Майнинговая ферма своими руками пошаговая инструкция

Наконец-то дождались! Криптозима закончилась и майнинг приносит солидные дивиденды. И не в каком-то отдаленном будущем, о котором мы вам раньше говорили, а прямо сейчас. Уже никто не может отрицать, что добыча цифровых монет — это перспективный бизнес и деньги, вложенные в оборудование, окупятся с лихвой. Так говорили в прошлом году, но сейчас условия изменились. Доходы упали, а цены на комплектующие для фермы по-прежнему высоки. Правда, ажиотажа больше нет и в магазине можно купить любую модель видеокарты.

В этой статье рассматривается вопрос о том, как пошагово собрать ферму для майнинга. Содержимое статьи не должно рассматриваться как инструкция и руководство к действию, а носит рекомендательный характер для начинающих майнеров.

Что нужно знать о майнинге

Основным способом майнинга в настоящее время является выполнение вычислительной работы по алгоритму PoW, согласно которому поддержание работы блокчейн-сети позволяет получать вознаграждение, соответствующее объему проведенных вычислений – доле выполненной работы. При таком способе поддержания работоспособности сети существует возможность получать доход, пропорциональный имеющейся мощности вычислительного оборудования.

Достаточно высокая стоимость основных криптовалют, использующих этот способ поддержания своей работоспособности, позволяет зарабатывать на оборудовании, установленном в обычных домашних условиях. Такое оборудование, как правило, использует мощности видеокарт и центральных процессоров, как самых производительных вычислительных устройств, которые можно использовать без превращения жилища в индустриальный цех.

Самыми важными составляющими домашней майнинговой фермы являются видеокарты.

Где купить железо и необходимые комплектующие для фермы

Существуют различные способы приобретения оборудования для майнинг ферм, среди которых самыми распространенными являются приобретение в интернет магазинах и на вторичном рынке. Они имеют свои плюсы и минусы, которые позволяют выбрать необходимое оборудование соответственно имеющимся ресурсам и желаниям.

Интернет магазины

Оптимальными вариантами приобретения оборудования для майнинга являются интернет магазины. В них можно приобрести нужное оборудование по приемлемой цене, обеспечив при этом безопасность сделки и получив гарантийные документы.

Важно! Не стоит приобретать оборудование для майнинга в кредит, рассчитывая погашать его на доход от майнинга, так как его размер нельзя гарантированно просчитать на долговременную перспективу.

Б/у комплектующие

Покупка б/у комплектующих сопряжена с риском быстрого выхода из строя такого оборудования. Это может быть хороший вариант при условии компетентной проверки такого железа. Лучше всего, чтобы ее делал опытный майнер или специалист по ремонту компьютерной техники.

В настоящее время, из-за понижения доходности майнинга, существует возможность приобрести неплохое компьютерное оборудование по нормальной цене, но для этого нужно обладать определенными знаниями или заручиться помощью специалиста.

Основные нюансы при сборке фермы, подключение видеокарт

Сборка фермы для майнинга в домашних условиях требует учесть ряд нюансов:

1. Необходимо точно установить максимально возможную подводимую мощность электросети к дому. Для старых квартир с алюминиевой проводкой максимальная потребляемая мощность исчисляется 2-3 киловаттами, из которых хотя бы 1-2 киловатта нужно оставить на домашнее потребление. Таким образом, в домах со старой электропроводкой можно будет установить риг, потребляющий не более 1-1,5 киловатт, что теоретически дает возможность использования не более чем 12 видеокарт уровня GTX 1660Super или AMD RX 5700XT при максимальном понижении их энергопотребления.
2. В современных квартирах и жилье, оборудованном электроплитами, вопрос обеспечения электричеством стоит не так остро, но для нормального функционирования рига все равно необходимо позаботиться о надежности и достаточной мощности линии электропитания.
3. В домашних условиях этот параметр является очень важным, потому что, при наличии слабой электропроводки, покупка дорогостоящего оборудования может стать пустой тратой денег из-за отсутствия возможности обеспечить его питанием. Майнинг в настоящее время является очень энергозатратным занятием, поэтому необходимо точно рассчитать, какую мощность может предоставить домашняя электросеть для майнинга.
4. Необходимо определиться с местом установки рига и удостовериться в том, что оно обеспечит нормальный отвод тепла и вентиляцию видеокарт. Основным условием, необходимым для работы рига в летнее время является обеспечение постоянной вентиляции воздуха. Кондиционирование в помещении с ригом очень сильно высушит воздух, что сделает его непригодным для жилья, а также требовать очень много дополнительного электричества, которого при майнинге в домашних условиях обычно не хватает. При подборе места для рига, необходимо позаботиться о том, чтобы на него не попадала влага, оно было непыльным и при необходимости его можно было бы легко обесточить, а также провести профилактические работы, связанные с продувкой от пыли и периодическими осмотрами на наличие возможных проблем.
5. Исходя из опыта, на каждый киловатт потребляемой мощности нужно обеспечить циркуляцию в не менее 300 кубических метров воздуха в час. Этот показатель важен при установке рига на балконе, где общий объем воздуха мал и нужно обеспечить его постоянную циркуляцию. Поэтому в летнее время в небольшом помещении с ригом желательно установить приточный вентилятор ближе к полу и еще один вентилятор на выдув ближе к потолку.
6. Этот показатель особенно важен в связи с тем, что постоянная работа майнинговой фермы сопряжена с выделением тепла, пропорционального потребляемой мощности. При потреблении 1 киловатта электричества будет выделяться столько же тепла, как если бы это был электрический обогреватель той же мощности. В зимнее время это является дополнительным бонусом от майнинга, позволяющим обогревать помещение, а в летнее время это может быть источником адской жары и, при безграмотной эксплуатации, причиной пожара.
7. Необходимо определиться с бюджетом, который можно выделить на сборку майнинговой фермы.
8. Этот показатель важен, исходя из необходимости максимально оптимизировать эффективность рига, и при этом учесть имеющийся ресурс по электропитанию, условия для теплоотвода и другие важные параметры. Невозможно создать единую инструкцию, отвечающую на вопрос как собрать ферму для майнинга, но, в общем процесс сборки рига и майнинг заключается в проведении таких действий:

