Как собрать майнинг-ферму

Чтобы создать собственную майнинговую ферму, нужно определиться с типом будущей системы и закупить оборудование. Наиболее сложная задача – расчет мощности. Затем майнер соединяет устройства, устанавливает ПО, ОС, драйверы. После пробного запуска начинается заработок монет, которые можно поменять на реальную валюту.

Условие стабильной работы фермы – правильная сборка. Оборудование размещается в шкафу, оснащается системой охлаждения. Также майнер подключает устройства, которые позволяют ему удаленно следить за аппаратурой и управлять ей.

Что такое майнинг-ферма

Майнинг ферма – это группа мощных компьютеров, которые осуществляют сложные вычислительные операции в целях добычи криптовалюты. Домашний ПК не подходит для криптодобычи, майнеру потребуется дата-центр или платформа, к которой присоединены сразу несколько центральных и графических процессоров.

В процессе вычислительной деятельности компьютер может генерировать Биткоины, Рипплы и другие альткоины. Их можно менять на настоящую валюту: рубли, доллары, йены. Объем заработка напрямую зависит от мощности оборудования.

Что нужно для майнинг-фермы

Во время добычи цифровой валюты компьютер методом подбора разыскивает валидные хеши. Основные вычислительные функции берет на себя видеокарта, однако для создания полноценной системы потребуются:

• ОЗУ;
• блок питания;
• материнская плата;
• система охлаждения;
• центральный процессор.

Это минимальная комплектация, необходимая для запуска фермы. Однако для удобства стоит приобрести и дополнительное оборудование, например энергометр для контроля над уровнем нагрузки сети, watchdog для перезапуска системы при сбоях. Жесткий диск может использоваться, но не считается обязательным.

Проектирование

Чтобы создать майнинг-ферму, нужно выполнить следующие шаги:

1. Выбрать железо. Существует два типа оборудования: ASICи GPU.
2. Подобрать способ охлаждения. Воздушные системы сильно шумят и портятся от пыли, поэтому предпочтительно СЖО или иммерсионное охлаждение.
3. Спроектировать шкаф.
4. Установить софт для управления майнинг-процессом.
5. Добавить сопутствующее оборудование: трубопровод, радиаторы.
6. Решить вопросы, связанные с электроникой и оформлением.

Чтобы не допустить ошибку, желательно обратиться за помощью к IT-инженерам компании ittelo.ru. Они подберут наиболее эффективное оборудование в разумном бюджете.

Выбор способа охлаждения

Система жидкого охлаждения устанавливается на самые нагревающиеся части компьютера: центральный и графический процессор. Вместо кулеров ставятся водоблоки, в которых находится дистиллированная вода. Другой вариант – иммерсионная жидкость, в которую помещается вся ферма. В обоих случаях жидкость не охлаждает компьютер сама по себе: чаще всего ее пропускают через радиатор.

Водоблоки стоят дороже и менее универсальны. Охлаждение получается неравномерным, оно не подходит для систем ASIC. У иммерсионной жидкости только один недостаток – придется построить аквариум.

Выбор и покупка комплектующих

Если майнер будет использовать иммерсионную систему охлаждения, ему придется построить аквариум (ванну). Стенки изготавливают из прозрачного стекла толщиной 1 см. Другие комплектующие:

• сенсоры;
• циркуляционный насос;
• материнская плата (над аквариумом);
• краны для управления потоками масла;
• видеокарта и блок питания (внутри ванны);
• радиатор с вентилятором, выводящий тепло на улицу;
• трубопровод, являющийся связующим звеном между ванной и радиатором;
• контроллер, который отвечает за снятие показаний с сенсоров, включение материнской платы, удаленное управление.

Стоит выбирать оборудование проверенных производителей, например процессоры Intel, видеокарты GeForce.

Выбор иммерсионной жидкости

Возможные виды иммерсионной жидкости:

1. Дистиллированная вода. Является диэлектриком, но замерзает и испаряется.
2. «Сухая вода». Применяется для тушения возгораний в дата-центрах. Недостаток – вредные для человека и окружающей среды испарения.
3. Минеральные масла. В сравнении с водой, они не замерзают, но поглощают меньше тепла.

Большинство майнеров используют минеральное масло. Оно должно быть не слишком вязким, прозрачным, безвредным для людей и металлов. Теоретически подходит любое диэлектрическое масло, но лучше покупать только товары, разработанные для иммерсионного охлаждения.

