比特幣挖礦清潔能源化重要一步：風(fēng)冷散熱轉(zhuǎn)向水冷散熱
曾經(jīng)繁榮無(wú)限的挖礦產(chǎn)業(yè)如今陷入了加密市場(chǎng)的低谷，面臨著重大挑戰(zhàn)。隨著比特幣“減半”事件的臨近，礦機(jī)算力的擴(kuò)張勢(shì)頭趨緩，算力價(jià)格普遍下跌，這讓整個(gè)行業(yè)充滿了沮喪和不確定性。
然而，在這看似絕望的時(shí)刻，一項(xiàng)嶄新的礦機(jī)技術(shù)悄然嶄露頭角，為整個(gè)行業(yè)注入了新的希望和活力。這項(xiàng)技術(shù)，即水冷技術(shù)，以其卓越的性能正在引領(lǐng)行業(yè)的未來(lái)。
相比之下，傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)已經(jīng)難以滿足日益提升的算力需求。超頻運(yùn)行可以提升效率，但風(fēng)冷系統(tǒng)很快就會(huì)達(dá)到臨界點(diǎn)。而水冷技術(shù)以其卓越的散熱性能，完美解決了這一難題。
2022年至今的比特幣哈希率單價(jià)
采用水冷的礦機(jī)，算力提升可達(dá)10%以上，同時(shí)噪音降低60%。這不僅意味著單機(jī)效率的大幅度提升，也使得挖礦場(chǎng)所更容易符合環(huán)境監(jiān)管要求。此外，水冷技術(shù)還有望降低新機(jī)研發(fā)的投入，延緩行業(yè)集中度提升帶來(lái)的不確定性風(fēng)險(xiǎn)。
簡(jiǎn)而言之，水冷技術(shù)為陷入困境的比特幣挖礦業(yè)注入了一針強(qiáng)心劑。隨著行業(yè)大洗牌在即，掌握水冷技術(shù)優(yōu)勢(shì)的礦機(jī)廠商，有望在新時(shí)代占據(jù)先機(jī)。
回看傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，水冷技術(shù)更適合加密挖礦行業(yè)
2009年，中本聰在比特幣白皮書中提出了去中心化數(shù)字貨幣的設(shè)想，拉開(kāi)了加密貨幣和區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的歷史序幕。在十余年的發(fā)展過(guò)程中，圍繞比特幣形成了一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，礦機(jī)作為其中重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，經(jīng)歷了多次技術(shù)革新。
比特幣通過(guò)工作量證明機(jī)制達(dá)成去中心化共識(shí)，礦工通過(guò)提供計(jì)算力來(lái)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全和賬本記賬。隨著時(shí)間的推移，比特幣系統(tǒng)會(huì)逐步減少礦工的挖礦獎(jiǎng)勵(lì)。這意味著礦工需要不斷提高算力才能維持收益。因此，性能更強(qiáng)的專用礦機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。
早期，礦機(jī)主要采用GPU來(lái)進(jìn)行SHA-256算法計(jì)算。2013年，使用ASIC芯片的礦機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)，其效率遠(yuǎn)超GPU，引發(fā)了第一輪算力激增。此后，制程技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了多輪礦機(jī)升級(jí)換代，目前主流礦機(jī)使用5nm或7nm工藝制成的ASIC芯片。
隨著難度coef指數(shù)不斷攀升，傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足需求。超頻運(yùn)行可以提升算力，但也帶來(lái)更大的散熱壓力。此外，考慮到環(huán)境可持續(xù)性，新一代礦機(jī)需要實(shí)現(xiàn)高效的散熱與低噪音。在此背景下，水冷技術(shù)以其顯著的散熱優(yōu)勢(shì)，成為產(chǎn)品迭代的重要途徑。
與傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)相比，水冷技術(shù)以其卓越的散熱性能和多重優(yōu)勢(shì)逐漸成為加密貨幣礦機(jī)產(chǎn)品的迭代新潮流。這項(xiàng)技術(shù)的基本工作原理是將冷卻水通過(guò)密封水管循環(huán)送至礦機(jī)芯片表面，吸收芯片產(chǎn)生的熱量，隨后通過(guò)外置的散熱器或冷卻塔進(jìn)行熱交換，最終將熱量排出系統(tǒng)。
水冷散熱系統(tǒng)為何備受期待，這些核心優(yōu)勢(shì)不可替代