• Сборка или приобретение каркаса для рига;
• Установка на него материнской платы, блока питания и дискового носителя;
• Установка видеокарт с райзерами;
• Соединение всего оборудования между собой;
• Проверка правильности сборки и соединений;
• Установка операционной системы, драйверов, программного обеспечения для майнинга, подключение рига к интернету;
• Выбор пулов для майнинга и настройка программ для майнинга;
• Запуск майнинга;
• Контроль за работой оборудования, правильностью работы программ для майнинга и накопления криптовалюты. Каркас для майнинг фермы должен обеспечить условия для размещения всех комплектующих, их соединения и последующей безопасной работы. Неплохим вариантом для сборки каркаса является использование алюминиевых уголков или другого алюминиевого профиля. Он легко обрабатывается, легок, довольно прочен и не горюч. При установке материнской платы необходимо обратить внимание на отсутствие перегибов по все ее плоскости.
• При грамотной сборке можно использовать и деревянные конструкции, но необходимо позаботиться о пожарной безопасности.
• Сборка/приобретение отдельного каркаса необходима для обеспечения оптимального охлаждения компьютерных компонентов при майнинге. Никакой закрытый корпус не способен этого обеспечить без установки производительных кулеров. В домашних условиях такой корпус будет издавать много шума, поэтому самым оптимальным для дома является использование каркасной конструкции.

Подключение видеокарт

При установке видеокарт для обеспечения их охлаждения при майнинге используются райзера, которые соединяют видеокарты с разъемом PCI-Express на материнской плате через удлинитель – шнур USB высокого качества и обеспечивают отдельную цепь питания для видеокарты, развязанную с материнской платой. Их подбор является очень важным для обеспечения надежной работы рига.

Лучше всего использовать райзера на 12 вольт с 6-пиновым разъемом питания, потому что они, как правило, имеют встроенный предохранитель, а также имеют более надежные встроенные цепи преобразования питающего напряжения 12 вольт в другие, необходимые для видеокарт. Кроме того, 6-пиновые райзера имеют по три провода на каждый полюс питания, что обеспечивает более равномерную нагрузку на разъемы.

Немного хуже райзера с 4-пиновым разъемом питания молекс, в котором два провода массы и один провод на 12 вольт.

Худшим вариантом райзеров являются райзера с разъемом питания SATA из-за тонких контактов, которые в нем используются. Такие райзера практически гарантированно со временем будут иметь проблемы при майнинге, связанные с прогаром контактов в месте подключения.

При выборе райзеров необходимо обращать внимание на качество и емкость электролитических конденсаторов, установленных на них. Лучше брать райзера с конденсаторами большей емкости, они обеспечат лучшее качество питания для видеокарт.

Необходимо обращать внимание на качество пайки райзеров, наличие замыканий от некачественной пайки, потеков флюса. При наличии такого брака, его необходимо устранить, или заменить райзера.

Встречаются также бракованные райзера, которые подают повышенное напряжение в цепях +3,3 вольта или +5 вольт из-за неверной сборки. Поэтому, при покупке райзеров у неизвестных продавцов, лучше протестировать райзера на соответствие выдаваемого напряжения.

Для этого их подключают к источнику питания и замеряют напряжения на разъеме PCI-Express соответственно его распиновке. При отсутствии навыков работы с электрическими схемами эту проверку лучше доверить специалисту.

Актуальные OC и программное обеспечение для майнинга

При использовании домашней фермы лучше всего использовать операционные системы семейства Windows или Hive OS. Они просты в настройке, обеспечивают высокое быстродействие фермы для майнинга и позволяют, при необходимости, легко изменить монету, которая майнится.

В майнинге используются 64-разрядные версии операционных систем с наименьшим количеством установленных служебных программ и запущенных служб.

Лучше всего использовать Windows 7, как наиболее быструю систему с минимумом шпионских надстроек от Майкрософт, либо Windows 10 версии LTSB исходя из тех же соображений. При сборке рига на 12 видеокарт АМД нужно переходить на Linux Hive OS. Конечно, настраивать для майнинга оригинальную Ubuntu или Debain то еще удовольствие. Но, в принципе этого и не нужно. Если плохо знаете линукс, просто скачайте и установите на флешку или жесткий диск специально заточенную под майнинг операционку HiveOS. Так вы сможете сэкономить уйму времени на настройках. Фермы будут работать бесплатно при условии майнинга на Hive ON Pool.

Если вы планируете купить 30-40 карт и развернуть несколько ригов, то за майнинг ETH/ ETC на любом из пулов, кроме Hive ON, придется платить за каждый риг. Но поверьте оно того стоит. Система работает намного стабильнее Windows и можно управлять фермой дистанционно. Две майнинг-фермы по 6 карт хоть и обойдутся немного дороже, но зато доставят меньше хлопот во время эксплуатации. Если вы квалифицированный специалист по компьютерному железу и софту, то собирайте один риг на 12 gpu. Но запустить его на виндовс будет очень трудно. При совместном использовании карт АМД и NVIDIA лучше использовать версию LTSB.

Актуальные майнеры лучше подбирать, хорошо изучив профильные форумы, рекомендации на пулах для майнинга и советы бывалых.

Перед запуском майнинга нужно отключить спящий режим, установить значение файла подкачки 30 — 40 гигабайт, отключить обновления операционной системы, сделать исключения для майнеров в файерволе и антивирусе.

Майнеры для видеокарт

Устаревшие версии Клеймора для других алгоритмов уже не актуальны. Все программы для майнинга лучше скачивать на страницах разработчиков на форуме Bitcointalk, потому что на сторонних ресурсах они могут быть модифицированы хакерами.

Рассмотрим, какие программы лучше всего использовать для самых популярных криптовалют.

Важно!! Эфириум и другие криптовалюты с алгоритмом майнинга Ethash лучше всего майнить такой программой:

Phoenix Miner

Phoenix – на сегодня это один из лучших майнеров Ethash. Поддерживает одновременное использование карт AMD и NVIDIA. Комиссия разработчику составляет 0.65%. Он на 1-2% более быстр, и стабилен в работе. Доступен для скачивания по адресу: https://altcoinlog.com/download-phoenix-miner

Gminer

Майнер работает с видеокартами NVIDIA и AMD и поддерживает самые популярные алгоритмы, такие как Ethash, ProgPoW, KawPow, Equihash, CuckooCycle. В 2023 году Gminer является одной из самых стабильных и надежных криптодобывающих утилит. С его помощью можно добывать большинство профитных монет при любой конфигурацией майнинг-фермы. Ссылка на загрузку https://github.com/develsoftware/GMinerRelease/releases

SRBMiner-Multi

Данный майнер может добывать до 4 разных алгоритмов или монет одновременно и работать в фоновом режиме. Он предназначен для майнинга на видеокартах AMD и центральных процессорах. SRBMiner-multi работает с десятками разных алгоритмов, в том числе Ethash, Etchash и KawPow. Ссылка загрузку https://github.com/doktor83/SRBMiner-Multi/releases.