Уличный радиатор

Если речь идет о небольшой, установленной в лоджии ферме, то можно ограничиться бытовым кондиционером. Однако для сложных систем приобретают профессиональные системы охлаждения. Без нее компьютеры могут:

• быстрее изнашиваться;
• внезапно отключаться;
• перегреваться и перегорать.

К тому же высокая температура негативно сказывается на производительности. Например, если в помещении 40°С, то эффективность фермы понижается на 5%. Чтобы обеспечить охлаждение, понадобится уличный радиатор. Он связывается с фермой с помощью теплопровода.

Вентиляторы

В каждом помещении действует естественная вентиляция: воздух поступает через двери, окна, шахту. Для охлаждения фермы ее недостаточно, майнеру нужно ускорить движение воздушных масс с помощью искусственной вентиляции. Вытяжные лопасти отводят теплый воздух, а приточные загоняют прохладу в помещение. Польза вентиляторов:

• обеспечение беспрерывной работы и прибыли;
• комфортная для пользователя температура помещения;
• предупреждение перегорания, перегрева оборудования, снижения мощности.

Чтобы снизить вероятность поломки вентилятора, стоит приобретать модели с защитной решеткой, жалюзи.

Выбор железа

Подбор оборудования зависит от типа майнинговой системы:

1. GPU-видеокарты. Подходят для любой валюты, кроме Биткоинов, но производительность гораздо ниже, чем у ASIC.
2. ASIC. Основный инструмент майнинга для BTC, BTH, LTC. Не подходят для добычи
3. Облачный майнинг.

Основная разница между GPU и ASIC – алгоритм действия. На видеокартах можно переключаться с одной валюты на другую и добывать Ethrerum, но ферма занимает больше места, имеет высокую цену и сложна в обслуживании. С другой стороны, ASIC потребляет больше электроэнергии.

Видеокарты

Высокую производительность обеспечивают следующие показатели:

• шины 256-разряда;
• память стандарта DDR 5;
• объем видеопамяти от 2 Гб;
• наличие системы охлаждения.

Наиболее популярные видеокарты – это RTX 3090 и Radeon VII. Ведущие компании в разработке графических процессоров – AMD и NVIDIA. NVIDIA выпускает и карты, специально разработанные для майнинга, такие как P104-100 и P102-100, но они имеют мало преимуществ над обычными и почти не встречаются в продаже. Карты GTX1070 и RX570 относят к числу самых энергоэффективных.

Материнская плата

Наиболее востребованные производители материнских плат – MSI, ASRock, Gigabyte и ASUS. ASRock работают с графическими процессорами от AMD и NVIDIA. Они оснащены полезными для майнеров опциями, такими как питание через PCI-E и разъемы для дополнительных БП.

Стоимость платы напрямую зависит от того, сколько видеокарт она может поддерживать. Бюджетные модели для 4 графических процессоров – MSI 970A-G43 Sockel AM3, FM2A88X, Gigabyte GA-970A-UD3P. Наиболее продвинутые модели поддерживают 12–13 видеокарт, среди них можно выделить ASRock H110 Pro BTC.

Блок питания

БП препятствует повреждению системы в случае скачков напряжения. При выборе учитывают следующие характеристики:

1. Мощность. Она должна быть на 20–30% больше суммарного энергопотребления всех комплектующих фермы.
2. Кабеля и порты для подключения всех устройств. Важно учитывать, что в будущем система может быть расширена.
3. Технологии защиты. Например, БП должен ограждать устройства от сверхтоков.

Еще один важный критерий – энергоэффективность. На дорогих устройствах присутствует сертификат 80 PLUS разного типа: от белого (None) до титанового. Чем выше уровень, чем выше КПД блока питания.

Оперативная память

Ферме требуется не менее 2 Гб ОЗУ, а для добычи Биткоина или Ethereum – не менее 8 Гб. Если объем памяти будет недостаточным, скорость работы уменьшится. Также значение имеет ОС. Для Windows 10 подбирают 8 Гб ОЗУ, а для Linux – 4 Гб.

Оперативная память DDR имеет 2 самостоятельные скорости передачи данных. Она чаще встречается на компьютерах, но может использоваться на видеокартах и других устройствах. DDR4 характерна для Ethereum и других криптовалют, добываемых на высоких мощностях. Впрочем, многие майнеры считают, что достаточной производительности можно достичь только с DDR5 или DDR6.

Контроллер

Контроллер отвечает за подключение к периферийным устройствам. Он выполняет функции адаптера, а также может самостоятельно выполнять некие действия по команде и имеет собственный микропроцессор.

Например, один из самых мощных ЦП для майнинга, Ryzen Threadripper 3970X, имеет 2 контроллера: Castle Peak и PCI Express 4.0. Они размещены в отдельном чипсете. Из-за этого все ядра центрального процессора имеют равные возможности доступа к памяти и различным устройствам.

