L’évolution vers l’énergie propre dans le minage de bitcoins : dissipation de la chaleur refroidie par air à la dissipation thermique refroidie par eau

Auteur : DeMan

L’industrie minière, autrefois prospère, a également connu des problèmes avec le ralentissement du marché des crypto-monnaies.

Le « halving » approche, l’expansion de la puissance de calcul stagne, le prix de la puissance de calcul affiche une tendance générale à la baisse et l’ensemble de l’industrie est plein de pessimisme et d’incertitude.

Cependant, au milieu de ce bourbier apparemment sans espoir, une nouvelle technologie de machine minière a discrètement émergé, ce qui apporte espoir et motivation. Il s’agit d’une technologie refroidie à l’eau.

En revanche, la technologie traditionnelle de refroidissement par air n’a pas été en mesure de répondre à la demande croissante de puissance de calcul. L’overclocking peut améliorer l’efficacité, mais les systèmes refroidis par air peuvent rapidement atteindre un point de basculement. La technologie de refroidissement par eau résout parfaitement ce problème grâce à ses excellentes performances de dissipation thermique.

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Le prix unitaire du taux de hachage Bitcoin de 2022 à ce jour

L’utilisation de machines minières refroidies à l’eau permet d’augmenter la puissance de calcul de plus de 10%, tout en réduisant le bruit de 60%. Cela signifie non seulement une augmentation significative de l’efficacité de la machine unique, mais permet également aux sites miniers de se conformer plus facilement aux exigences réglementaires environnementales. En outre, la technologie de refroidissement par eau devrait également réduire les investissements dans la recherche et le développement de nouvelles machines et retarder le risque d’incertitude causé par l’augmentation de la concentration industrielle.

En bref, la technologie refroidie à l’eau est un coup de pouce pour l’industrie minière du bitcoin en difficulté. Avec le remaniement imminent de l’industrie, les fabricants de machines minières qui maîtrisent les avantages de la technologie de refroidissement par eau devraient prendre les devants dans la nouvelle ère.

Si l’on considère le système traditionnel de dissipation thermique refroidi par air, la technologie refroidie à l’eau est plus adaptée à l’industrie du minage de crypto-monnaies

En 2009, Satoshi Nakamoto a proposé l’idée d’une monnaie numérique décentralisée dans le livre blanc Bitcoin, qui a ouvert l’histoire du développement de la crypto-monnaie et de la technologie blockchain. Au cours de plus de dix ans de développement, un immense écosystème industriel s’est formé autour de Bitcoin, et les machines de minage, en tant que l’une des infrastructures importantes, ont subi de nombreuses innovations technologiques.

Bitcoin atteint un consensus décentralisé grâce à un mécanisme de preuve de travail, et les mineurs maintiennent la sécurité du réseau et la tenue du registre en fournissant de la puissance de calcul. Au fil du temps, Bitcoin réduit progressivement les récompenses de minage des mineurs. Cela signifie que les mineurs doivent continuellement augmenter leur puissance de calcul afin de maintenir leurs revenus. Par conséquent, des machines minières spéciales avec des performances plus élevées ont vu le jour.

Au début, les plates-formes minières utilisaient principalement des GPU pour les calculs de l’algorithme SHA-256. En 2013, les machines de minage utilisant des puces ASIC sont entrées sur le marché, bien plus efficaces que les GPU, déclenchant la première poussée de puissance de calcul. Depuis lors, l’avancement de la technologie des processus a favorisé la mise à niveau des machines minières multi-tours, et les machines minières grand public actuelles utilisent des puces ASIC constituées de processus de 5 nm ou 7 nm.

Alors que l’indice COEF continue d’augmenter, les systèmes de refroidissement traditionnels refroidis par air ne peuvent plus répondre à la demande. L’overclocking peut augmenter la puissance de calcul, mais il apporte également une plus grande pression sur la dissipation de la chaleur. De plus, dans un souci de durabilité environnementale, la nouvelle génération de plates-formes minières doit parvenir à une dissipation thermique efficace et à un faible bruit. Dans ce contexte, la technologie de refroidissement par eau est devenue un moyen important pour l’itération des produits en raison de ses avantages significatifs en matière de dissipation thermique.