Team Black Miner

TBMiner предназначен для добычи таких монет, как Ethereum, Ethereum Classic, Zilliqa, Vertcoin. Он поддерживает видеокарты AMD и Nvidia, комиссия за использование составляет 0,5/1% в зависимости от алгоритма. При этом она начисляется постоянно, а не в промежутках (как у большинства майнеров), что увеличивает доходы майнеров на пулах PPLNS. Ссылка на загрузку https://github.com/sp-hash/TeamBlackMiner/releases.

Nanominer

Мультиплатформенный майнер от Nanopool для работы с любыми моделями видеокарт и cpu на популярных алгоритмах Ethash, Etchash, KawPow, Octopus (CFX), Cuckaroo30, RandomX, Autolykos. У майнера есть такие полезные функции, как LHR unlock и автоматическое обновление. Ссылка на загрузку https://bitcointalk.org/index.php?topic=5089248.msg48871873#msg48871873.

miniZ

Утилита miniZ это быстрый и стабильный майнер для графических адаптеров Nvidia. В последней версии miniZ v1.8z3 добавлена поддержка AMD-карт RX 6600/6800/6900 (XT) и RX 590. Теперь этот майнер может работать не только на различных форках Equihash, но и на Ethash и KawPow.

Скачать майнер можно на сайте разработчика https://miniz.ch/download

LolMiner

LolMiner – ранние версии майнера были предназначены в первую очередь для видеокарт AMD, но теперь он стал полностью универсальным. Поддерживаемые алгоритмы:

• Ethash/Etchash;
• Autolukos;
• Beam Hash II;
• Cuckatoo-31 (AMD Only);
• Cuckatoo-32;
• Cuckaroom-29 (AMD Only);
• ZelHash;
• Equihash 144/5;
• Equihash 192/7;
• Equihash 210/9;
• Equihash 95/5.
• Toncoin.

Поддерживается двойной майнинг ETH+TON. В последнем выпуске разработчикам удалось решить проблемы ограничения хешрейта на зеленых видеокартах LHR v1 и v2. Требуемые драйвера: 510.60.02 или 510.68 в Linux, 512.15 в Windows. При использовании других версий драйвера разблокировка на эфире будет по-прежнему составлять 79% от максимально возможной скорости хеширования для данной модели.

При двойном майнинге карты LHR теперь работают на полную мощность. Настройка параметров запускается через минуту после загрузки DAG-файла. Скачать программу можно на https://github.com/Lolliedieb/lolMiner-releases/releases.

T-Rex

Для добычи монет Ethereum, Ethereum Classic. Ravencoin, Zcoin, Bitcoin Interest и многих других выгодных альткоинов, владельцу майнинг-фермы на картах Nvidia необходимо скачать майнер T-Rex. Ссылка: https://altcoinlog.com/download-t-rex-miner-instrykcia/.

Team Red Miner

Фермы AMD майнят Ravencoin, Zcoin и Bitcoin Interest с помощью программы Team Red Miner. Ссылка для скачивания https://bitcointalk.org/index.php?topic=5059817.0.

Хешрейт красных карт на алгоритме KawPow выше, чем рассчитано в онлайн-калькуляторе WhatToMine, поэтому майнинг монеты RVN довольно выгоден. Утилита поддерживает алгоритмы Ethash, MTP, cuckarood29, cuckatoo31 и многие другие. Добавив значение —eth_4g_max_alloc=4024 в батник, можно майнить Эфир на RX 570/580 4GB. В последнем релизе решена проблема с новыми драйверами и поддержкой AMD RTX 5600.

Особенности настройки этих и других программ можно найти в их мануалах.

RainbowMiner

Это универсальная платформа, работающая сразу с несколькими пулами GPU и CPU. Он поддерживает графические карты AMD, INTEL, NVIDIA и любые модели центральных процессоров. RainbowMiner автоматически рассчитывает размер потенциальной прибыли на разных пулах и алгоритмах добычи и подбирает самое оптимальное направления майнинга. RainbowMiner работает на Windows и Linux и поддерживает свыше 60 пулов и 80 программ майнинга.

Платформа измеряет мощность оборудования и расходы на электроэнергию, чтобы определить реальный профит. Вы можете настроить приостановку майнинга, если рентабельность упадет до отрицательного уровня. Благодаря использованию сети с клиент-серверной архитектурой, она подходит для крупных ферм. В сценарий майнинга включены инструментов для разгона и оптимизации настроек оборудования.

Платформа RainbowMiner совместима MSI Afterburner и OhGodAnETHlargementPill. Комиссия за использование 0,7%. Ссылка на загрузку https://github.com/RainbowMiner/RainbowMiner/releases

Выбор пула для майнинга и инструкция его настройки

При выборе пула для майнинга нужно учитывать его надежность, удобство пользования, минимальные суммы для вывода, какой он процент берет за услуги, физическую удаленность серверов и другие важные факторы. Чем дальше сервера пула, тем больший пинг до них, что приводит к запаздыванию шар (решений), которые находит майнинг ферма (stale shares). Они, как правило, не оплачиваются, поэтому необходимо сводить к минимуму количество этих шар. Статистику принятых решений и другие данные, как правило, можно посмотреть на самом пуле.

Для майнинга Эфира и других популярных криптовалют хорошими пулами являются

• Binance Pool;
• Ethermine;
• F2pool;
• Nanopool;
• Poolin;
• Hiveon.

Список пулов для майнинга доступен https://miningpoolstats.stream.

Инструкция по настройке пула

Для каждого конкретного пула настройка майнинга производится согласно инструкциям, которые можно найти на его сайте. В разделе help каждого пула имеется пошаговая инструкция, как на нем майнить криптовалюту. В любом случае в конфигурационные файлы для запуска майнера необходимо внести такую информацию:

• сетевой адрес пула и порт для майнинга;
• пароль и логин воркера (конкретного рига), либо адрес кошелька (в зависимости от пула);
• служебные параметры, не зависящие от пула, касающиеся разгона, температурного режима, режима работы кулеров, интенсивности, и другие данные, необходимые для работы программы майнера.

