Immersion Cooling désigne le refroidissement par immersion : l’électronique est en contact direct avec un liquide diélectrique, autrement dit électriquement isolant et adapté à cet usage. Le fluide absorbe la chaleur et la transmet. Cela change le refroidissement du minage de Bitcoin, pas son principe ; une cuve seule ne peut évacuer indéfiniment la chaleur.
Tout dépend du fluide choisi et d’un matériel conçu pour fonctionner avec lui. Un milieu diélectrique doit isoler électriquement dans les conditions prévues, ce qui permet le contact direct. Hydro Cooling fonctionne généralement autrement : de l’eau ou un autre fluide circule dans des plaques froides fermées qui récupèrent la chaleur des puces. L’électronique ne baigne pas dans l’eau. Une installation à immersion peut aussi comporter un circuit d’eau après l’échangeur, séparé du bain. L’échangeur transmet la chaleur entre des circuits séparés sans que leurs liquides aient à se mélanger. Ces noms décrivent donc le trajet de la chaleur, pas simplement la présence de tuyaux. [1] [4]
Suivons la chaleur à partir d’une puce. Dans un bain monophasique, le liquide chauffe et transporte la chaleur en circulant, tout en restant liquide. Un système diphasique utilise aussi un changement d’état : le fluide bout au contact des composants chauds, la vapeur emporte la chaleur et un condenseur la transforme de nouveau en liquide. Le condenseur doit transmettre cette chaleur hors du bain. Ici, « phase » ne désigne pas l’alimentation électrique. Chaque méthode exige un fluide et une conception adaptés ; toute cuve ne permet pas de passer librement de l’une à l’autre. [1]
Le bain transporte la chaleur, il ne peut pas la conserver éternellement. La puissance indique à quelle vitesse l’énergie est transférée. Elle se mesure en watts (W) ; un kilowatt (kW) équivaut à mille watts. Prenons notre exemple simplifié : 100 kW de chaleur entrent dans le système, mais toutes les sorties réunies n’en évacuent que 80 kW. Les 20 kW restants continuent de réchauffer le liquide et les appareils. Un volume supérieur peut ralentir la hausse de température sans supprimer le déséquilibre. Pour un fonctionnement stable, il faut évacuer autant de chaleur qu’il s’en produit. Échangeur, condenseur ou refroidissement extérieur comptent donc autant que la cuve elle-même. [1] [5] [6]
Un liquide électriquement isolant ne convient pas forcément à toute machine. Open Compute Project (OCP), une initiative qui publie des références techniques pour les infrastructures informatiques, étudie aussi la compatibilité des matériaux. Le liquide peut modifier les joints, les câbles ou la pâte thermique. Il peut également transporter une substance libérée par un composant jusqu’à un autre, où elle peut l’endommager. Il faut donc évaluer ensemble les matériaux, le fluide et la température de fonctionnement. Une immersion brève sans défaut visible ne prouve pas que l’ensemble supportera une utilisation prolongée en sécurité. [2]
Un ASIC est une puce spécialisée dans les calculs de minage ; son hashrate mesure les essais par seconde. TH/s signifie térahashes par seconde et exprime le nombre d’essais de hachage par seconde en milliers de milliards. J/TH signifie joules par térahash : l’énergie nécessaire à mille milliards de ces essais. Il faut toutefois ajouter les pompes et le refroidissement extérieur à la puissance électrique consommée par les machines de minage. Dans notre modèle, les mineurs demandent 100 kW, les auxiliaires 5 kW et l’ensemble fournit 5000 TH/s. On obtient 105000 W / 5000 TH/s = 21 J/TH, contre 20 J/TH pour les seules machines. Une valeur de J/TH plus faible signifie donc moins d’énergie pour le même travail. Comparer une machine seule à toute l’installation serait trompeur. [3] [5] [6]
Un thermomètre mesure la température là où il se trouve. Il ne montre pas automatiquement si le fluide circule correctement autour de chaque composant chaud. OCP traite donc du débit, de la disposition des composants et de leurs limites thermiques respectives. L’exploitant doit vérifier que la chaleur quitte réellement les puces, pas seulement que le bain reste frais. La réaction à l’arrêt d’une pompe ou à une panne du refroidissement extérieur compte aussi. Elle doit être vérifiée pour la conception concernée et ne se déduit pas du seul volume de liquide. [1]
Une marge thermique supérieure peut inciter à l’Overclocking : faire fonctionner les puces à une fréquence plus élevée que celle du réglage de référence. Mais le bain ne renforce ni l’alimentation, ni les câbles, ni les cartes de calcul. Leurs limites électriques et les conditions du fabricant restent valables. Dans des scénarios précis, Braiins montre qu’une production accrue peut dégrader l’efficacité énergétique. Davantage de calculs par seconde ne prouvent donc pas, à eux seuls, un avantage économique. Une bonne température ne garantit pas non plus le maintien de la garantie ou une durée de vie supérieure de l’ensemble. [3]
La décision doit mettre en regard les avantages et tous les coûts : cuve, fluide, échangeurs, entretien, électricité et arrêts. Le modèle économique publié par Braiins en 2022 montre des résultats différents selon les réglages ; ce n’est ni une offre actuelle ni une promesse de retour sur investissement. La chaleur récupérée peut avoir une valeur, par exemple pour chauffer un bâtiment, mais seulement si quelqu’un en a réellement besoin au bon moment et à une température accessible. La question utile est donc de savoir si l’ensemble améliore une exploitation précise, plutôt que si le liquide refroidit mieux que l’air en général. [3]
Pour une vision complète, lisez aussi Hydro Cooling, ASIC Miner, Overclocking, Heat Reuse Mining. Cette entrée est également citée par Hydro Cooling, Air Cooling, Mining Farm.