Вентиляция, направленная на охлаждение майнинг ферм, регулярно претерпевает изменения в связи с развитием оборудования для зарабатывания на криптовалюте, постепенному переходу от небольших объемов к мощностям сравнимым с дата-центрами. Майнинг фермы могут быть построены на готовых блоках – асиках (Antminer) или ригах с комплектом видеокарт (обычно 4 ~ 8 GPU).
Расчет производительности вентиляции
Для выбора вентиляционных устройств учитывают количество тепла, выделяемое единицей охлаждаемого устройства, количество ригов или асиков, региональные температуры зимой и летом, влажность, аэродинамическое сопротивление воздушного тракта. Ограничение по скорости в рабочей зоне – 0,5 м/с (оптимально – до 0,2 м/с).
Приведем пару примеров расчета производительности на структурную единицу фермы.
- Один Antminer S9 потребляет и выделяет 1,4 кВт тепла. Производительность заменяемого кулера составляет 338 м³/ч. Таким образом, чтобы не превысить предельную температуру на выходе из продуваемой фермы (+40 ºС), температура на входе не может быть выше 29 ºС. Принимаем, что на улице +32 ºС, значит потребуется охладить 338 м³/ч на 3 ºС, что соответствует 0,4 кВт на один асик для выбора кондиционера, кассетного испарителя, компрессорно-конденсаторного блока и пр.
- Электропотребление различных видеокарт с разными алгоритмами майнинга варьируется от 100 до 400 Вт. Примем в среднем 250 Вт, что для 6-картового рига составит 1,5 кВт тепловыделений. Если местные кулеры не предусмотрены, а климатические условия не позволяют подогрев воздуха более, чем на 10 ºС, то производительность вентилятора составит 360 м³/ч на один риг.
На практике обсчитываются пограничные исходные данные для гарантированного охлаждения работающего оборудования, а если есть возможность снижения вычислительных мощностей в самые жаркие дни, то они исключаются из расчета.
При выборе следует иметь в виду, что производители вентиляторов часто указывают расход воздуха в CFM (пересчет по online-калькулятору).
Основные схемы вентиляции майнинг ферм
В зависимости от вышеперечисленных факторов, вентиляция может быть естественной для мини-ферм или принудительной для средних и крупных.
Три основных схемы принудительной вентиляции:
- С ручным управлением и без устройств охлаждения.
- То же, но с автоматикой.
- Автоматическое управление, замкнутый охладительный контур.
В состав вентиляционной системы могут входить осевые или радиальные отдельностоящие вентиляторы или канальные, интегрируемые в тракт, пылеуловители разных типов, контролирующая и управляющая автоматика, арматура тракта, вытяжной зонт, увлажнители, осушители, охлаждающий контур и пр.
Осевые вентиляторы не формируют жесткий поток, но за счет наружной установки, распределительной конструкции впрыска воздуха в помещение и отбора зонтом и вытяжным вентилятором в верхней части воздухообмен вокруг процессоров можно интенсифицировать.
Целенаправленной разводкой коробов с канальными вентиляторами и направленной подачей и отбором воздуха создаются «горячие» и «холодные» коридоры, что позволяет более точно контролировать и регулировать микроклимат непосредственно рядом с вычислительными мощностями. Для предотвращения перегрева и снижения хешрейта контроль температуры видеокарт ведется по ядру и ОЗУ.
На всех воздуховодах, ведущих к фермам, необходимы фильтры (максимальная фракция пыли в помещении – 3 мкм, концентрация – 0,75 мг/м³, а напор вентиляторов должен учитывать сопротивление пылеуловителей.
Особенности режима «Зима»
Для снижения оборотов и производительности вентиляторов при низких температурах на улице используют частотный регулятор.
Подаваемый в помещение воздух не может иметь отрицательные значения (по ГОСТ для ЭВМ – от +14 ºС при влажности менее 80%) во избежание выпадения конденсата. Для эксплуатационного режима «Зима» есть два способа повысить температуру. Первый – установить на входе калорифер с термостатом, но вносить в охлаждаемое помещение дополнительное тепло не слишком рационально. Второй – предусмотреть камеру смешения теплого удаляемого из помещения воздуха с холодным приточным. В последнем случае рекуперацией управляет контроллер через заслонки с сервоприводами, а фильтр устанавливают после камеры.