Immersion Cooling هو التبريد بالغمر، حيث تلامس الإلكترونيات مباشرة سائلًا عازلًا للكهرباء ومناسبًا لهذا الاستخدام. يمتص السائل حرارة المكونات وينقلها إلى المرحلة التالية. ما يتغير هو تبريد أجهزة تعدين Bitcoin، لا مبدأ التعدين؛ فالحوض وحده لا يستطيع التخلص من الحرارة إلى ما لا نهاية.
العامل الحاسم هو السائل المختار وتجهيز المعدات للعمل معه. يفترض أن يوفر السائل العازل عزلًا كهربائيًا في الظروف المحددة، مما يسمح بملامسة الإلكترونيات مباشرة. أما Hydro Cooling فيعمل عادة بطريقة أخرى: يتدفق الماء أو سائل آخر داخل ألواح تبريد مغلقة تستقبل حرارة الشرائح، من دون غمر الإلكترونيات في الماء. وقد تحتوي منظومة الغمر أيضًا على دائرة ماء بعد المبادل الحراري، لكنها منفصلة عن سائل الحوض. ينقل المبادل الحراري الحرارة بين دائرتين منفصلتين من دون الحاجة إلى خلط السائلين. إذن، تصف الأسماء مسار الحرارة، لا مجرد وجود خراطيم. [1] [4]
لنتتبع الحرارة من الشريحة. في الحوض أحادي الطور يسخن السائل ويحمل الحرارة مع جريانه، لكنه يبقى سائلًا. أما النظام ثنائي الطور فيستفيد أيضًا من تغير الحالة: يغلي الوسط عند المكونات الساخنة، ويحمل البخار الحرارة، ثم يعيده المكثف إلى سائل. ويجب أن ينقل المكثف تلك الحرارة إلى خارج الحوض. كلمة «طور» هنا لا تتعلق بأطوار التغذية الكهربائية. لكل طريقة سائل وتصميم مناسبان؛ وليستا وضعين يمكن التبديل بينهما بحرية في أي حوض. [1]
الحوض وسيط لنقل الحرارة، وليس مخزنًا دائمًا لها. تعبر القدرة عن سرعة انتقال الطاقة، وتقاس بالواط (W). والكيلوواط (kW) يساوي ألف واط. في مثال مبسط من إعدادنا تدخل حرارة بقدرة 100 kW إلى النظام، لكن جميع مسارات الخروج تطرح معًا 80 kW فقط. وتستمر القدرة المتبقية، 20 kW، في تسخين السائل والمعدات. قد يبطئ الحجم الأكبر ارتفاع الحرارة، لكنه لا يزيل هذا الاختلال. وللتشغيل المستقر يجب أن يساوي طرح الحرارة ما يتولد منها. لذلك لا يقل المبادل الحراري أو المكثف أو التبريد الخارجي أهمية عن الوعاء المحيط بالأجهزة. [1] [5] [6]
كون السائل عازلًا للكهرباء لا يجعله مناسبًا لأي جهاز تعدين. تتناول Open Compute Project (OCP)، وهي مبادرة تنشر مراجع تقنية للبنية التحتية الحاسوبية، توافق المواد أيضًا. قد يغير السائل خصائص موانع التسرب أو الكابلات أو المعجون الحراري. وقد ينقل مادة خرجت من مكون إلى آخر فتسبب ضررًا هناك. لذلك ينبغي تقييم المجموعة كاملة: المواد والسائل ودرجة حرارة التشغيل. الغمر القصير من دون عطل ظاهر لا يثبت أن المجموعة ستتحمل التشغيل الطويل بأمان. [2]
ASIC شريحة متخصصة في حسابات التعدين، ويعبر hashrate عن عدد المحاولات في الثانية. تعني TH/s تيراهاش في الثانية، أي تريليونات محاولات الهاش في الثانية. وتعني J/TH جول لكل تيراهاش: الطاقة اللازمة لتريليون محاولة من هذه المحاولات. لكن علينا إضافة قدرة المضخات والتبريد الخارجي إلى الاستهلاك. في نموذجنا، تستهلك أجهزة التعدين 100 kW والمعدات المساعدة 5 kW، ويحقق النظام 5000 TH/s. وعليه: 105000 W / 5000 TH/s = 21 J/TH. أما الأجهزة وحدها فتعطي 20 J/TH. إذن، تعني القيمة الأقل بوحدة J/TH طاقة أقل للعمل الحسابي نفسه. لذا تكون مقارنة جهاز وحده بمنظومة تبريد كاملة مضللة. [3] [5] [6]
يقيس مقياس الحرارة الوضع في مكانه. ولا يخبرنا تلقائيًا هل يجري السائل جيدًا حول جميع المكونات الساخنة. لذلك تهتم OCP بالتدفق وترتيب المكونات وحدود حرارة كل جزء. يحتاج المشغل إلى معرفة ما إذا كانت الحرارة تغادر الشرائح فعلًا، وليس فقط ما إذا كان الحوض باردًا. وتهم أيضًا استجابة الأجهزة عند توقف مضخة أو تعطل التبريد الخارجي. يجب التحقق منها للتصميم المحدد، ولا يمكن استنتاجها من حجم السائل وحده. [1]
قد يشجع وجود هامش أكبر لتبديد الحرارة على Overclocking، أي تشغيل الشرائح بتردد أعلى من التردد المستخدم في الإعداد المرجعي. لكن الحوض لا يقوي مزود الطاقة ولا الكابلات ولا لوحات الحساب. تبقى حدودها الكهربائية وشروط الشركة المصنعة سارية. توضح Braiins في سيناريوهات محددة أن زيادة الأداء قد تأتي على حساب كفاءة الطاقة. لذلك لا يثبت ارتفاع عدد الحسابات في الثانية وحده تحسن النتيجة الاقتصادية. كذلك لا تثبت الحرارة المناسبة تلقائيًا استمرار الضمان أو إطالة عمر المجموعة كلها. [3]
يتطلب القرار وضع الفوائد مقابل جميع التكاليف: الحوض والسائل والمبادلات والصيانة والكهرباء وفترات التوقف. يعرض نموذج Braiins الاقتصادي لعام 2022 نتائج مختلفة باختلاف الإعدادات؛ وهو ليس عرضًا حاليًا أو وعدًا باسترداد الاستثمار. وقد تكون للحرارة المهدرة قيمة إضافية، مثل تدفئة مبنى، لكن فقط عند وجود حاجة فعلية في الوقت المناسب وبدرجة حرارة يمكن توفيرها. السؤال المفيد إذن هو هل يحسن التصميم الكامل تشغيلًا محددًا، لا هل يبرد السائل عمومًا أفضل من الهواء. [3]
للحصول على صورة أوضح، اقرأ هذا المدخل مع Hydro Cooling, ASIC Miner, Overclocking, Heat Reuse Mining. تشير إلى هذا المدخل أيضًا Hydro Cooling, Air Cooling, Mining Farm.