Par rapport à la technologie traditionnelle refroidie par air, la technologie refroidie par eau est progressivement devenue une nouvelle tendance itérative des produits de machines de minage de crypto-monnaie avec ses excellentes performances de dissipation thermique et ses multiples avantages. Le principe de fonctionnement de base de cette technologie consiste à faire circuler l’eau de refroidissement à la surface de la puce de la machine minière à travers une conduite d’eau scellée, à absorber la chaleur générée par la puce, puis à échanger de la chaleur à travers un radiateur externe ou une tour de refroidissement, et enfin à évacuer la chaleur du système.

Pourquoi le système de refroidissement par eau est très attendu, ces avantages fondamentaux sont irremplaçables

Par rapport aux systèmes traditionnels refroidis par air, les systèmes de refroidissement refroidis par eau offrent des avantages significatifs, comme décrit ci-dessous :

  1. Efficacité de dissipation thermique élevée : la capacité thermique spécifique de l’eau est 4000 fois celle de l’air et la conductivité thermique est 25 fois celle de l’air. Cela signifie que la technologie de refroidissement par eau peut réduire plus efficacement la température de surface de la puce et avoir de meilleures performances de dissipation thermique au même débit.

  2. Réduire la distribution inégale de la température : Par rapport au système refroidi par air, la technologie de refroidissement par eau peut couvrir uniformément toute la surface de la puce, réduisant efficacement la différence de température, améliorant ainsi la stabilité du système.

  3. Meilleur espace d’overclocking : À la même consommation d’énergie, les mineurs refroidis à l’eau peuvent atteindre des taux d’overclocking plus élevés, ce qui peut augmenter le taux de hachage de plus de 10 % et apporter des améliorations significatives aux performances des mineurs.

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Photographie aérienne de l’équipement du système de refroidissement par eau

  1. Faible bruit : Le système de refroidissement par eau n’a besoin que d’une vitesse de ventilateur inférieure pour maintenir l’effet de dissipation thermique, de sorte que le bruit est considérablement réduit pendant le fonctionnement, qui est inférieur de plus de 60% à celui du système de refroidissement par air.

  2. Haute fiabilité : Le système de refroidissement par eau ne contient pas de pièces sujettes à l’usure, telles que les pales de ventilateur, de sorte qu’il a une durée de vie plus longue et des coûts d’exploitation et de maintenance inférieurs.

  3. Bonne adaptabilité : La technologie de refroidissement par eau adopte une conception modulaire, qui peut être combinée et déployée en fonction des besoins de différents environnements, de sorte qu’il est plus facile de réaliser une disposition globale. En particulier dans les zones à haute température et à forte humidité, la technologie de refroidissement par eau montre ses avantages et fournit une solution fiable pour le fonctionnement des machines minières.

Au Moyen-Orient, au Texas et dans d’autres régions où les sites miniers sont denses, les avantages de la technologie de refroidissement par eau deviennent de plus en plus importants. La région du Moyen-Orient est confrontée à des températures élevées et à des conditions d’humidité élevées, ce qui pose des défis à l’exploitation des plates-formes minières. Cependant, la technologie de refroidissement par eau résout ces problèmes.

Le PDG d’Exahertz, une société basée à Oman, a déclaré : « Les excellentes performances de dissipation thermique de la technologie de refroidissement par eau nous offrent une protection suffisante pour l’exploitation minière dans les zones désertiques, ce qui était presque impossible dans le passé. Les mineurs refroidis à l’eau fonctionnent très bien à Oman, nous n’avons connu aucun temps d’arrêt et avons maintenu une disponibilité de près de 100 %. Cet exemple illustre de manière frappante l’excellence de la technologie de refroidissement par eau dans des environnements extrêmes.

