Los mineros de Criptomonedas recurren a sistemas de refrigeración exóticos a medida que aumenta la competencia

En medio del húmedo calor ecuatorial de Singapur, un grupo de investigadores y profesores del principal instituto de educación técnica de la isla están trabajando duro para encontrar una solución de refrigeración poco convencional... para los mineros de Litecoin .

El instituto, más conocido por sus cursos vocacionales estrictos, se ha asociado con la startup Litecoin CloudMining.sgpara desarrollar un sistema de enfriamiento por inmersión líquida para los mineros de la empresa, en conjunto con el gigante de la ciencia de los materiales3M.

Neal Blackburn, quien dirige el desarrollo comercial de la startup, dijo:

[Otras universidades] a las que contactamos no se sintieron cómodas al aceptar este proyecto. Con el Instituto de Educación Técnica, querían investigación comercializada, y firmamos los documentos en 48 horas.

No es de extrañar que el instituto se entusiasmara con el proyecto. Su objetivo es construir un módulo del tamaño de un refrigerador de playa que contenga un fluido refrigerante exótico de 3M que disipa el calor rápidamente. Las placas de circuito para la minería de Litecoin se sumergen directamente en el líquido, lo que resulta en un ahorro de energía del 96%, según Blackburn.

El enfriamiento exótico proporciona una ventaja

Los mineros del mundo de las Criptomonedas se encuentran enfrascados en un juego de suma cero para descubrir nuevos bloques. A medida que la competencia se intensifica, deben encontrar una ventaja cada vez más difícil de alcanzar para superar a sus rivales. Para ello, recurren a sistemas de refrigeración costosos y especializados que antes eran exclusivos de laboratorios de investigación de vanguardia e instalaciones militares.

Según Michael Bedford Taylor, director de laCentro de Silicio OscuroEn la Universidad de California, San Diego, el enfriamiento por inmersión líquida es actualmente "extremadamente RARE" en centros de datos de propósito general, pero podría volverse algo común en las instalaciones de minería de Bitcoin .

"No puedo nombrar ninguna máquina actual que haga enfriamiento por inmersión [...] Creo que es una gran posibilidad [para la industria de la minería de Bitcoin ]", dijo.

Las empresas que suministran Tecnología y servicios de refrigeración por inmersión líquida han informado de un aumento en las consultas de los mineros de Bitcoin .

3M, por ejemplo, produce un líquido llamado Novec que se utiliza para enfriar directamente las placas de circuitos. Esto significa que las placas se sumergen en el líquido, normalmente en un sistema de "baño abierto", donde quedan descubiertas para facilitar el acceso.

Michael Garceau, quien vende Novec a centros de datos en nombre de 3M, le dijo a CoinDesk:

Las consultas han crecido exponencialmente, al igual que las ventas. Estamos presenciando una transición [de la minería de Bitcoin ] a escala industrial.

ASICMiner en Hong Kong utiliza unfamosamente documentado sistema Novec, mientras que CoinTerra ha dichoque también está considerando un sistema basado en inmersión.

Diferentes sistemas de inmersión

El líquido 3M funciona cambiando de líquido a vapor a un punto de ebullición muy bajo, típicamente 49 ° Celsius. A medida que los componentes electrónicos sumergidos generan calor, el líquido se calienta y se evapora. El vapor asciende a un condensador, se enfría y luego regresa al tanque en forma líquida.

El principal competidor de los sistemas basados en Novec es la refrigeración líquida con aceite mineral.

Revolución Verde de Refrigeración

(GRC), una empresa con sede en Austin, Texas, instala sistemas basados ​​en petróleo y cuenta entre sus clientes a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, el Departamento de Defensa y el Instituto Tecnología de Tokio. Denomina a su Tecnología de refrigeración por inmersión «sistema CarnotJet».ver imagen en la parte superior).

Si bien son similares en principio, el enfriamiento por inmersión en aceite es un poco más complejo que los sistemas llenos de Novec.

Las placas de circuitos están sumergidas en un refrigerante a base de aceite, como en Novec, pero el aceite debe circular con una bomba para eliminar el calor. El aceite viaja a un intercambiador de calor, donde el calor se transfiere a tuberías llenas de agua que finalmente se conectan a una torre de enfriamiento, ubicada en algún lugar fuera del edificio. La torre de enfriamiento luego disipa el calor en el aire.

La Ley de Moore y los mineros

Bedford Taylor dice que los chips utilizados en la minería de Bitcoin son ahora tan avanzados que son Alcanzando los límites de la fabricación de semiconductores, como lo establece el famoso dicho, la Ley de Moore.

La Ley de Moore establece que el número de transistores en un circuito integrado se duplicará cada dos años. El número de transistores en un chip está determinado por el chip.proceso de fabricación. Como Tecnología de procesos mejora, reduce el tamaño de los elementos en un chip, lo que permite organizar más transistores en un chip.

El tamaño de los transistores en un chip se mide en nanómetros. Según Bedford Taylor de la UCSD, los chips utilizados en los mineros ahora utilizan los transistores más pequeños que se pueden fabricar.

Él dijo:

Los chips de minería de Bitcoin se encuentran ahora en los nodos Tecnología más avanzados de la Ley de Moore: 20 nm y 20 nm. Los primeros chips eran de 130 nm, un proceso relativamente antiguo.

