سرمایش هوا در مقابل سیال در رادیاتورهای ماینینگ

چرا عملکرد حرارتی معیار اصلی در انتخاب رادیاتور ماینینگ است

در ماینینگ ارزهای دیجیتال، جایی که سخت‌افزار با گرمای شدید و مداوم مواجه است، نیاز به یک سیستم تخصصی رادیاتور معدنی برای عملیات پایدار. دستگاه‌های استخراج به‌طور مداوم کار می‌کنند و به طور مداوم به کارت‌های گرافیکی و دستگاه‌های ASIC فشار وارد می‌آورند تا دمای بحرانی را تجربه کنند. در نظر گرفتن واحدهای برتر ASIC—هر کدام ۴۰۰ تا ۸۰۰ وات در ساعت مصرف می‌کند، در حالی که قفسه‌های متراکم از GPU در اتاق‌های سرور محدود باعث تجمع سریع گرما می‌شوند. عملکرد مداوم شتاب می‌دهد فرسودگی قطعات، منجر به خرابی‌های مکرر سخت‌افزار می‌شود. هنگامی که دما افزایش می‌یابد، دستگاه‌ها عملکرد خود را کاهش می‌دهند تا از آسیب جلوگیری کنند، که به‌طور مستقیم نرخ استخراج سکه‌ها را کاهش می‌دهد. رادیاتور استخراج بهینه ضروری است تا این بار حرارتی شدید را پراکنده کند، نرخ هش ثابت را حفظ کند و طول عمر سخت‌افزار را محافظت کند. در محیط رقابتی امروز، خنک‌کاری موثر توسط یک رادیاتور قوی استخراج دیگر اختیاری نیست—بلکه اساسی است برای حفظ سودآوری.

چالش‌های چگالی گرمای GPU و ASIC در محیزون‌های استخراج مداوم

تجهیزات معدن‌کاری برخلاف تجهیزات رایانه‌ای معمولی کار می‌کنند، زیرا این دستگاه‌ها تقریباً به‌طور مداوم و روز بعد از روز در ظرفیت کامل کار می‌کنند. این عملکرد پیوسته، جریان‌های حرارتی شدیدی تولید می‌کند که می‌تواند در تراشه‌های پیشرفته ASIC از ۱۵۰ وات بر سانتی‌متر مربع فراتر رود. هنگامی که سعی می‌شود سیستم‌های مبتنی بر هوا را خنک کرد، مشکلاتی پیش می‌آید، زیرا گرما بین تمام واحدهای متراکم معدن‌کاری انباشته می‌شود و منجر به ایجاد لکه‌های داغ ناخوشایند در نقاط مختلف می‌شود. اگر این گرما به سرعت کافی دفع نشود، دمای داخلی تراشه‌ها از حد ایمن آن‌ها فراتر رفته و چه اتفاقی می‌افتد؟ سیستم شروع به کاهش عملکرد می‌کند یا بدتر از آن، باعث آسیب فیزیکی واقعی به قطعات سیلیکونی می‌شود. یک چیدمان معمولی با ده دستگاه ماینینگ که با هم کار می‌کنند را در نظر بگیرید. چنین عملیاتی در مجموع بین ۱۵ تا ۲۰ کیلووات انرژی گرمایی تولید می‌کند. این مقدار تقریباً معادل میزان گرمای تولید شده توسط پنج سیستم گرمایش خانگی استاندارد در کنار هم است. بنابراین تصور کنید که به رادیاتورهای صنعتی نیاز دارید تا فقط بتوانید با این خروجی گرمایی بالا کنار بیایید قبل از اینکه برای محیط اطراف غیرقابل کنترل شود.

چگونه مقاومت حرارتی به طور مستقیم تحت تأثیر قرار می‌گیرد رادیاتور معدنی قابلیت اطمینان و زمان در دسترس بودن