Le refroidissement de l’eau et la dissipation thermique ont d’excellentes performances en termes de rapport d’efficacité énergétique, ce qui est bon pour les revenus miniers de Bitcoin

Dans le contexte de l’émission continue de bitcoins mais de la réduction progressive de moitié des récompenses de blocs, le ratio d’efficacité énergétique est devenu un indicateur clé pour mesurer la compétitivité des produits de machines de minage. Le rapport d’efficacité énergétique est la quantité d’électricité nécessaire pour que la machine minière produise une puissance de calcul de 1T, et plus la valeur est faible, meilleures sont les performances de la machine minière.

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Le ratio d’efficacité énergétique du minage de cryptomonnaies continue de baisser

Avec la hausse constante des prix mondiaux de l’énergie, le coût de l’électricité représente une part croissante des coûts d’exploitation des mines. D’autre part, la difficulté du minage ne cesse d’augmenter, d’où l’urgence d’augmenter la puissance de calcul d’une seule machine. Dans ce contexte, l’importance du rapport d’efficacité énergétique devient de plus en plus importante.

Pour les mineurs, le choix d’une machine de minage avec un taux d’efficacité énergétique élevé peut non seulement obtenir une puissance de calcul plus élevée à la même puissance, mais également aider à réduire la consommation d’énergie et à réduire la pression sur les coûts d’exploitation. De plus, la conception économe en énergie permet aux plates-formes minières de répondre plus facilement aux exigences réglementaires environnementales.

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Bitmain a dévoilé son dernier mineur refroidi à l’eau ANMINER, le S21 Hyd, lors du World Digital Mining Summit 2023 (WDMS 2023).

Pour les fabricants de machines minières, l’amélioration du taux d’efficacité énergétique dans le développement et la conception des produits est le seul moyen de maintenir la compétitivité du marché. La maîtrise de la technologie de refroidissement par eau de pointe et le développement de produits avec le taux d’efficacité énergétique le plus élevé de l’industrie aideront les fabricants à obtenir un avantage de premier arrivé sur le marché.

En résumé, le taux d’efficacité énergétique est devenu un indicateur important pour juger de la qualité des produits des machines minières et déterminer la compétitivité du marché. Les fabricants de machines minières doivent accorder une grande importance à l’innovation technologique en matière d’efficacité énergétique afin d’améliorer le taux d’efficacité énergétique de leurs produits et de se démarquer dans la concurrence féroce du marché.

Derrière le rendement élevé et les performances élevées se cache un coût de déploiement plus élevé : lisez les composants clés du mineur refroidi à l’eau

Malgré les avantages des systèmes miniers refroidis par liquide, ils ne conviennent pas à toutes les opérations minières. Cela s’explique par le fait que les dépenses d’investissement initiales sont trop élevées et que l’expertise requise est trop élevée par rapport à un fonctionnement refroidi par air.

Le bon fonctionnement d’un mineur refroidi à l’eau est indissociable d’un certain nombre de composants clés qui jouent un rôle important pour répondre aux exigences des différents environnements de travail. Les principaux composants de la machine minière refroidie à l’eau comprennent des plaques de refroidissement, des conduites d’eau, des pompes à eau, des radiateurs et des ventilateurs, etc., et peuvent être configurés comme un système de circulation d’eau ouvert ou fermé selon les exigences particulières de l’environnement de travail.

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Pièces de mineur refroidies à l’eau

1. Plaque de refroidissement :

La plaque de refroidissement est un composant qui est en contact direct avec la puce, et elle dispose d’une grande surface de canaux d’écoulement micro-fins qui garantissent que le liquide de refroidissement absorbe la chaleur uniformément. Les matériaux en cuivre ou en alliage de cuivre sont généralement utilisés pour améliorer la conductivité thermique. Ce composant essentiel transfère efficacement la chaleur au liquide de refroidissement, assurant ainsi le fonctionnement stable de la plate-forme minière.