Затраты на комплектующие и обслуживание оборудования

При сборке рига наибольшие затраты приходятся на видеокарты.

Стоимость 1-2 видеокарт (в зависимости от их модели) примерно равна совокупной стоимости блока питания, материнской платы, процессора, оперативной памяти, жесткого диска, каркаса и райзеров.

Лучшими видеокартами в настоящее время являются карты серии Navi от фирмы АМД и 30- й серии от Nvidia, для бюджетного рига подойдут 1660 Super. При их выборе лучше ориентироваться на карты с самыми массивными радиаторами и большим количеством кулеров. Исходя из опыта, самые лучшие видеокарты АМД выпускает фирма Sapphire, а Nvidia – ASUS

Графические процессоры прошлых поколений в принципе еще актуальны, но менее энергоэффективны, чем новые. RX 570 с объемом памяти 8GB развивают примерно такой же хешрейт, как и 1660Super но, потребляет при этом на 15 Вт больше электроэнергии в час. Когда большой Эфир окончательно перейдет на новую сеть, использующую PoS-алгоритм консенсуса, рентабельность данных карт существенно упадет. Вторичный рынок и так завален видеоадаптерами данных моделей, а через полгода, от силы год их будет в несколько раз больше. Продать свои старые карты, купленные в период очередной волны криптобума по завышенной цене, будет очень трудно, а если классический Эфир не прибавит в цене, то после завершения эпохи майнинга ETH они будут приносить сущие копейки. Конечно, есть еще Rawencoin, но майнинг данной монеты летом требует дополнительных расходов на охлаждения фермы. Лучше покупайте видеокарты новых серий.

Как уже было сказано, при выборе материнской платы нужно ориентироваться на наличие необходимого количества разъемов PCI-Express.

В качестве дискового носителя лучше выбрать SSD на 120 гигабайт. Такие диски быстры, экономичны и имеют достаточно места для файла подкачки.

Оперативной памяти для рига нужно не менее 4 гигабайт, при этом достаточно выбрать самую дешевую память, так как ее скорость на производительность майнинга не влияет.

Если процессор не будет использоваться для майнинга, то можно покупать самые дешевые модели. Основная нагрузка при майнинге приходится на видеокарты, процессор практически не нагружен. При желании майнить на процессоре нужно позаботиться о наличии хороших цепей питания на материнской плате, способных давать качественное питание 24 часа в сутки. Самые лучшие цепи питания у материнских плат ASrock, у них даже самые дешевые модели имеют много фаз в цепи питания процессора и установленные на них радиаторы.

Доходность основных криптовалют, как быстрее окупить риг

Для наиболее быстрой окупаемости рига необходимо постоянно майнить наиболее выгодные криптовалюты и обменивать их на криптовалютных биржах или обменниках на обычнее деньги. При наличии свободных средств необходимо рассмотреть возможность майнинга на долгосрочный период для того, чтобы обменивать криптовалюту на бирже по более выгодному курсу.

Доходность майнинга тем выше, чем меньше сложность сети, поэтому стоит обращать внимание на этот параметр. При сильном повышении сложности есть смысл переходить на майнинг других криптовалют, чтобы не утрачивать доход. Текущую доходность, позволяющую выбрать наиболее выгодную криптовалюту в данный момент, можно на сайтах Whattomine и Nicehash

Давайте произведем примерный подсчет. Вы покупаете 4 1660Super по 33 000 рублей, итого 132 000р. Каркас для фермы, блок питания, материнская плата и остальные комплектующие обойдутся вместе примерно в 55 000 рублей. Значит, общая стоимость рига 187 000 рублей, или 3 354$ по официальному курсу на 20.06.2022 года. Согласно данным онлайн-калькулятора прибыльности майнинга Whattomine, при такой конфигурации вы сможете заработать в день 1.69$, а в месяц 50,7$ без учета электроэнергии. При грамотных настройках, такая майнинг-ферма, будет потреблять не больше 10 кВт в сутки.

Допустим, что электроэнергия стоит 0,06 $/kWh, тогда за месяц нужно будет заплатить 18$. При таком раскладе срок окупаемости свыше четырех лет. Это очень долго. Возможно, оборудование упадет в цене и тогда будут более благоприятные условия для входа в майнинг. И не спешите тратить заработанную крипту. Придержите хотя бы часть, со временем курс Биткоина и Эфира, а, может быть, и некоторых других монет еще более возрастет.

Майнинг криптовалют на собственном оборудовании позволит лучше разобраться в криптовалютной тематике и особенностях настройки компьютеров, даст определенный жизненный опыт, который не помешает в будущем. Поэтому сборка фермы для майнинга может рассматриваться не только как средство для заработка, но и как способ научиться эксплуатировать вычислительное оборудование и работать с цифровыми активами. Happy mining.

---

Подписывайтесь на наши ресурсы и читайте комментарии, там иногда умные люди пишут умные вещи.

---

Похожие материалы:

• Видеокарты после майнинга: портятся ли они, стоит ли брать и как проверить
• Выбор блока питания для майнинг фермы и его подключение
• Топ 9 программ для майнинга в 2023 году
• Установка драйвера для майнинга AMD и Nvidia

В этой статье я предоставлю подробное руководство о том, как собрать ферму для майнинга из видеокарт AMD и Nvidia. Перечислю все основные комплектующие с оборудованием и расскажу, какое программное обеспечение необходимо установить на накопители. Майнинг ферма пошагово.

Как работает майнинг ферма?

Видеокарты выполняют вычисления, работая по определённому алгоритму PoW, благодаря которому поддерживают работоспособность сети блокчейн. За счёт этого можно получать вознаграждения от объёма проведённых вычислений и найденных решений неизвестных в уравнениях (не будем углубляться в кодирование).

Грубо говоря, на оборудовании можно зарабатывать, из-за относительно высокой стоимости популярных криптовалют, главное не забывать платить за потребляемое электричество.

