Immersion Cooling

关键在于选择合适的液体，以及为其准备的设备。介电液体需要在规定条件下提供电绝缘，才适合直接接触电子元件。Hydro Cooling 通常采用另一种结构：水或其他冷却液流过封闭冷板，由冷板吸收芯片的热量，电路板并不泡在水中。浸没系统也可能在换热器后接有独立水路，但它与浸泡设备的液体隔离。换热器在彼此隔离的回路之间传递热量，无须让两边的液体混合。这些名称描述的是热量如何传递，而不只是有没有软管。 [1] [4]

沿着芯片散热的路径看，单相系统中的液体升温并通过流动搬运热量，但始终保持液态。两相系统还利用物态变化：液体在高温元件表面沸腾，蒸气带走热量，再在冷凝器中变回液体。冷凝器必须把热量传到液槽以外。这里的“相”与供电相数无关。两种方式各有相应的液体和结构要求，并不是任意液槽都能随意切换的两个工作模式。 [1]

液槽是传热的中间环节，不能永久储存热量。功率表示能量传递的快慢，单位是瓦（W）；千瓦（kW）是瓦的一千倍。来看我们自设的简化例子：系统不断接收 100 kW 热量，但所有向外散热的途径合计只能排走 80 kW。余下的 20 kW 会继续加热液体和设备。增加液量可以延缓升温，却不能消除这种不平衡。要维持稳定运行，排出的热量必须与产生的热量相匹配。因此，换热器、冷凝器或外部冷却设备，与盛放矿机的容器同样重要。 [1] [5] [6]

具有电绝缘性，不代表液体适合任何矿机。Open Compute Project (OCP) 是为计算基础设施编制技术资料的倡议组织，其文件也讨论材料兼容性。液体可能改变密封件、电缆或导热膏的性质，还可能把一个部件释放的物质带到另一个部件，进而造成损害。因此，需要评估材料、液体和工作温度的整个组合。短暂浸泡后没有明显故障，并不能证明这套设备可以安全地长期运行。 [2]

ASIC 是执行挖矿计算的专用芯片，其 hashrate 表示每秒进行多少次尝试。TH/s是每秒太哈希，即以每秒一万亿次为单位表示的哈希尝试速度。J/TH是焦耳每太哈希，即完成一万亿次这样的尝试所需的能量。计算用电时，还要计入水泵等循环泵以及外部冷却设备。在我们自设的模型中，挖矿部分耗电 100 kW，辅助设备耗电 5 kW，总算力为 5000 TH/s。因此，105000 W / 5000 TH/s = 21 J/TH；只看矿机本身，则是 20 J/TH。J/TH越低，完成相同计算量所需的能量就越少。把一台矿机的数值与整套冷却设施的数值直接比较，会造成误导。 [3] [5] [6]

温度计只能测量所在位置的温度，不能自动证明液体充分流过了每一个发热元件。OCP 因而关注流量、元件布局以及各部件的温度限制。运营者既要知道液槽是否凉，也要确认热量是否真正从芯片传递出去。循环泵停转或外部冷却发生故障时，设备如何响应也很重要。这需要针对具体设计验证，不能仅凭液槽容量判断。 [1]

散热余量增加，可能让人考虑 Overclocking，即让芯片以高于某个参考设置的频率工作。但液槽不会增强电源、线缆或计算板的承载能力，它们的电气限制和厂商条件依旧有效。Braiins 的具体情景分析表明，更高的计算性能可能以更差的能效为代价。因此，每秒计算次数更多，本身并不能证明经济效果更好。温度正常也不自动意味着保修仍然有效，或整套设备的寿命一定延长。 [3]

做决定时，应把收益与全部成本放在一起看：液槽、冷却液、换热器、维护、电费和停机。Braiins 在 2022 年的经济模型中展示了不同设置下的不同结果；它既不是今天的报价，也不是回本承诺。余热可能带来额外价值，例如用于供暖，但前提是有人确实在合适的时间、以可达到的温度需要它。真正有用的问题是：整套方案能否改善某个具体运营场景，而不是笼统地问液体是否比空气冷却得更好。 [3]