رتبه مقاومت حرارتی که بر حسب درجه سانتیگراد بر وات اندازه‌گیری می‌شود، نشان می‌دهد که یک رادیاتور چقدر خوب عمل می‌کند. اساساً هرچه این عدد کمتر باشد، انتقال حرارت از قطعات کامپیوتر به هوای اطراف بهتر است. برای مثال، یک رادیاتور با رتبه ۰٫۵ درجه بر وات را در نظر بگیرید. اگر ما یک پردازنده ۱۰۰ واتی را در آن قرار دهیم، دمای آن حدود ۵۰ درجه بیشتر از دمای محیط خواهد شد. این نوع افزایش دما می‌تواند به مرور زمان فشار زیادی به قطعات وارد کند. در مقابل، رادیاتورهایی با رتبه حدود ۰٫۲ درجه بر وات چیزها را بسیار خنک‌تر نگه می‌دارند. آن‌ها تنها اجازه می‌دهند دمای همان پردازنده حدود ۲۰ درجه بالاتر از دمای محیط برود، که طبق برخی مطالعات مؤسسه پونمون در سال ۲۰۲۳، عملاً باعث می‌شود عمر این قطعات حدود ۳۰ درصد بیشتر شود. و در مورد مراکز داده که بدون وقفه کار می‌کنند، حتی تغییرات کوچک هم اهمیت دارد. برای هر کاهش پنج درجه‌ای در دمای عملیاتی، نرخ خرابی در طول این عملیات‌های مداوم استخراج حدود ۱۵ درصد کاهش می‌یابد.

رادیاتورهای معدن‌سازی خنک‌شونده با هوا: سادگی مقرون‌به‌صرفه با محدودیت‌های وابسته به محیط

سلطه طراحی آلومینیومی با فین و مقیاس‌پذیری واقعی در مزارع میان‌رده

مبدلهای حرارتی با ورقههای آلومینیوم به دلیل تعادل مناسب بین هدایت حرارت، وزن و هزینه، انتخاب اصلی برای بیشتر رادیاتورهای خنککننده معدنی با هوا هستند. این واحدهای سبک وزن نصب را به راحتی امکانپذیر میکنند، بهویژه در عملیاتهای متوسط با حدود ۱۰۰ تا ۵۰۰ واحد GPU که محدودیتهای بودجه باعث نیاز به راهحلهای ساده برای نصب و نگهداری میشوند. آزمایشهای واقعی نشان دادهاند که این سیستمهای خنککننده غیرفعال میتوانند دمای مناسب را در تاسیسهایی که دمای اطراف همواره زیر ۳۰ درجه سانتیگراد باقی میماند، حفظ کنند. ماهیت ماژولار این سیستمها امکان گسترش تدریجی را از طریق افزودن فنهای بیشتر فراهم میآورد همانطور که نیازها سال به سال افزایش مییابند، معمولاً تا حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد افزایش ظرفیت را پوشش میدهند. اما نکته مهمی وجود دارد: هنگامی که تراکم رک گذشت از حدود ۵ کیلووات در متر مربع، کارایی همرفت طبیعی بهطور قابل توجهی کاهش مییابد. در این مرحله، اقدامات اضافی برای مدیریت جریان هوا کاملاً ضروری میشوند تا از ایجاد نقطههای داغ جلوگیری شود.

تأثیر حیاتی افزایش دمای محیط بر کارایی جابجایی

با افزایش دما، انتقال حرارت به روش همرفت به طور نمایی بدتر می‌شود. بر اساس مدل‌های ترمودینامیکی که با آن‌ها کار کرده‌ایم، هنگامی که دما ۵ درجه سلسیوس بالاتر از ۳۰ درجه سلسیوس برسد، مقاومت حرارتی در جایی بین ۱۵٪ تا ۱۸٪ افزایش می‌یابد. دلیل این امر چیست؟ سیستم‌های خنک‌کننده عملاً به تفاوت دمای بین قطعات داغ و هوای اطراف وابسته هستند. نگاهی بیندازید به آنچه اتفاق می‌افتد وقتی دمای محیط در طول امواج خانک تابستانی به ۳۵ درجه سلسیوس برسد. یک رادیاتور استاندارد با بالک‌های آلومینیومی در مقایسه با عملکرد آن در شرایط زمستانی با دمای ۱۵ درجه سلسیوس، حدود ۴۰٪ از توانایی خود در دفع گرما را از دست می‌دهد. این برای عملیات واقعی به چه معناست؟ سخت‌افزار تقریباً به طور خودکار شروع به کاهش دما (ترمال تروتلینگ) می‌کند، که می‌تواند نرخ هش را تا ۲۵٪ کاهش دهد. برای تجهه‌هایی که در مناطق گرمتر قرار دارند، این به معنای نصب رادیاتور‌هایی است که ۳۰٪ تا ۵۰٪ بزرگتر از حالت عادی هستند تا بتوانند سیستم را به طور منظم نگه دارند. و بیایید صادق باشیم، چنین ارتقای تجهیزاتی کاملاً هرگونه صرفه‌جویی هزینه‌ای را که خنک‌کردن با هوا در ابتدا قرار بود فراهم کند، از بین می‌برد.