Процессоры

ЦП со значительным объемом кэш-памяти так же эффективны, как и многопотоковые видеокарты. Допустимо майнить и на графическом, и на центральном процессоре одновременно, используя для этого 2 разные программы. Характеристики, на которые нужно обращать внимание:

• тактовая частота;
• энергопотребление;
• поддержка инструкций AES;
• объем быстродействующей кэш-памяти.

Старые модели ЦП потребляют гораздо больше электроэнергии. Самой производительной маркой процессоров называют AMD. Однако многое зависит от конкретной модели. Например, EPYC 7763 при текущем курсе криптовалюты будет окупаться годами.

Оборудование для майнинга

Помимо основных комплектующих, майнеру понадобится система подвеса, трубопровод и радиатор, не позволяющий устройству перемерзнуть зимой. Другой обязательный элемент – циркуляционный нанос. Можно использовать оборудование, предназначенное для теплых полов. Стандартная мощность – 70 Вт.

На обоих контурах трубопровода размещаются автокран и датчик скорости масляного потока. Удобно настроить систему так, чтобы котроллер плавно переключал краны, ориентируясь на показатели датчиков. Наружный радиатор также соединяется с трубопроводом.

Система подвеса

Система подвеса позволяет компактно разместить комплектующие внутри ванны с иммерсионной жидкостью. На дне аквариума размещают направляющие, которые будут двигаться за счет телескопических механизмов. Другие элементы: перемычка с закрепленным на ней стальным тросом, линейный привод. Сверху крепят осветительные приборы, например светодиоды.

Видеокарты скрепляют и парами подвешивают в аквариуме. Держатели цепляются на направляющие. С помощью резьбовой штанги под графическими процессами ставят блок питания. Материнская плата занимают нишу над аквариумом.

Трубопровод

Трубы связывают ванну с охладительными контурами. Патрубки расположены у боковых стенок аквариума. По правому горячая иммерсионная жидкость бежит в сторону радиатора, а по левому охлажденное масло отправляется обратно. Около патрубков обязательно ставятся температурные сенсоры, а также сетки, не позволяющие мусору проникнуть в трубы.

Трубопровод должен выдерживать высокие температуры. Подходящий материал – полипропилен, он не плавится при нагреве до 90–95°С. Плюс таких труб в простом монтаже.

Радиатор отопления помещения

Ферму нельзя держать в неотапливаемом помещении. Радиаторы бывают:

1. Стальными. Встречаются панельные и трубчатые модели. КПД – до 75%. Считаются бюджетными. Главный минус – подверженность коррозии.
2. Алюминиевыми. Обычно используются при автономном отоплении. Плюс – небольшой вес, быстрый нагрев.
3. Биметаллическими. Эти батареи состоят из двух слоев – внешнего (алюминиевого) и внутреннего (стального).
4. Чугунными. Долго греются, но служат до 50 лет.

В случае с майнинговой фермой тип радиатора не имеет большого значения.

Как собрать майнинг-ферму

В первую очередь нужно выбрать подходящее место для фермы. Некоторые снимают отдельное помещение, но для компактной домашней фермы достаточно отапливаемого балкона или лоджии. Аквариум проектируется после того, как закуплено железо: нет смысла делать его слишком большим, но все необходимые элементы должны помещаться в жидкость.

Аквариум и шкаф можно как изготовить самостоятельно, так и передать чертеж специалистам. Желательно проектировать систему так, чтобы детали можно было легко вытащить для починки или замены на более продвинутое устройство.

Шкаф

Оборудование компактно размещается в шкафу. Необходимо предусмотреть место для аквариума и трубопровода. Полезно добавить ящики для хранения инструментов и запасных деталей. Шкаф делают высоким, обычно во всю стену, но неглубоким – иногда достаточно 15 см. Чтобы конструкция не перевернулась, ее крепят к стене в нескольких местах.

Для проектирования шкафа можно использовать специальные приложения, например SketchUp. Для ASIC обычно используют стойки без стенок, но встречают и фермы в ящиках. Стойки бывают металлическими или деревянными. Полезное дополнение – подсветка.

Софт

Если майнер загрузит на накопитель HiveOS и подключит его к материнской плате, он сможет:

• разгонять видеокарты;
• проверять работоспособность оборудования;
• запускать или приостанавливать добычу криптовалюты;
• настроить автоматическое отключение системы при перегреве.