Chips a medida y silicio oscuro

En un artículo que analiza el progreso de los chips utilizados en la minería de Bitcoin , Bedford Taylor concluye que el avance tecnológico en este campo ha sido sorprendentemente rápido a pesar de la creciente dificultad. Describe cuatro generaciones de chips para minería de Bitcoin , desde las CPU convencionales hasta los ASIC (circuitos integrados de aplicación específica) que utilizan actualmente los mineros.

La generación actual de chips de minería representa los primeros ejemplos de una nueva era de "silicio a medida".–chips hechos a medida producidos en lotes relativamente pequeños para un propósito específico–Bedford Taylor argumenta en unDocumento de 2013.

La última generación de hardware —los ASIC dedicados— ha sido financiada, desarrollada e implementada por usuarios de Bitcoin , lo que quizás represente un evento sin precedentes en la historia reciente. Una pregunta es si este modelo puede escalarse a otras áreas de aplicación y marcar el comienzo de una nueva era de silicio a medida, escribió.

Bedford Taylor fue ONE de los autores de una papelque describió un fenómeno conocido como "silicio oscuro".

El problema del silicio oscuro plantea que, a medida que aumenta el número de transistores en los chips, la porción del chip que realmente se utiliza, dadas las limitaciones de potencia del chip, disminuye exponencialmente. Como resultado, una porción del chip permanece sin energía.–el silicio oscuro–y no se utiliza.

El investigador dijo que algunos mineros de Bitcoin han avanzado tan rápidamente que el silicio oscuro ya es un problema y, como resultado, el rendimiento se ha reducido.

Cuándo tiene sentido la refrigeración por inmersión

Entonces, si la inmersión líquida es tan efectiva para enfriar estos chips que están siendo llevados al límite de la Tecnología actual, ¿por qué no la usan todos los mineros? Resulta que los sistemas de refrigeración por inmersión solo son convenientes cuando los mineros enfrentan ciertas limitaciones.

Como señala Brandon Moore de GRC, tres factores impulsan la adopción de sistemas de enfriamiento por inmersión: electricidad costosa, bienes raíces costosos y la ausencia de un sistema de enfriamiento heredado.

"Si tienen electricidad costosa, tienen limitaciones de espacio y aún no cuentan con una infraestructura de enfriamiento, entonces puedo venir, conectar una torre de enfriamiento y listo", dijo.

Garceau, de 3M, coincide con la valoración de Moore, aunque señala que los mineros de Bitcoin con los que ha hablado están cada vez más interesados ​​en optimizar sus instalaciones incluso sin restricciones físicas o monetarias.

Él dijo:

Si hay limitaciones inmobiliarias y un alto costo de la energía, la economía mejora. Pero los mineros de Bitcoin buscan la mejor rentabilidad posible en general.

Costos y beneficios

El enfriamiento por inmersión puede reducir drásticamente los costos operativos. Allied Control–una empresa con sede en Hong Kong que instaló la muy comentada instalación minera de ASICMiner en esa ciudad,–reclamosque su sistema de refrigeración basado en Novec le ahorró al minero más del 90% de su consumo eléctrico. Green Revolution Cooling, por su parte,reclamospara reducir los costes de funcionamiento a la mitad con su sistema de refrigeración a base de aceite.

Incluso con el potencial de ahorro, la refrigeración por inmersión sigue siendo cara. Para un centro de datos convencional, 3M estima que el coste de usar su producto Novec puede ascender hasta el 25 % del coste del hardware que refrigera. La empresa afirma, sin embargo, que los mineros de Bitcoin operan servidores de una densidad tan alta que los costes de fluidos son del 2 %.–El 5% del hardware es posible.

La firma de investigación IHS descubrió que los fluidos de refrigeración especiales son aproximadamente cinco veces más caros que un sistema de agua fría tradicional.

¿El futuro estará contenerizado?

A medida que la refrigeración por inmersión cobra fuerza, las granjas mineras podrían adoptar formas aún más extravagantes. Tanto GRC como Allied Control ofrecen soluciones en contenedores para mineros que deseen aprovechar, por ejemplo, una ubicación privilegiada NEAR de una presa hidroeléctrica.

Green Revolution Cooling puede construir su sistema CarnoJet dentro de un contenedor de 12 metros, que promete ser "listo para usar". Allied Control, por su parte, promociona suTanque de datosmódulos, que ofrece cámaras de seguridad remotas de alta definición como opción.

Moore de GRC dijo:

No todo el mundo puede minar en el Ártico, así que si no tienes ese lujo, una solución como la nuestra tiene sentido. Puedes ser eficiente en cualquier parte del mundo, ya sea en el Amazonas o en Canadá.

La refrigeración por aire sigue siendo dominante

Puede que las empresas mineras de Bitcoin ya compren líquidos refrigerantes por litro, pero siguen siendo una rareza para la gran mayoría de los centros de datos. Casi todos los centros de datos existentes utilizan sistemas de refrigeración por aire, ya que son más económicos de operar, menos complejos de gestionar y más accesibles.

De acuerdo a firma de investigación IHSLa refrigeración líquida representa menos del 1% del mercado de refrigeración de centros de datos. Sin embargo, la empresa también ha descubierto que la demanda de sistemas de refrigeración líquida está creciendo, impulsada por el aumento de los costes energéticos y la aparición de centros de datos de alto rendimiento. Para empresas como 3M y GRC, esta es una tendencia a KEEP en cuenta.

Como dice Moore de GRC:

Los mineros de Bitcoin son casi como niños con una lupa sobre un ANT : queman el hardware y lo llevan al límite a toda velocidad. Cuando refrigeras tu equipo en estanterías con ventiladores, no hay mucho que puedas hacer.