Майнинг-центр с различными Системами Жидкостного Охлаждения
Прежде чем начать любой проект его нужно обосновать и показать выгоду для Инвестора в перспективе (если, конечно, этот бизнес для Инвестора важен и не рассчитан на 1-2 года). В данном анализе мы рассчитаем экономическую составляющую проектов, реализованных с использованием трех различных технологий охлаждения:
- обычная воздушная система охлаждения
- СЖО погружного типа «однофазная» (в диэлектрической жидкости-«масле»)
- СЖО погружного типа «двухфазная» (на «кипящих» жидкостях 3М)
Для корректного сравнения примем одинаковые для всех систем условия:
- общая мощность системы (полезная нагрузка и инфраструктура) до 260 кВт
- размещение оборудования в мобильной контейнере
- размещаемое оборудование — Bitmain ANTMINER S9 (хэшрейт 13.5 TH/s, мощность 1400W, стоимость 80.000 руб.)
- период эксплуатации комплекса – первые 5 лет
Затраты на оборудование
При общем потреблении системой 260 кВт, на работу инфраструктуры, при самом оптимистичном сценарии (дорогом качественном оборудовании), расходуется 15%, а это 33 кВт. При таком сценарии на работу полезной нагрузки — майнеров остается 225 кВт. При стандартном энергопотреблении в 1.4 кВт и вычислительной мощности одной системы S9 в 13.5 ТН/s, на 225 кВт можно подключить 160 устройств, и хешрейт системы составит 2160 ТН/s. При этом стоимость закупаемых устройств составит (80.000 х 160) итого 12.800.000 руб.
При использовании однофазной СЖО можно повысить вычислительную способность путем разгона в 1.2 раза, что повлечет за собой увеличение энергопотребления вычислительных плат в 1.3 раза. В случае такого разгона мы получим систему S9 с производительностью в 16.2 TH/s (13.5 * 1.2) и энергопотреблением в 1.77 кВт/ч (1820 Вт минус 50 Вт от 2х теперь не используемых вентиляторов). Для достижения такой же вычислительной производительности в 2160 TH/s как и в системах с воздушным теплоносителем нам потребуется 133 устройства S9 (2160TH/s / 16.2TH/s). В этом случае стоимость закупаемого вычислительного оборудования составит 10.640.000 руб. Энергопотребление общей Системы составит 236 кВт + инфраструктура.
При рассмотрении данного вида охлаждения стоит учесть:
- необходима модернизация оборудования (стоимость в расчетах не учитывается)
- вычислительное оборудование теряет гарантию Производителя вне зависимости от степени модернизации.
При данном подходе к охлаждению за счет разгона возможно увеличение производительности оборудования в 1.5 раза (возможно и выше), при увеличении энергопотребление в 1.6 раза по сравнению с «воздушным подходом». Для достижения целевого уровня вычислительной мощности необходимо разместить 107 устройств производительностью 20.25 ТН/s (13.5 ТН/s * 1.5). При этом, энергопотребление увеличится до 2.19 кВт (2.24 кВт за минусом потребления 2 вентиляторов 50 Вт на систему). Для данного решения энергопотребление составит 235 кВт (полезная вычислительная нагрузка) + инфраструктура. Стоимость закупаемых устройств составит (80.000 х 107) итого 8.560.000 руб.
При рассмотрении данного вида охлаждения стоит учесть:
- необходима расширенная модернизация оборудования (стоимость в расчетах не учитывается)
- вычислительное оборудование теряет гарантию Производителя вне зависимости от степени модернизации
Затраты на инфраструктуру (капитальные расходы)
Исполнение в 40 фут. контейнере (например — Mobile Mining Containers)
Количество размещаемых устройств – 160 шт.
Вент. агрегат мощностью 70 тыс. м3/ч.
Температура эксплуатации -30 +35°С
Щит автоматики/электропитания
Пожарный датчик без системы пожаротушения
Система доступа и видеонаблюдения
Добавив систему газового пожаротушения (!) увеличим расходы еще на 700.000 руб.
Получаем стоимость контейнера для майнинга около 2.500.000 руб.
Исполнение в 20 фут. контейнере
Количество размещаемых устройств – 133 шт.
Вент. агрегат мощностью 10 тыс. м3/ч.
Температура эксплуатации -40 +40°С (Московский регион)
Щит автоматики/электропитания
Пожарный датчик без системы пожаротушения (используется огнестойкая жидкость)
Система доступа и видеонаблюдения
Получаем стоимость контейнера около 1.500.000 руб.
ВАРИАНТ 1.
Для оборудования в контейнере используются 2 емкости для размещения в каждой до 70 устройств вместе с БП (блок питания). Необходимый объем жидкости составляет примерно 2000 литров (с учетом вытеснения оборудованием, заполнения магистралей и градирни).
Используя возможность расположения вычислительного оборудования рядом с внешним модулем охлаждения теплоноситель в одноконтурной системе подается непосредственно в градирню (без использования теплообменника). Параметры теплоносителя: вход в градирню +45°C, выход/подача в емкости +35°С.
Для поддержания необходимых параметров в «горячие дни» необходимо использование системы орошения совместно с системой водоподготовки.
Дополнительная комплектация:
- емкости для размещения до 70 устройств — 2 шт.
- диэлектрическая жидкость – 2000 л.
- сухой охладитель (градирня) с системой мониторинга и управления – 1 шт.
- циркуляционный насос внутреннего контура (N+1) – 2 шт.
