Immersion Cooling — це охолодження через прямий контакт електроніки з придатною діелектричною, тобто електроізоляційною, рідиною. Вона забирає тепло від компонентів і передає його далі. Змінюється охолодження обладнання для майнінгу Bitcoin, а не принцип майнінгу; сама ємність не може нескінченно відводити тепло.
Важливі правильно вибрана рідина й обладнання, підготовлене для роботи з нею. Діелектричне середовище має забезпечувати електричну ізоляцію за визначених умов, що дозволяє прямий контакт з електронікою. Hydro Cooling зазвичай влаштоване інакше: вода чи інша рідина проходить крізь закриті охолоджувальні пластини, які забирають тепло від чипів. Електроніка не лежить у воді. У занурювальній системі також може бути окремий водяний контур після теплообмінника, ізольований від ванни. Теплообмінник передає тепло між окремими контурами без потреби змішувати їхні рідини. Отже, назви описують шлях тепла, а не лише наявність шлангів. [1] [4]
Простежмо рух тепла від чипа. В однофазній ванні рідина нагрівається й переносить тепло завдяки циркуляції, залишаючись рідиною. Двофазна система використовує також зміну агрегатного стану: середовище кипить біля гарячих компонентів, пара відводить тепло й знову стає рідиною в конденсаторі. Конденсатор має передати тепло за межі ванни. «Фаза» тут не стосується електроживлення. Кожен спосіб потребує відповідної рідини й конструкції; це не режими, між якими можна довільно перемикати будь-яку ємність. [1]
Ванна переносить тепло, але не може зберігати його вічно. Потужність показує, як швидко передається енергія. Її вимірюють у ватах (W); кіловат (kW) дорівнює тисячі ватів. У нашому спрощеному прикладі система отримує 100 kW тепла, а всі шляхи назовні разом відводять лише 80 kW. Решта 20 kW продовжують нагрівати рідину й обладнання. Більший об’єм може уповільнити зростання температури, але не усуває дисбаланс. Для сталого режиму потрібно відводити стільки тепла, скільки виникає. Тому теплообмінник, конденсатор чи зовнішнє охолодження не менш важливі, ніж ємність навколо машин. [1] [5] [6]
Електроізоляційні властивості не роблять рідину придатною для будь-якого майнера. Open Compute Project (OCP), ініціатива з розроблення технічних матеріалів для обчислювальної інфраструктури, розглядає також сумісність матеріалів. Рідина може змінити властивості ущільнень, кабелів чи термопасти. Вона також може перенести речовину, що виділилася з одного компонента, до іншого й пошкодити його. Оцінюють усю комбінацію матеріалів, середовища та робочої температури. Коротке занурення без видимої несправності не доводить безпечної тривалої роботи. [2]
ASIC — спеціалізований чип для майнінгових обчислень; його hashrate означає кількість спроб за секунду. TH/s означає терахеші за секунду, тобто трильйони спроб хешування за секунду. J/TH — це джоулі на терахеш: енергія, потрібна на трильйон таких спроб. До споживаної потужності треба додати насоси й зовнішнє охолодження. У нашій моделі майнінгова частина споживає 100 kW, допоміжне обладнання — 5 kW, а система видає 5000 TH/s. Тоді 105000 W / 5000 TH/s = 21 J/TH. Для самих машин вийшло б 20 J/TH. Отже, менше значення J/TH означає менше енергії на ту саму роботу. Порівняння окремої машини з усією установкою було б оманливим. [3] [5] [6]
Термометр вимірює температуру у своєму місці. Він не показує автоматично, чи добре рідина обтікає всі гарячі компоненти. Тому OCP приділяє увагу потоку, розміщенню електроніки й температурним межам окремих частин. Оператор має знати, чи справді тепло відводиться від чипів, а не лише чи прохолодна ванна. Важлива й реакція на зупинку насоса або несправність зовнішнього охолодження. Її перевіряють для конкретної конструкції, а не визначають лише за об’ємом рідини. [1]
Більший тепловий запас може спонукати до Overclocking — роботи чипів на частоті, вищій за задану в початкових налаштуваннях. Але ванна не посилює блок живлення, кабелі чи обчислювальні плати. Їхні електричні межі й умови виробника залишаються чинними. Braiins показує на конкретних сценаріях, що вища продуктивність може погіршити енергоефективність. Більше обчислень за секунду саме по собі не доводить економічної вигоди. Нормальна температура також не підтверджує автоматично збереження гарантії чи довший строк служби всієї системи. [3]
Рішення потребує порівняння користі з усіма витратами: ємність, рідина, теплообмінники, обслуговування, електроенергія та простої. Економічна модель Braiins за 2022 рік показує різні результати залежно від налаштувань; це не актуальна пропозиція й не обіцянка окупності. Відпрацьоване тепло може мати додаткову цінність, наприклад для опалення, але лише за реального попиту в потрібний час і за досяжної температури. Тож варто питати, чи поліпшить увесь проєкт конкретну роботу, а не чи рідина загалом охолоджує краще за повітря. [3]
Для повної картини прочитайте також Hydro Cooling, ASIC Miner, Overclocking, Heat Reuse Mining. На цю статтю також посилаються Hydro Cooling, Air Cooling, Mining Farm.