相較于傳統(tǒng)的風(fēng)冷系統(tǒng)，水冷散熱系統(tǒng)帶來(lái)了明顯的優(yōu)勢(shì)，如下所述：
1、散熱效率高：水的比熱容是空氣的4000倍，導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的25倍。這意味著在相同的流量下，水冷技術(shù)能夠更有效地降低芯片表面溫度，具備更卓越的散熱性能。
2、降低溫度分布不均：相較于風(fēng)冷系統(tǒng)，水冷技術(shù)能夠均勻地覆蓋整個(gè)芯片表面，有效減小溫度差異，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3、更好的超頻空間：在相同的功耗下，水冷礦機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更高的超頻頻率，這可以使Hashrate提升10%以上，為礦機(jī)性能帶來(lái)顯著提升。
航拍水冷散熱系統(tǒng)設(shè)備
4、低噪音：水冷系統(tǒng)只需要較低的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來(lái)維持散熱效果，因此運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音顯著降低，比風(fēng)冷系統(tǒng)降低了60%以上。
5、高可靠性：水冷系統(tǒng)不包含易磨損部件，如風(fēng)扇葉片，因此使用壽命更長(zhǎng)，運(yùn)維成本更低。
6、良好適應(yīng)性：水冷技術(shù)采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同環(huán)境需求進(jìn)行組合部署，因此更易實(shí)現(xiàn)全球化布局。特別是在高溫高濕地區(qū)，水冷技術(shù)顯示出其優(yōu)勢(shì)，為礦機(jī)運(yùn)行提供了可靠的解決方案。
在中東、德州等礦場(chǎng)密集的地區(qū)，水冷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)顯著。中東地區(qū)面臨高溫和高濕的環(huán)境，這些因素對(duì)礦機(jī)的運(yùn)行構(gòu)成挑戰(zhàn)。然而，水冷技術(shù)恰好解決了這些問(wèn)題。
一家位于阿曼的企業(yè)Exahertz的CEO表示：“水冷技術(shù)絕佳的散熱性能為我們?cè)谏衬貐^(qū)挖礦提供了充足的保障，而在過(guò)去，這幾乎是不可能的。水冷礦機(jī)在阿曼能夠非常順利地運(yùn)行，我們沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)任何停機(jī)時(shí)刻，幾乎保持了100%的在線率。” 這個(gè)例子生動(dòng)地展示了水冷技術(shù)在極端環(huán)境下的卓越表現(xiàn)。
水冷散熱在能效比方面表現(xiàn)優(yōu)異，利好比特幣挖礦收益
在比特幣持續(xù)增發(fā)但區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)逐步減半的背景下，能效比已經(jīng)成為衡量礦機(jī)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵指標(biāo)。能效比即礦機(jī)輸出1T算力需要多少電，數(shù)值越低礦機(jī)性能越好。
加密挖礦業(yè)能效比持續(xù)下降
隨著全球能源價(jià)格穩(wěn)步上漲，電力成本占礦場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本的比重越來(lái)越高。另一方面，挖礦難度不斷提升，使得提高單機(jī)算力迫在眉睫。在這樣的大背景下，能效比的重要性日益凸顯。
對(duì)礦工來(lái)說(shuō)，選擇能效比高的礦機(jī)既可以在相同功率下獲取更高的算力產(chǎn)出，也有助于降低耗電量，減輕運(yùn)營(yíng)成本壓力。此外，高能效設(shè)計(jì)還使礦機(jī)更容易滿足環(huán)境監(jiān)管方面的要求。
比特大陸于2023全球數(shù)字礦業(yè)峰會(huì)（WDMS 2023）期間發(fā)布最新款A(yù)NTMINER水冷礦機(jī)S21 Hyd
而對(duì)礦機(jī)生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，在產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)上提升能效比，是保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路。掌握領(lǐng)先的水冷技術(shù)，開(kāi)發(fā)出能效比達(dá)到行業(yè)最高水準(zhǔn)的產(chǎn)品，將助力廠商在市場(chǎng)中取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