Однако HiveOS недостаточно для полноценного управления фермой. Одна из причин – материнская плата потребляет электроэнергию даже в режиме ожидания, из-за чего снижается результативность охлаждения. В таком случае уместно подобрать специальный контроллер, отвечающий включение материнской платы и БП.

Программирование

Две основные функции контроллера – это удаленное управление и проверка телеметрии. Проще всего воспользоваться специализированными облачными серверами, например:

• io;
• Arduino IoT Cloud;
• Blynk;

Важно, чтобы выбранная программа позволяла майнеру отслеживать температуру оборудования и автоматически перезагружала его в случае сбоя. Желательно удаленно управлять кранами, запускать или останавливать процесс криптодобычи. Система должна выключаться при перегревании и автоматически запускаться после остывания.

Интерфейс

Программы, например Blynk, имеют мобильные и веб-приложения с наглядным меню. Однако интерфейс есть и у контроллера. Он представляет собой OLED-экран и энкодер с клавишей. Когда контроллер включен, на дисплее отражается вся доступная информация:

• хешрейт;
• время, прошедшее с запуска;
• температура видеокарты и иммерсионной жидкости;
• криптовалюта, которая добывается в данный момент.

Нажатие на клавишу энкодера открывает меню ручного управления. С его помощью майнер вправе включать и выключать систему, регулировать работу ее составляющих: привода, кранов, насоса.

Сборка, запуск и доработка фермы

Когда все устройства подключены, нужно залить в аквариум минеральное масло и осуществить пробный запуск. Майнер разгоняет видеокарты, проверяет, насколько эффективно функционирует система охлаждения. Если охлаждения недостаточно, можно добавить еще один теплообменник, например водяной. Охладить воздух в помещении летом помогут бытовые вентиляторы или кондиционеры.

В будущем ферму можно будет оптимизировать, например подключить дополнительную видеокарту. Это удастся, если БП имеет свободные разъемы. Если майнер уверен, что будет подключать другие устройства, то запаса мощности БП в 20–30% будет недостаточно. Желательно покупать блок питания с запасом в 80%.

Какой доход приносит майнинг-ферма?

Заработок напрямую зависит от типа криптовалюты и ее текущего курса, тарифа на электроэнергию. Это значит, что прибыль будет отличаться в зависимости от региона. Для сравнения, житель Иркутской области в 2023 году платит 1,11 руб./кВт. ч., а житель Чукотского АО – 8,42. Таким образом, заработок иркутянина будет гораздо выше.

Другой нюанс – количество и мощность оборудования. В январе 2023 года майнеры, которые добывали Ethereum, используя шесть видеокарт, получали около 2,5 тыс. рублей в день. Нужно следить за курсом и при необходимости переключаться на более выгодную монету.

Сколько стоит майнинг-ферма?

Готовые GPU фермы NVIDIA для майнинга стоят около 150–350 тыс. рублей. Примерно во столько же майнеру обойдется оборудование Asic Antminer. Если покупать комплектующие отдельно, придется потратить около:

• 3–10 тыс. на блок питания;
• 5–15 тыс. на материнскую плату;
• 10–30 тыс. на центральный процессор;
• 40–90 тыс. руб. на одну видеокарту RTX.

Это наиболее существенные траты, но придется приобрести и сопутствующее оборудование, к примеру контроллер.

Как рассчитать окупаемость майнинг фермы?

Чтобы рассчитать чистый доход, майнер должен вычесть из полученной на майнинге суммы:

• затраты на техобслуживание;
• стоимость аренды (при наличии);
• траты на электричество и интернет;
• деньги, потраченные на оборудование.

Имеет значение тариф за электроэнергию и выбранная валюта. В среднем ферма окупается через 6–18 месяцев, причем для ASIC это происходит быстрее. Однако в случае с неоправданно дорогим оборудованием чистая прибыль может начаться только через несколько лет. Слишком дешевая электроника тоже не выгодна: она выходит из строя и требует замены.

Какой интернет нужен для майнинг-фермы?

Главное требование к интернету – стабильность. Скорости не уделяют значительного внимания, так как для фермы достаточно стандартного подключения, которым майнер пользуется на домашних устройствах. Однако чтобы компьютер как можно быстрее получал новые задачи от сервера пула и передавал решения, стоит выбирать провайдеров с самым маленьким пингом, от 12 Кбит/с. Чем выше пинг, тем больше запоздалых решений и меньше дохода.

На случай сбоя важно иметь запасной канал связи. Wi-Fi не подходит для майнинга из-за большого количества помех. На промышленных фермах используют сервер-шлюз, специальные свитчи и проводные маршрутизаторы.