رادیاتورهای معدن‌کاوی خنک‌شونده با مایع: بازده بالاتر، پیچیدگی یکپارچه‌سازی و ملاحظات بازگشت سرمایه

سیستم‌های صفحه سرد و غوطه‌وری در تأسیسات معدن‌کاوی با تراکم بالا

در عملیات معدن‌کاری امروزی با تراکت بالا، دو نوع اصلی خنک‌کننده مایع برجسته هستند: سیستم‌های صفحه سرد و خنک‌کننده غوطی. در صفحه سرد، نصب آن‌ها شامل اتصال مستقیم به خود GPUها یا تراشه‌های ASIC است. مایع خنک‌کننده از میان کانال‌های بسیار ریزی جریان می‌یابد که گرمای شدید تولید شده را دقیقاً در محل تولود گرما جذب می‌کند. این روش برای کنترل دما درون قفسه‌های جداگانه منطقی است. نوع دیگر خنک‌کننده غوطی است که در آن کل دستگاه‌های معدن‌کاری در مایعات غیرهادای خاص فرو برده می‌شوند. این روش به‌طور کامل از بروز نقاط داغ جلوگیری می‌کند و تقریباً بی‌صدا کار می‌کند و نیاز به نگهداری کمی دارد. به همین دلیل بسیاری از مراکز داده این روش را بسیار جذاب می‌دانند، به‌ویژه در شرایطی که فضای محدود، مقررات نویز و تمایل به عملکرد قابل اعتماد روز به روز وجود دارد. هر دو روش به‌مراتب بر خنک‌کاری سنتی با هوا برتری دارند از نظر کارآمدی در خنک‌کردن. اما راه‌اندازی هر یک از این سیستم‌ها نیازمند سرمایه‌گذاری جدی در زیرساخت است. منظور ما نصب پمپ‌ها، مبادله‌گرهای حرارتی، حلقه‌های درست درز‌بندی شده در سراسر سیستم، و همچنین استخدام متخصصانی است که با موضوع آشنایی دارند تا از هرگونه خطر آسیب دیدن به آب جلوگیری کنند، به‌ویژه زمانی که چندین دستگاه با هم استفاده می‌شوند.

کمّی‌سازی مزیت: گرمای ویژه آب امکان مدیریت شار حرارتی 3 تا 5 برابر بیشتر را فراهم می‌کند

خنک‌کاری مایع واقعاً نسبت به روش‌های سنتی برتری دارد، چون آب به‌مراتب بهتر از هوا گرما را تحمل می‌کند. آب می‌تواند حدود ۴٫۱۸ برابر انرژی گرمایی بیشتر از هوا جذب کند و همچنین گرما را با سرعت حدود ۲۵ برابر هدایت می‌کند. این در عمل به این معناست که سیستم‌های خنک‌کننده مبتنی بر آب می‌توانند بین سه تا پنج برابر گرما را از هر لیتر که جریان می‌یابد، انتقال دهند. مزایا زمانی آشکار می‌شوند که عملکرد سخت‌افزار را بررسی می‌کنیم. هنگامی که ماینرهای ASIC دمای زیر ۷۰ درجه سانتی‌گراد را حفظ کنند، سرعت هشینگ بهتری دارند و نرخ خرابی آنها حدود ۴۰ درصد کاهش می‌یابد نسبت به سیستم‌های خنک‌کاری هوا. از دیدگاه مالی، این بهبود‌های کارایی بسیار مهم هستند. برای هر ۱۰ درجه کاهش در دمای کاری، مصرف برق حدود ۴ درصد کاهش می‌یابد. این موضوع باعث می‌شود سرمایه‌گذاری در سیستم‌های رادیاتوری خنک‌شونده با مایع نه تنها هوشمندانه باشد، بلکه برای عملیات بزرگ ماینینگ ضروری باشد که به دنبال افزایش عمر تجهیزات، کاهش توقف و در نهایت، حداکثر‌سازی سود در بلندمدت هستند.

انتخاب درست: تطبیق فناوری رادیاتور معدن با مقیاس عملیاتی و محیط