- частотный преобразователь на насос – 2 шт.
- частотный преобразователь на вентиляторы – 1 шт.
- циркуляционный насос системы орошения – 1 шт.
- система водоподготовки для системы орошения – 1 шт.
- комплектующие и расходные материалы
Стоимость дополнительной комплектации составляет 8.500.000 руб.
ИТОГО сумма составит около 10.000.000 руб.
ВАРИАНТ 2.
Дополнительная комплектация:
- емкости для размещения до 70 устройств — 2 шт.
- диэлектрическая жидкость – 1400 л.
- аппарат теплообменный пластинчатый – 1 шт.
- циркуляционный насос внутреннего контура (N+1) – 2 шт.
- частотный преобразователь на насос – 2 шт.
- комплектующие и расходные материалы
Стоимость по варианту 2 составит 2.200.000 руб.
Исполнение в 20 фут. контейнере
Количество размещаемых устройств – 107 шт.
Вент. агрегат мощностью 10 тыс. м3/ч.
Температура эксплуатации -40 +40°С (Московский регион)
Щит автоматики/электропитания
Пожарный датчик без системы пожаротушения (используется огнестойкая жидкость)
Система доступа и видеонаблюдения
Получаем стоимость контейнера около 1.500.000 руб.
Для размещения оборудования в контейнере используются 8 герметичных теплоизолированных емкостей с пароконденсатором (на 30 кВт. каждый). В емкостях располагаются модернизированные платы от вычислителей. Блоки питания, питающие устройства, устанавливаются вне емкостей и охлаждаются воздухом. Данный подход позволит обеспечить экономичный объем около 1 литра жидкости на 1 кВт потребления (тепловыделения). То есть, объем «дорогой» жидкости составит около 250 литров (в 1 кг при плотности 1.6 содержится около 0.6 л.)
Одноконтурная система с внешним модулем охлаждения обеспечивает подачу теплоносителя (водогликолиевая смесь) непосредственно в коллектор для пароконденсаторов. Теплоноситель — вход в градирню +50°C, выход/подача +40°С.
Дополнительная комплектация:
- емкости для размещения оборудования на 30 кВт. — 8 шт.
- теплоотводящая жидкость 3М Novec 7100 — 250 л.
- сухой охладитель (градирня) с системой мониторинга и управления – 1 шт.
- циркуляционный насос внутреннего контура (N+1) – 2 шт.
- частотный преобразователь на насос – 2 шт.
- частотный преобразователь на вентиляторы – 1 шт.
- комплектующие и расходные материалы
Стоимость дополнительной комплектации составляет 6.700.000 руб.
ИТОГО сумма составит около 8.200.000 руб.
Дополнительную выгоду может принести возможность использования горячего теплоносителя +50 + 55°С для хозяйственных нужд!
Операционные расходы
Потребление на вычисления 225 кВт.
Коэффициент на охлаждение вычислительного оборудования при таком подходе составляет 1,15. Суммарное потребление системы 259 кВт.
Итого на электропитание всего комплекса за 5 лет — 56.666.250 руб.
Потребление на вычисления 236 кВт.
Коэффициент на охлаждение оборудования 1,05. Суммарное потребление системы 248 кВт.
Итого на электропитание всего комплекса за 5 лет — 54.268.200 руб.
Потребление на вычисления 235 кВт.
Коэффициент на охлаждение оборудования 1,03. Суммарное потребление системы 242 кВт.
Итого на электропитание всего комплекса за 5 лет — 53.008.950 руб.
Модернизация вычислительной части
Учитывая скорость выхода новых, более производительных, моделей оборудования, примем срок модернизации (замены парка старого вычислительного оборудования) 2 года, то есть за 5 лет замена будет произведена 2 раза. Прогнозов делать не будем, но предположим, что при условии стабилизации/роста курсов криптовалют и возросшей производительности его стоимость останется прежней. Для обеспечения одинаковой производительности при различных подходах нужно будем закупить оборудование в тех же пропорциях.
Итоговые расчёты
| Расходы (руб.) | Воздух | Однофазная СЖО | Двухфазная СЖО |
| Оборудование | 12 800 000 | 10 640 000 | 8 560 000 |
| Инфраструктура | 2 500 000 | 10 000 000 | 8 200 000 |
| Модернизация (х2) | 25 600 000 | 21 280 000 | 17 120 000 |
| Операционные расходы | 56 666 250 | 54 268 200 | 53 008 950 |
| ИТОГО | 97 566 250 | 96 188 200 | 86 888 950 |
| Экономия за 5 лет | — | 1 378 050 | 10 677 300 |
Условия:
- Хэшрейт 2160 ТН/s
- Срок эксплуатации 5 лет
- Стоимость электроэнергии 5 руб./кВт.ч.
- Место эксплуатации — Московский регион
В расчетах не учтены:
- разовые расходы на проектирование
- разовые расходы на сертификацию
- стоимость инсталляции и командировочные расходы
- стоимость доставки оборудования
- расходы на подготовку «площадки» под установку контейнера и инфраструктуры
- стоимость периодического сервисного обслуживания внешнего модуля охлаждения (градирни)
- остаточная стоимость оборудования и возможность последующей эксплуатации инфраструктуры после регламентных работ
Примечание:
- Данный расчет не является коммерческим предложением
- Для широкого применения СЖО нужны Поставщики оборудования под данный вид охлаждения, что снизит затраты на доработку вычислительного оборудования