Майнинг ферма – это прежде всего инвестирование. Вы вкладываете средства в оборудование (видеокарты, блоки питания, материнские платы, и дополнительно аренда помещения, плата за свет), оборудование добывает криптовалюту, благодаря своим мощностям и энергоэффективности, а вы как инвестор пережидаете срок окупаемости, чтобы выйти на чистый заработок.

Преимущества майнинга на видеокарте.

Майнинг с помощью видеокарт это источник пассивного заработка. Вы инвестируете в оборудование, собираете и настраиваете фермы, а они потом работают на вас, добывая криптовалюту. Временные затраты минимальны: от вас требуется только поддерживать работоспособность и осуществлять обслуживание. Доход с ферм относительно стабилен на протяжении долгого времени, в добавок вы сможете заниматься другой деятельностью, а так же у вас останется время на досуг.

Советую прочесть статью Как майнить на домашнем компьютере.

Что майнить после PoS: Neoxa, ETC, RVN, Flux, Firo.

Актуальная информация по настройке майнинга и доходу на 2023 год.

• NEXA
• Ravencoin
• Kaspa
• Conflux

Где покупать комплектующие, необходимые для фермы?

Большую часть “железок” можно заказать и купить в компьютерных магазинах. Менее доступные части заказать с Китая через Алиэкспресс, например, райзеры для видеокарт или синхронизаторы блоков питания.

Не стоит приобретать оборудование в кредит, так как невозможно точно рассчитать доходность в долгосрочной перспективе для погашения ежемесячных платежей.

Временами популярность набирает вторичный рынок с Б/у комплектующими, где можно дёшево купить видеокарты или материнские платы. Покупка такого оборудования зачастую сопряжена с рисками, ведь вы не можете точно определить, сколько Б/у видеокарта у вас проработает, и вообще, что она пережила за время своей эксплуатации.

Из чего состоит ферма для майнинга?

Ферма может состоять из одного компьютера и даже одной видеокарты, но соглашусь, что это смешно. Извините за каламбур. Одиночный компьютер с подключёнными к нему видеокартами называют Ригом, или фермой. Обычно риг состоит минимум из четырёх и более видеокарт. Вплоть до 20 штук подключённых через специальные удлинители, Райзеры, что вставляются в разъёмы PCI-e материнской платы. Видеокарты питаются от одного серверного или нескольких ATX блоков питания. Операционная система устанавливается либо на дешёвый SSD-накопитель, либо на USB-флешку, что позволяет быстрее осуществлять загрузку или обновление ПО. Процессор, как правило, берётся офисного типа любой доступный двухъядерный вариант. К материнской плате и процессору подбирается тип оперативной памяти DDR3 или DDR4 (DDR2 не рассматриваю из-за морального устаревания). Необходимый объём ОЗУ зависит от ПО и добываемой криптовалюты, если ферма работает на Linux-подобной операционной системе, то хватит и 4 Гб, если на Windows, то нужно 8 Гб, особенно если планируется майнить Эфир (там ещё и файл подкачки нужно будет увеличивать). Лучше использовать HiveOS, легковесная операционка для майнинга с кучей настроек, мониторингом и статистикой, а главное работает стабильно, а видеокарты выдают повышенный хешрейт.

Что нужно учесть при сборке фермы?

В первую очередь позаботиться о помещении, обеспечить хорошую продуваемость воздухом с помощью вентиляции, опционально установить реостат с кондиционером. Идеальным вариантом будет подвальное помещение или гараж в северных широтах Земного шара.

Второе немаловажное это проводка: толстые медные провода, дорогие автоматы и системы защиты, усиленный стояк, качественные узлы соединений (розетки, вилки) и выравниватели тока. Хотя для квартиры или небольшого гаража можно хватит просто толстой проводки.

В-третьих: нужно подвести качественное интернет-соединение, лучше всего проводное и оптоволоконное с хорошим роутером, а фермы подключить через виную пару (LAN-кабель) используя сетевой коммутатор (свич). Можно обойтись и 4G-модемом с мощной антенной для усиления сигнала, главное обеспечить наименьший пинг при работе ферм с пулом. Чем хуже интернет-соединение, тем меньше будет заработок, ибо “шары” будут отменяться, не будут приниматься пулом. Это те найденные решения, что вычисляют видеокарты.

Четвёртое: было бы неплохо подключить все риги к умным Wi-Fi розеткам, чтобы удалённо перезагружать ферму в случае ошибок, глюков, зависаный и прочее. Сюда же можно добавить наличие IP-камер видеонаблюдения и датчиков дыма.

Перейдём к основному вопросу: Как собрать ферму для майнинга?

Комплектующие фермы для майнинга:

• Видеокарты,
• Материнская плата,
• Процессор,
• Оперативная память,
• Накопитель (SSD, HDD или флешка)
• Кулер для процессора,
• Райзеры,
• Блоки питания,
• Корпус.

Майнинг ферма пошаговая инструкция как собрать самому.

Сборка любого компьютера, а значит и фермы, начинается с так называемой плаформы: материнская плата, центральный процессор, оперативная память и накопитель.

Материнская плата для майнинга.

Начнём с материнской платы для фермы. Обычная материнка нам не подойдёт, ибо имеет ограниченное число PCI-e линий и портов, к которым в последствии будут подключаться видеокарты. Материнки под майнинг оснащены дополнительным питание для разъёмов, что обеспечивает стабильную работу остальных комплектующих.

Список материнских плат для майнинг фермы.

Самым популярным и доступным вариантом является ASRock H81 PRO BTC R2.0 LGA 1150.

• Чипсет: Intel H81;
• Сокет процессора: 1150 (4-5 поколение Intel Core i7 / i5 / i3 / Celeron);
• Оперативная память: двухканальная DDR3;
• PCI-Express x1: 5;
• PCI-Express x16: 1;
• Цена: 6200 – 8000 рублей.

Хороша тем, что на её основе можно собрать риг из шести видеокарт, а также оперативная память и процессор можно купить на вторичном рынке за сущие копейки. Неплохой вариант для наименьших затрат или первой фермы.

Gigabyte GA-B250-FinTech более серьёзное и относительно современное решение.

• Чипсет: Intel B250;
• Сокет процессора: LGA 1151 (6-7 поколение Intel Core i7 / i5 / i3 / Celeron);
• Оперативная память: 4 слота DDR4;
• PCI-Express x1: 11;
• PCI-Express x16: 1;
• Цена: 10000 рублей.