2. Conduite d’eau :

La conduite d’eau est utilisée pour connecter la plaque de refroidissement au radiateur et compléter la circulation du liquide de refroidissement. Afin de répondre aux exigences en matière de résistance mécanique et de résistance à la corrosion, des matériaux de haute qualité tels que des tuyaux en acier, en plastique ou en caoutchouc sont souvent utilisés. Ces tuyaux jouent un rôle clé dans la connexion des différents composants et assurent un écoulement régulier du liquide de refroidissement.

3. Pompe à eau :

La pompe à eau est la source d’énergie du système de refroidissement par eau, et elle est responsable du pompage du liquide de refroidissement du radiateur et de son alimentation vers la plaque de refroidissement. Les performances de la pompe à eau doivent correspondre à la demande de débit de la conduite d’eau et fournir suffisamment de charges de pression pour garantir que le liquide de refroidissement puisse circuler en douceur.

4. Radiateur :

Le radiateur est un composant important qui dispose d’une grande surface de radiateur pour l’échange de chaleur entre le liquide de refroidissement et l’air ambiant, de sorte que la chaleur générée par le système est efficacement évacuée. Au moyen de la convection forcée de l’air, les ventilateurs sont souvent utilisés pour améliorer l’efficacité du radiateur.

5. Ventilateur :

Le ventilateur est un élément clé du système de refroidissement, fournissant un flux d’air forcé vers le radiateur et accélérant la dissipation de la chaleur. Les ventilateurs des systèmes refroidis par liquide peuvent généralement fonctionner à des vitesses inférieures à celles des systèmes traditionnels refroidis par air, ce qui réduit la consommation d’énergie et le bruit.

Selon le scénario d’application, vous pouvez choisir entre une circulation d’eau ouverte ou fermée. Le système ouvert échange la chaleur directement avec l’air ambiant à faible coût. Les systèmes fermés, quant à eux, enferment le liquide de refroidissement et le radiateur dans le châssis et conviennent aux sites miniers en plein air dans des environnements difficiles afin de protéger le système des interférences externes et de la corrosion. Ensemble, ces composants constituent le cœur de la technologie de refroidissement par eau et fournissent un support fiable pour les performances de la machine minière.

L’application de la technologie de refroidissement par eau a de larges perspectives, apportant une série d’opportunités à l’ensemble de l’industrie de la cryptographie

La technologie de refroidissement par eau présente actuellement de larges perspectives d’application, couvrant de nombreux aspects tels que l’amélioration de la puissance de calcul d’une seule machine, la réduction du coût de l’itération de la R&D et l’adaptation aux environnements difficiles, apportant un potentiel et des opportunités énormes pour le minage de crypto-monnaies.

1. Améliorer la puissance de calcul d’une seule machine :

L’introduction de la technologie refroidie à l’eau peut augmenter considérablement l’espace d’overclocking des machines minières, de sorte que le taux de hachage peut être augmenté de plus de 10 % par rapport aux méthodes refroidies par air pour la même consommation d’énergie. Cet avantage permettra de faire face efficacement à l’augmentation continue de la difficulté de la puissance de calcul et d’offrir plus de marge d’amélioration dans les performances des machines minières.

2. Réduire les coûts d’itération de la R&D :

À l’heure actuelle, le coût de la recherche et du développement des puces ASIC dans les processus avancés augmente, et la relation entre les puces ASIC et l’amélioration des performances diminue progressivement. Cependant, l’application de l’overclocking de la technologie refroidie à l’eau peut améliorer continuellement l’efficacité des puces plus anciennes, réduisant ainsi le coût d’investissement d’une nouvelle série d’itérations de R&D et économisant des ressources importantes pour le secteur minier.

3. Adaptez-vous aux environnements difficiles :

La technologie refroidie à l’eau est modulaire et conteneurisée, ce qui permet un déploiement rapide en fonction des conditions de la mine. Il présente une excellente résistance aux perturbations et à la corrosion, ce qui réduit considérablement les coûts de maintenance. Cela rend la technologie refroidie à l’eau idéale pour un fonctionnement fiable dans des environnements difficiles.

