- Як працюють системи охолодження
- Завдання систем охолодження ферм для Майнінг
- Різновиди систем охолодження
- Охолодження GPU (відеокарти)
- Охолодження Майнінг-ферми
- охолодження приміщень
- Проблеми охолодження ферм
постійне зростання складності видобутку криптовалюта змушує Майнер купувати саме продуктивне обладнання. Щоб забезпечити прискорити окупність вкладень відеокарти цілодобово працюють в режимі повного завантаження. Вся споживана потужність розсіюється у вигляді тепла. В таких умовах доводиться організовувати ефективне охолодження домашньої ферми для Майнінг. Інакше перегрів обладнання призведе до появи помилок при розрахунку хешів або навіть до поломки дорогих чіпів.
Як працюють системи охолодження
Принцип дії будь-якої системи простий: надлишок тепла забирають у гарячого об'єкта (чіпа) і передають холодного (радіатора). Проблема в тому, що їх температура швидко зрівняється. Щоб цього не сталося, до радіатора повинно проводитися через холодний теплоносій (повітря, антифриз, фреон або рідкий азот). Для відводу тепла використовуються три фізичних явища: теплопровідність, конвекція і термоізлученія. Останній найменш ефективний і може бути розглянутий лише як допоміжний.
Завдання систем охолодження ферм для Майнінг
Основна мета застосування систем охолодження - запобігання перегріву графічних процесорів відеокарт, встановлених на Майнінг-фермі. При роботі нізкопроїзводітельних відеокарт установка таких систем не потрібно. З відведенням тепла справляється радіатор пасивного охолодження, який іноді доповнюється кольором.
Radeon RX Vega 64.
Однак такі GPU не здатні впоратися з обсягом обчислень, необхідних для знаходження хешів підписи блоків даних в блокчейне. На майнінгових відкритих встановлюються великі радіатори з декількома потужними вентиляторами. При високому навантаженні на комп'ютер під час видобутку криптовалюта застосовуються додаткові системи охолодження, охолоджуючі блоки живлення, материнські плати і відеоадаптери. Із завданням справляються тільки комплексні апаратні рішення, тоді як існуючі програмні методи здатні лише незначно вплинути на нагрів компонентів.
Різновиди систем охолодження
Для домашнього застосування актуальні два способи охолодження пристроїв: повітряне і водне. Перший являє собою радіатор з вентилятором, який відводить гаряче повітря. У водяному охолодженні вода або інший теплоносій відводить надлишок тепла в великі радіатори, які охолоджуються природним способом або за допомогою вентиляторів. Ферми з водяним охолодженням працюють майже беззвучно і менше гріються. Але Майнер зазвичай вважають за краще охолодження повітрям через його доступної ціни і простоти підключення.
Рідинне охолодження відеокарти.
Існують й інша, значно більш складний і ефективний спосіб охолодження за допомогою рідкого азоту. Але такі дорогі і складні рішення можуть дозволити собі лише великі компанії.
Для ефективного відводу тепла від ферми Майнер використовують три рівня охолодження, які охолоджують:
- відеокарти;
- ферми в зборі;
- повітря в приміщенні.
При об'єднанні ферм в стійки, з'являється ще один рівень - охолодження стійок (шаф). Але це актуально для великих ферм, які недоступні новачкам і вимагають дуже великих фінансових вкладень.
Давайте розглянемо кожен рівень більш детально.
Охолодження GPU (відеокарти)
Нагрівання відеокарт, що використовуються в Майнінг, є причиною, через яку Майнер змушені займатися організацією охолодження. Причина нагріву криється в великому споживанні електроенергії відеокартою. При цьому невелика її частина перетворюється в механічну енергію обертання вентиляторів, а залишок - в тепло. При цьому потужність топових карт, наприклад, Nvidia 1080Ti, становить 250 ват. Таким чином ферма з 6 карт еквівалентна електричному нагрівача потужністю 1,5 кВт або батареї з 8 секцій. Згідно з нормативами, такого нагрівача досить для опалення кімнати площею до 12 квадратних метрів. Тому виникають дві проблеми: відвести теплову енергію від чіпа і охолодити приміщення.
При розрахунку рідинного і повітряного охолодження слід враховувати нормативні параметри температури. Більшість GPU можуть стійко працювати при температурі до 70 градусів. Деякі ентузіасти гріють їх майже до 100 градусів, однак в такому режимі зростає ймовірність поломки, а ферма починає працювати нестабільно.
Оптимального температурного режиму вдається досягти двома способами:
- зменшення споживаної потужності за допомогою «даунвольта» і зниження частоти роботи ядра (це актуально для алгоритмів, продуктивність яких залежить від роботи ОЗУ, а не процесора);
- підвищення ефективності тепловідведення за рахунок використання систем з посиленим повітряним і водяним охолодженням.
Установка водяного охолодження вимагає певних навичок поводження з комп'ютерним обладнанням. Робота виконується в такий спосіб:
- зняти вентилятори з відеокарти;
- встановити опорну пластину замість задньої панелі;
- зафіксувати водяний блок, охолоджуючий зони GPU і VRM;
- з'єднати насос, водяний блок на карті і резервуар трубками;
- встановити радіатор з вентилятором;
- заповнити систему охолоджувальною рідиною.