Поддерживает современные процессоры Intel Скайлейки и Кэбилейки, можно подключить 12 видеокарт. Грубо говоря материнская плата позволяет сделать из двух ферм одну. Под большое количество видеокарт нужен мощный серверный блок питания, или несколько не менее мощных ATX блоков.

MSI H310-F PRO такое же серьёзное решение для мощной фермы, и поддерживает более старшее поколение процессоров.

• Чипсет: Intel B310;
• Сокет процессора: LGA 1151v2 (8 поколение Intel Core i7 / i5 / i3 / Celeron);
• Оперативная память: 2 слота DDR4;
• PCI-Express x1: 12;
• PCI-Express x16: 1;
• Цена: 9000 рублей.

Материнская плата Colorful C.B250A-BTC PLUS YV20 специфический вариант для сборки фермы в компактном корпусе.

• Чипсет: Intel B250;
• Сокет процессора: LGA 1151 (6-7 поколение Intel Core i7 / i5 / i3 / Celeron);
• Оперативная память: 1 слот SO-DIMM DDR4;
• PCI-Express x1: 7;
• PCI-Express x16: 1;
• Цена: 7000 рублей.

Colorful C.B250A-BTC PLUS YV20 подойдёт не для каждого майнера, ибо спроектирована специально для сборки компактных ферм. Видеокарты устанавливаются напрямую в разъёмы PCI-e, а не через райзеры. На текстолите распаяно 16 штук коннекторов дополнительного питания 6-pin для видеокарт.

Asus B250 Mining Expert Материнская плата под 19 видеокарт!

• Чипсет: Intel B250;
• Сокет процессора: LGA 1151 (6-7 поколение Intel Core i7 / i5 / i3 / Celeron);
• Оперативная память: 2 слота DDR4;
• PCI-Express x1: 18;
• PCI-Express x16: 1;
• Цена: 13000 рублей.

Данный экземпляр тяжело достать, ибо он в дефиците на рынке. Опять же стаёт ребром вопрос о стабильной работе всех видеокарт. Ферма потребует немалых вложений в качественные комплектующие, особенно по блоку питания.

Райзеры для фермы.

Для подключения всех видеокарт к материнской плате фермы понадобятся специальные удлинители-переходники. Как правило, длина их провода не превышает 70см, чтобы не допустить потери сигнала. Райзеры подключаются к материнской плате через коннекторы PCI-e x 1, а сами видеокарты устанавливаются на сами платы, где впаян разъём PCI-e x16.

Дополнительное питание к райзеру подводится напрямую от блока питания по 12+ вольтовой линии. Существует множество версий и моделей этих устройств, и различаются они в основном коннекторами. Самые лучшие и стабильные это райзеры версии 006, но разъём дополнительного питания там Молекс, в комплекте так же идут переходники на питание Sata. В идеале лучше бы найти на просторах интернет-магазинов те райзеры, дополнительное питание которых представлено разъёмом 6-pin, что будет удобно для владельцев серверных БП.

Не стоит забывать, что наличие различных переходников на линиях питания может привести к выходу из строя силовых элементов в узлах соединения.

Райзеры обычно крепятся на профильную рейку корпуса фермы, чуть выше материнской платы.

• 
• 

Блок питания для майнинг фермы.

Какой блок питания выбрать для фермы?

Прежде всего нужно определиться с точным количеством видеокарт в риге и рассчитать их энергопотребление, и потом только преступать к выбору БП.

Главные критерии выбора блока питания для майнинг фермы:

• Мощность;
• Наличие нужных проводов и разъёмов (модульность);
• Наличие разнообразных систем защиты (от сверхтоков, от перегрузки, от короткого замыкания, от перегрева, от пониженного напряжения);
• Сертификат энергопотребления.

Типы блоков питания:

1. Серверные;
2. ATX.

Серверные БП обладают повышенной отказоустойчивостью, высокой мощностью и большим количеством проводов с коннекторами 6+2 pin. Как правило, одного такого блока хватить чтобы запитать любую ферму у которой 6 или 20 видеокарт. Только вот ценны на такие мощные блоки питания кусающиеся. Ну а как вы хотели, за удобство и мощность извольте платить чеканной монетой.

У серверных наблюдаются недостатки, многие (старые) модели приходится перепаивать под ATX-разъёмы материнских плат и прочее, но если поискать современные блоки в специализированных интернет-магазинах, продающих товары для майнинга, то можно подобрать нужный вариант.

Обычные ATX-блоки питания для настольного ПК весьма удобны, и с помощью одного можно запитать несколько видеокарт в маленькой ферме. Если же видеокарты мощные, то может потребоваться два или более блока питания.

Данный тип является более доступным.

Как подключить 2 блока питания к одной майнинг ферме?

Для того чтобы подключить два блока питания к одной ферме нужно внимательно распределить все провода по нагрузке. Решить, какой блок будет подключён к материнской плате и жёсткому диску (кто в 2021 году использует жёсткие диски в фермах? Лучшее решение это флешка или дешёвый SSD). Если у вас, например, 6 видеокарт и два блока питания, то три провода одного блока, должны быть подключены к к трём видеокартам и к их райзерам, остальные 3 видеокарты должны подключаться по доп.питанию уже ко второму БП по трём проводам, и так же по трём проводам к своим райзерам.

Чтобы второй блок питания в ферме запускался, необходимо замкнуть на 24-контактном ATX-разъёме зелёный и чёрный проводки, обычно это делается с помощью перемычки (кусок проволоки или провода).

Но существуют также специальные синхронизаторы блоков питания, которые упрощают жизнь майнерам.

Виды синхронизаторов для блоков питания PSU.

• Синхронизаторы, замыкающие проводами линии 12 вольт-standby разных блоков питания (ATX 20+4 Pin кабель). Это самый дешевый и компактный синхронизатор, который имеет меньший уровень безопасности, чем синхронизаторы, физически разделяющие цепи разных блоков питания (релейные или с оптронами).
• Синхронизаторы, осуществляющие включение ведомых блоков питания при появлении напряжения по линии 12 вольт от основного блока через механическое реле.
• Синхронизаторы, осуществляющие включение ведомых блоков питания при появлении напряжения по линии 12 вольт от основного блока через оптроны. Для подключения синхронизаторов с реле и оптронами используется один из разъемов SATA ведущего блока питания, который соединяется с платой синхронизатора. В синхронизатор вставляется 20+4 Pin кабель ведомого блока питания. Он используется для питания видеокарт и райзеров, для которых не хватает мощности основного блока питания.