4. Promouvoir la mise à niveau de l’industrie :

Alors que la concentration du minage de crypto-monnaies continue d’augmenter, les grands mineurs ont la possibilité d’adopter de nouvelles technologies et de nouveaux équipements. On s’attend à ce que la technologie de refroidissement par eau devienne une technologie clé pour promouvoir la mise à niveau de l’ensemble de l’industrie, conduisant l’industrie à se développer dans une direction plus efficace et durable.

5. Répondre à la surveillance environnementale :

À une époque où l’on se préoccupe de plus en plus de la protection de l’environnement, la technologie de refroidissement par eau a les caractéristiques nécessaires pour réduire la consommation d’énergie et le bruit, contribuer à améliorer la durabilité des mines et mieux répondre à l’opinion publique environnementale et aux exigences réglementaires. Cela aidera l’industrie dans son ensemble à fonctionner de manière plus responsable.

Selon les prévisions de l’industrie, le taux de pénétration de la technologie de refroidissement par eau dans les machines minières nouvellement déployées continuera d’augmenter à l’avenir. Les analystes de JPMorgan estiment même que d’ici 2025, les machines de minage refroidies à l’eau devraient représenter plus de 25 % du total des machines de minage dans le monde, ce qui souligne davantage l’avenir prometteur de la technologie refroidie à l’eau dans le minage de crypto-monnaies. Cette tendance contribuera à améliorer l’efficacité, la durabilité et la compétitivité de l’industrie dans son ensemble, ouvrant ainsi davantage de possibilités aux sociétés minières et aux investisseurs.

Le passage à l’énergie propre dans le minage de Bitcoin est la tendance de l’époque, et nous attendons avec impatience l’émergence d’autres opportunités d’investissement

Sous la pression réglementaire, le minage de bitcoins doit améliorer son image verte et durable afin de prospérer.

Tout d’abord, dans le contexte de la neutralité carbone mondiale, la protection de l’environnement vert est devenue une voie de développement nécessaire pour tous les domaines de la vie. Le minage de bitcoins doit être encore plus proactif, sinon il ne sera pas durable. Les principales sociétés minières cotées en bourse de l’industrie ont formé des organisations pour divulguer publiquement les données sur les émissions de carbone et la consommation d’énergie, et optimisent continuellement la structure du pouvoir et augmentent la proportion d’énergie renouvelable. Il s’agit d’une étape importante pour communiquer son engagement en matière de développement durable aux organismes de réglementation et au public.

En outre, les sociétés minières déploient activement de l’énergie propre et bon marché. Outre les États-Unis, les abondantes ressources hydroélectriques de l’Europe du Nord constituent une direction importante. Une coopération approfondie avec les entreprises d’énergie verte deviendra également la tendance générale.

Enfin, les critères ESG (Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance) seront au cœur de l’industrie minière. Il est également impératif de créer une organisation similaire à la Green Foundation, qui mène régulièrement des efforts de plaidoyer et de lobbying pour obtenir le soutien du gouvernement et la reconnaissance du public.

En résumé, le développement vert et à faible émission de carbone et la gestion des relations gouvernementales sont devenus les principales priorités de l’industrie minière du bitcoin. Ce n’est qu’en économisant de l’énergie et en réduisant les émissions, en se conformant aux lois et aux règlements, et en communiquant avec le gouvernement et le public, que cette industrie peut occuper une position favorable dans la nouvelle ère et atteindre un développement durable.

Dans le même temps, nous constatons également que la technologie de refroidissement par eau offre une voie technique importante pour améliorer l’efficacité, réduire les coûts et s’adapter à des environnements complexes. Il comble non seulement l’écart entre les anciennes et les nouvelles machines, mais réduit également les investissements en R&D. Dans le contexte de la modernisation industrielle, la technologie de refroidissement par eau devrait devenir une force motrice importante pour le développement de produits de machines minières.

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