подогревать/догревать воду. А ещё это в несколько раз дешевле, чем построение аналогичной системы на двухфазном охлаждении, которую в компании BiXBiT тоже могут сделать по желанию заказчика. Но вы же помните стоимость одного литра Novec не так ли? А BiXBiT Coolant обойдётся всего в 4 USD/литр. Экономия начинается здесь, как говорится.
Таким образом, вопрос целесообразности применения того или иного теплоносителя зависит от стоящих перед вами задач. Если есть цель погрузить пару асиков в ёмкость-самоделку, это всегда можно сделать дешёво, ненадёжно и ненадолго. Если вы хотите просидеть на одних и тех же устройствах 15 лет и при это вам не нужна утилизация тепла, зато есть вагон денег — смело выбирайте фторуглеродные хладагенты. Но если ваш принцип — это рациональный подход к делу, желание масштабировать мощности и использовать качественные установки за адекватные деньги, то обращайтесь за комплексным решением от компании BiXBiT.