Как рассчитать мощность блока питания для фермы?

Для расчета мощности, которую должен обеспечить блок питания нужно руководствоваться следующими принципами:

1. Использовать при расчете значение максимальной потребляемой мощности видеокарты (TDP — Thermal Design Power или Total Drawn Power). Это мощность, которую GPU отбирает при стопроцентной нагрузке. Значения ТДП для популярных видеокарт приведены в таблицах ниже.
2. В расчет мощности нужно включить 150 ватт на обвязку: процессор, оперативную память, материнскую плату и HDD/SSD.
3. При расчете мощности БП нужно делать запас в не менее 20-25% от его максимальной мощности (расчетную мощность рига нужно умножать на 1,25). Это связано с жесткими условиями эксплуатации, необходимостью обеспечивать стабильную отдачу мощности при постоянной высокой загрузке. Кроме того, при 70-80% загрузке блоки питания имеют самый высокий КПД, что сэкономит траты на электричество благодаря уменьшению потерь.

Например, для рига из шести видеокарт Nvidia 1080ti TDP составляет 250х6=1500 ватт. На обвязку нужно предусмотреть 150 ватт. С учетом 80% запаса в риге нужно использовать блок питания (или два БП) мощностью (1500+150)х1,25 W = 2063 ватта.

Лучше приобретать БП с золотым, платиновым или титановым сертификатами (перечислены от худшего к лучшему) энергоэффективности. Разница в цене отобьется уже через год за счет сокращения потерь электроэнергии на неэффективную работу. Кроме того, в таких БП используются самые лучшие электронные элементы и схемы защиты, что увеличивает общую надежность и безопасность работы рига.

Список видеокарт для майнинга Ethereum:

• AMD Rx 470 8 gb — 28-30 Mh/s (100 вт)
• AMD Rx 480 8 gb — 30-31 Mh/s (120 вт)
• AMD Rx 570 8 gb — 28-30 Mh/s (100 вт)
• AMD Rx 580 8 gb — 30-31 Mh/s (120 вт)
• AMD Rx 5700 XT 8gb — 55 Mh/s (200 вт)
• Nvidia GTX 1080 8GB — 38 Mh/s (180 вт)
• Nvidia GTX 1060 6GB — 16 Mh/s (80 вт)
• Nvidia GTX 1070 8GB — 31 Mh/s (150 вт)
• Nvidia GTX 1660 6GB — 24 Mh/s (100 вт)
• Nvidia RTX 2070 8GB — 38 Mh/s (180 вт)

Вышеперечисленные GPU имеют лучший показатель профита и окупаемости, а главное, на них очень хорошо получится майнить и другие криптовалюты. Видеокарты AMD Radeon серии RX начиная с 400 и выше обычно перепрошиваются путём подмены таймингов видеопамяти в биосе, там же производят даунвольтинг — понижение питания. После таких манипуляций разгон по VRAM будет крайне ощутим на алгоритме Dagger-Hashimoto, хэшрейт будет выше.

На каких видеокартах больше всего майнят в 2021 году.

Можно легко узнать предпочтения майнеров всего мира в отношении видеокарт. Получить представление о популярности разных GPU поможет сайт майнинг-платформы Hive OS, для этого нужно зайти на страницу статистики.

Почти 50 процентов всех видеокарт AMD приходится на Radeon RX 580 с 8 ГБ и RX 570 на 4 ГБ. Третье место заняла упрощённая версия RX 580, а вот на четвёртом оказалась RX 470. Пятёрку закрывает RX 570 8 ГБ.

С Nvidia ситуация другая: здесь в топе находятся модели подешевле. Есть обе версии GTX 1060 и 1070. Последним отметку в 10 процентов перешла GeForce GTX 1080 Ti 11 ГБ.

Справа находится рейтинг ASIC-майнеров.

Майнинг других альткоинов: Neoxa, ETC, RVN, Flux, Firo.

Лучшая видеокарта для майнинга.

Поскольку в 2021 году курс Биткоина подскочил до небес, побив свой прошлый ценовой рекорд в два раза, интерес к майнингу сильно вырос, что привело к большому дефициту видеокарт и остальных компьютерных комплектующих.

Самые доступные видеокарты для фермы это безусловно RX 580 8 Гб и GTX 1080 которые ещё можно найти в магазинах или на вторичке, к тому же они обладают отличным показателям профитности (энергоэффективность и доход).

Какие видеокарты самые актуальные для майнинга? Конечно же AMD RX 5700, RX 5700 XT, RTX 2070 и 3000 линейка Nvidia.

Да, лучшая видеокарта для майнинга Это Nvidia RTX 3080. Её хешрейт в разгоне достигает 93 MH/s при TDP 240-320 Вт.

Как рассчитать доходность видеокарт фермы для майнинга?

Для того чтобы узнать сколько будет приносить та или иная видеокарта в майнинге, рекомендую использовать калькулятор майнинга WhatToMine.com.

Нужно будет указать количество видеокарт в ферме, плату за электричество и энергопотребление (подсчитывается автоматически).

Калькулятор выдаст список монет, которые выгоднее всего майнить в данный момент, и примерный доход с вашей мощности.

Операционная система для майнинга.

Чтобы заставить видеокарты майнить, нужно нитолько собрать во едино все компоненты, но и установить программное обеспечение на накопитель.

Список операционных систем для майнинга.

• Windows 10;
• HiveOS;
• RaveOS;
• NicehashOS.

Винда больше подходит для тестирования и прошивки видеокарт, или для того чтобы запустить майнинг на домашнем ПК на ночь. Главное не забыть установить специальные драйверы для майнинга, если у вас видеокарты от AMD.

NicehashOS собрана на базе легковесного дистрибутива LINUX. Положительные стороны это операционки в том, что имеется функция бенчмарка майнинга для ваших видеокарт, с помощью которой автоматически определяется самый профитный алгоритм для майнинга. Средства приходят на внутренний счёт сервиса сразу в BTC. Минуса всего два, нет никаких настроек оборудования, и пользователь не видит какие именно монеты майнит его ферма под управлением данной операционной системы. Больше подходит для новичков.