Повітряна система відводу тепла від чіпа відеокарти складається з трьох елементів:
- Радіатор з великою площею поверхні, виготовлений з міді і алюмінію. Він стикається з тепловидільними деталями через термопрокладку, що забезпечує вільний теплообмін.
- Вентилятор, що забезпечує обдув радіатора і тепловідвід в навколишнє середовище. На потужних відкритих ставлять 2-3 вентилятора, в рідкісних випадках - один.
- Бекплейт - кріпильна пластина на протилежній від чіпа стороні плати. Вона забезпечує додаткове відведення тепла і загальну жорсткість конструкції.
З огляду на важкі умови роботи чіпів, для Майнінг застосовується водяне охолодження. Конструкція таких систем набагато складніше. Вони включають в себе:
- водяний блок з кріпленням;
- резервуар для охолоджуючої рідини;
- водяний насос, що забезпечує циркуляцію;
- вентилятор;
- фітинги, розширювачі і трубки.
У комплект поставки входить термопаста і фірмова рідина, яку можна замінити сумішшю антифризу з дистильованою водою.
Охолодження Майнінг-ферми
Повітряна система охолодження відводить тепло від чіпа. Однак конструкція ферми передбачає близьке розташування декількох GPU. Через це тепло вентилятор відводить гаряче повітря від однієї відеокарти і одночасно нагріває іншу. Для підвищення ефективності організовують тепловідвід від ферми або клуня в зборі. Існує два бюджетних способу охолодження конструкції:
- Установка декількох корпусних вентиляторів. Їх можна живити через розгалужувач, що дозволяє підключити декілька кольорів до одного SATA або Molex-коннектор. Їх необхідно розмістити між сусідніми видеоадаптерами. Для ферми з 4 карт знадобиться 3 кулера. Можна збільшити обдув, встановивши вентилятори з двох сторін від карти. Важливо, щоб напрямок потоку повітря збігалося, щоб один подавав, а другий відводив повітря від відеокарт.
- Установка підлогового вентилятора. Таке рішення не менш ефективно і обходиться набагато дешевше. Його недолік лише в громіздкої конструкції. Якщо у вас встановлено кілька ферм, краще ставити корпусні вентилятори.
При використанні водяного охолодження досить просто рознести блоки подалі один від одного.
охолодження приміщень
Все тепло, відведений від ферми, йде на нагрів повітря в кімнаті. Якщо взимку це може допомогти заощадити на опаленні, то влітку перетворюється в серйозну проблему. Тепле повітря в кімнаті не охолоджує відеокарту і здатний зробити неефективною навіть рідинну систему. Особливо це актуально при установці декількох ферм в одному невеликому приміщенні, яке без кондиціонування швидко перетвориться в сауну. Тому при роботі декількох відеокарт доводиться вирішувати питання перегріву кімнати.
Існує 4 варіанти охолодження кімнати:
- Природна вентиляція через відкриті вікна. Цей спосіб відмінно працює взимку і непогано допомагає влітку. Його вистачить для балкона з 2-3 фермами на відкритих середньої потужності.
- Витяжна вентиляція за допомогою вентилятора. Спосіб схожий на установку витяжки на кухні. Перед покупкою устаткування доведеться розрахуватися системи вентиляції, виходячи з сукупної потужності ферм.
- Припливно-витяжна вентиляція, що передбачає використання двох вентиляторів. Один видаляє з кімнати тепло, інший подає в приміщення повітря з вулиці. Така конструкція вимагає грамотного монтажу і складного розрахунку. Зате її ефективність набагато вище.
- Установка кондиціонера. Це найефективніший і дорогий спосіб, що часто використовується професіоналами. Однак ваші витрати не обмежаться купівлею і установкою побутового або професійного кондиціонера. Доведеться постійно оплачувати додаткові витрати електроенергії. Зате можна не турбуватися про перегрів ферми навіть у найсильнішу спеку.
Як показує практика, розрахунок і установка системи охолодження приміщення стає актуальним після установки 5 і більше ферм. До цього, як правило, досить відкритих вікон або вентилятора, встановленого в кватирку.
Слід врахувати, що в приміщення не можна подавати повітря з підвищеною вологістю або температурою нижче 0 градусів. В іншому випадку на платах може з'явитися конденсат, який буде окислювати контакти і може стати причиною замикання.
Проблеми охолодження ферм
При організації ефективного відводу тепла Майнер стикаються з двома проблемами: дорожнеча і високий рівень шуму. Потужні відеокарти вимагають установки безлічі кольорів, і радіаторів. Вартість рішень зростає пропорційно кількості матеріалу і пристроїв. При цьому безліч потужних вентиляторів сильно шумить при роботі. На найбільших майнінгових підприємствах, де встановлені тисячі відеокарт, працівники змушені носити беруші.
Водяні системи здатні забезпечити майже безшумне охолодження за рахунок природного відводу тепла від радіатора і обдування великими вентиляторами з низькою швидкістю обертання. Однак власники ферм частіше готові терпіти шум або виділити під видобуток криптовалюта окреме приміщення, ніж витрачатися на дороге устаткування.