綜上所述，能效比已經(jīng)成為評(píng)判礦機(jī)產(chǎn)品優(yōu)劣、決定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。 礦機(jī)生產(chǎn)商必須高度重視能效技術(shù)創(chuàng)新，以提升產(chǎn)品的能效比，使其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
高收益高性能背后是更高的部署成本：讀懂水冷礦機(jī)的關(guān)鍵零部件
盡管液冷式挖礦系統(tǒng)具有各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，但并不適合所有的挖礦運(yùn)作。因?yàn)榕c風(fēng)冷操作相比，其初始資本投資支出過(guò)高并且對(duì)專業(yè)知識(shí)要求嚴(yán)格。
水冷礦機(jī)的成功運(yùn)行離不開(kāi)多個(gè)關(guān)鍵零部件，這些部件在應(yīng)對(duì)不同工作環(huán)境需求時(shí)發(fā)揮著重要作用。水冷礦機(jī)的主要零部件包括冷卻板、水管、水泵、散熱器和風(fēng)扇等組成，而根據(jù)工作環(huán)境的特殊要求，可配置為開(kāi)敞式或封閉式水循環(huán)系統(tǒng)。
水冷礦機(jī)零部件
1、冷卻板：
冷卻板是與芯片直接接觸的組件，它具有大面積的微細(xì)流道，可以確保冷卻液均勻地吸收熱量。通常采用銅或銅合金材料，以提高熱傳導(dǎo)性能。這個(gè)關(guān)鍵組件有效地將熱量傳遞給冷卻液，從而確保礦機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2、水管：
水管用于連接冷卻板和散熱器，完成冷卻液的循環(huán)。為了滿足機(jī)械強(qiáng)度和抗腐蝕的要求，通常選用高品質(zhì)的材料，如鋼、塑料或橡膠管路。這些管道起到了連接各個(gè)組件的關(guān)鍵作用，確保冷卻液能夠流動(dòng)順暢。
3、水泵：
水泵是水冷系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源，它負(fù)責(zé)將冷卻液從散熱器抽取并送至冷卻板。水泵的性能需要與水管路的流量需求相匹配，并提供足夠的壓力頭，以確保冷卻液能夠順暢地循環(huán)。
4、散熱器：
散熱器是一個(gè)重要的組件，它具有大面積的散熱器，用于實(shí)現(xiàn)冷卻液與周圍空氣的熱交換，從而將系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量有效地排出。通過(guò)強(qiáng)制空氣對(duì)流的方式，通常使用風(fēng)扇來(lái)提升散熱器的效率。
5、風(fēng)扇：
風(fēng)扇是散熱系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，它為散熱器提供強(qiáng)制氣流，加速熱量的散發(fā)。與傳統(tǒng)的風(fēng)冷系統(tǒng)相比，液冷系統(tǒng)的風(fēng)扇通常可以運(yùn)行在較低的轉(zhuǎn)速下，從而降低了能耗和噪音。
根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，可以選擇開(kāi)敞式或封閉式的水循環(huán)方式。開(kāi)敞式系統(tǒng)直接與周圍空氣進(jìn)行熱交換，成本較低。而封閉式系統(tǒng)將冷卻液和散熱器封閉在機(jī)箱內(nèi)，適用于惡劣環(huán)境下的室外采礦場(chǎng)所，以保護(hù)系統(tǒng)免受外界干擾和腐蝕的影響。這些零部件共同構(gòu)成了水冷技術(shù)的核心，為礦機(jī)性能提供了可靠的支持。
水冷技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊，為整個(gè)加密行業(yè)帶來(lái)一系列機(jī)遇
水冷技術(shù)目前正在展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，涵蓋了提升單機(jī)算力、降低研發(fā)迭代成本、適應(yīng)惡劣環(huán)境等多個(gè)方面，為加密貨幣礦業(yè)帶來(lái)了巨大的潛力和機(jī)遇。
1、提升單機(jī)算力：
水冷技術(shù)的引入可顯著提高礦機(jī)的超頻空間，使得在相同功耗下，Hashrate可比風(fēng)冷方式提高10%以上。這一優(yōu)勢(shì)將有力地應(yīng)對(duì)算力難度的持續(xù)攀升，為礦機(jī)性能提供更大的提升空間。
2、降低研發(fā)迭代成本：
當(dāng)前，先進(jìn)制程ASIC芯片的研發(fā)成本不斷攀升，與性能提升之間的關(guān)系逐漸遞減。然而，水冷技術(shù)的超頻應(yīng)用可以不斷提高舊芯片的效率，從而降低了新一輪研發(fā)迭代的投入成本，為礦業(yè)領(lǐng)域節(jié)省了重要的資源。
3、適應(yīng)惡劣環(huán)境：
水冷技術(shù)采用了模塊化和集裝箱設(shè)計(jì)，能夠根據(jù)不同礦場(chǎng)情況迅速部署。它具備出色的抗擾動(dòng)和抗腐蝕性能，從而大幅降低了維護(hù)成本。這使得水冷技術(shù)成為在惡劣環(huán)境下可靠運(yùn)行的理想選擇。
4、推動(dòng)行業(yè)升級(jí)：
隨著加密貨幣礦業(yè)的集中度不斷提高，大型礦工有能力采用新技術(shù)和設(shè)備。水冷技術(shù)有望成為推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)，引領(lǐng)行業(yè)朝著更高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。
5、應(yīng)對(duì)環(huán)境監(jiān)管：
在環(huán)境保護(hù)日益受到關(guān)注的時(shí)代，水冷技術(shù)具備降低能耗和噪音的特點(diǎn)，有助于提升礦場(chǎng)的可持續(xù)性，更好地回應(yīng)環(huán)境輿論和監(jiān)管要求。這將有助于整個(gè)行業(yè)更加負(fù)責(zé)任地運(yùn)營(yíng)。
據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，未來(lái)水冷技術(shù)在新部署礦機(jī)中的滲透率將繼續(xù)提升。摩根大通分析師甚至認(rèn)為，到2025年，水冷礦機(jī)有望占據(jù)全球礦機(jī)總量的25%以上，進(jìn)一步彰顯了水冷技術(shù)在加密貨幣礦業(yè)中的光明前景。這一趨勢(shì)將有助于提升整個(gè)行業(yè)的效率、可持續(xù)性和競(jìng)爭(zhēng)力，為礦工和投資者帶來(lái)更多機(jī)遇。
比特幣挖礦轉(zhuǎn)向清潔能源乃大勢(shì)所趨，期待更多的投資機(jī)遇隨之涌現(xiàn)
在監(jiān)管壓力下，比特幣挖礦業(yè)必須提升自身的綠色和可持續(xù)形象，以求得發(fā)展。
首先，在全球碳中和的大背景下，綠色環(huán)保已經(jīng)成為各行各業(yè)必經(jīng)的發(fā)展道路。比特幣挖礦業(yè)更需要積極采取行動(dòng)，否則難以為繼。業(yè)內(nèi)頂級(jí)的上市挖礦公司已經(jīng)組建組織，公開(kāi)披露碳排放和能耗數(shù)據(jù)，并不斷優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)，增加可再生能源使用比例。這是向監(jiān)管機(jī)構(gòu)和公眾傳達(dá)其可持續(xù)發(fā)展決心的重要舉措。
此外，挖礦企業(yè)也在積極布局廉價(jià)的清潔能源。除了美國(guó)本土，北歐的豐富水電資源是一個(gè)重要選擇方向。與綠色能源企業(yè)的深度合作，也將成為大勢(shì)所趨。
最后，ESG(環(huán)境、社會(huì)和公司治理)將成為挖礦業(yè)必不可少的發(fā)展核心。建立類似綠色基金會(huì)的組織，進(jìn)行定期宣傳和游說(shuō)工作，以獲得政府支持和公眾認(rèn)可，也勢(shì)在必行。
綜上所述，綠色低碳發(fā)展和政府關(guān)系處理已經(jīng)成為比特幣挖礦業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。只有節(jié)能減排、合法合規(guī)、與政府和公眾溝通，這一產(chǎn)業(yè)才能在新時(shí)代占據(jù)有利地位，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
同時(shí)，我們也看到，水冷技術(shù)為提升效率、降低成本、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境提供了重要技術(shù)路徑。它不僅可縮小舊機(jī)與新機(jī)的差距，還可降低研發(fā)投入。在產(chǎn)業(yè)升級(jí)的背景下，水冷技術(shù)有望成為引領(lǐng)礦機(jī)產(chǎn)品發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>
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