HiveOS и RaveOS тоже собраны на ядре лёгкого дистрибутива LINUX, практически идентичны по функционалу, схож даже интерфейс. Куча настроек для фермы, точный разгон и мониторинг каждой видеокарты, детальный конфиг майнера. Подходит для опытных майнеров, но и новичку будет несложно во всём разобраться.

Эти операционные системы автоматически определяют модель и производителя видеокарты, устанавливают необходимый драйвер и имеют высокий показатель стабильной работы. Отдельная заслуга в стабильности принадлежит умному вотчдогу, который в случае глюка или отказа видеокарты способен перезапустить майнер или перезагрузить ферму.

Под управлением Windows фермы постоянно зависают по разным причинам, через сутки, неделю или месяц. Линукс же работает намного стабильнее.

Лучшая операционная система для майнинга 2021.

Безусловно, нельзя утверждать, что какая-то одна ОС лучше для майнинга, чем другая. Выбор операционной системы для майнинга дело сугубо личное для каждого, и исходит от ситуации и потребностей. Если же взять в расчёт статистику и разные положительные аспекты, а так же самому лично убедиться на практике, в том какая из операционных систем стабильнее и удобнее, то выбор падёт, естественно, на HiveOS.

При регистрации укажите промокод miningfaq и получите бонус в размере $10 на счёт одной фермы.

Кошелёк для майнинга.

Чтобы начать майнить, необходимо создать криптовалютный кошелёк. Проще всего сделать это с помощью регистрации на лучшей бирже Binance.

Подробнее про биржи читайте в этой статье.

Заключение.

Надеюсь, что эта длинная статья про то, как собрать ферму для майнинга оказалась полезной для вас. В дальнейшем планируется всячески дополнять её новой актуальной информацией.

Хочется верить в то, что доходность майнинга продержится на должном уровне, чтобы каждый смог войти в мир криптовалют, изучить, как работают блокчейны, заработать, собрав свою первую ферму. На моём личном опыте многие мои друзья и знакомые превратили майнинг в неплохой инвестиционный бизнес. Кто-то начинал майнить всего лишь на одной видеокарте в своём игровом компьютере, потом уже дорастал до уровня гаражного майнера и развивался дальше. Читайте подробнее о майнинге и фермах.

Криптовалюту лихорадит, но на продолжительном отрезке времени виден неуклонный рост. Люди задумываются: может пора уже майнить монету? Вроде бы заманчиво, но с чего начать? Многие делают первые шаги самостоятельно и набивают шишки. К нам в дата-центр часто приходят начинающие майнеры, которые совершали до этого типовые ошибки, поэтому для тех, кто впервые подступается к вопросу, покажем, как собрать майнинг-ферму за 7 шагов. Приступим:

Исходные материалы

Все операции будем сопровождать фото-заставками (а в конце статьи покажем видео сборки фермы). Визуальных материалов много, но как говорится, один раз лучше увидеть. Итак, для начала сложим всё на тележку. Такая тачка стоит чуть более 1,5 миллиона рублей:

Шкоду Октавию в базовой комплектации и нашу тачку роднит цена и 4 колеса. Что касается эксплуатационных расходов, то они схожи: ГСМ+КАСКО+ТО+паркинг = электричество+связь+ТО+colocation, (наша тележка возможно даже будет прожорливее).

Чуть более подробно о комплектующих расскажем в конце материала, а сейчас приступим к сборке фермы. Будет 7 основных этапов.

1. Собираем корпус

Скрепили две первые панели и далее по нехитрой инструкции собрали остальное. У нас корпус на заклепках – говорят так надежнее. И (барбекюшница) корпус практически готов.

Сразу ответим на вопрос: почему собираем закрытую, а не открытую ферму? Всё просто – в закрытой ферме можно организовать потоки воздуха. Хотя чисто психологически кажется, что голая, т.е. открытая рига (позволим употребить это слово) должна охлаждаться лучше. Но на самом деле потоки воздуха, идущие от кондиционера в машинном зале не могут отвести локальное тепло, образующееся точечно и, как назло в самых критичных и нагруженных участках. Закрытая же ферма забирает, говоря профессионально воздух из холодного коридора, пропускает его через себя и выпускает уже нагретый воздух в горячий коридор.

2. Крепим вентиляторы

Подготовим вентиляторы к сборке: это как сами вентиляторы, а также решетки, сетки и элементы крепления.

Закрепим всё на ферме.

3. Устанавливаем блоки питания

4. Размещаем материнскую плату

Плата устанавливается на пластиковые опоры, такие, как и в обычном системном блоке. Опоры уже входят в комплект поставки фермы. Несколько щелчков и плата на месте.

5. Подключаем райзеры

6. Монтируем платы

Чуть выше мы шутили по поводу барбекюшницы, так вот, если заменить платы на электро-тэны, то вполне может получиться электрический мангал или гриль мощностью 3 кВт. Это лирическое отступление приводим для того, чтобы обратить внимание:

7. Ставим жесткий диск (или флешку)

Готово. Камера, мотор!

Покажем все этапы сборки на видео в одном 6-минутном ролике.

Комплектующие (не реклама)

Мы не компьютерный магазин и не рекламируем железо, но наверняка будут вопросы из серии «Что-почем?», поэтому приводим список комплектующих, использованных в ролике.

Корпус. Берем покупной, в нем уже продумано расположение полок, точек крепления плат, блоков питания и вентиляторов. В закрытой ферме продумана также организация воздушных потоков. Но ферму можно сделать и самому (в целях пожарной безопасности желательно не из дерева). Корпус может быть на 6, 9 и 12 видеокарт и их (корпусы) можно ставить до 8 штук друг на друга. Вес от 6 до 10 кг. Стоимость от 4 до 6 тыс. рублей.

Вентиляторы. Похожи на те, что стоят в системнике, но на самом деле куда более производительные. В нашем случае – DELTA PFC1212DE 4.8А, 6000 об/мин, 120 мм, мощность – 60-65 Вт каждый. Меньшей мощности для охлаждения может может не хватить, а большая может привести к обгоранию проводов на блоке питания, помимо этого излишняя нагрузка на систему тоже не нужна. Стоят 900 руб.

Блок питания. Тут мы сделаем замену, в ролике показаны другие – два по 1500 Вт каждый. Лучше использовать один – серверный DELL E2700P-00 на 2700 Вт. Разъемы распаяны медными жилами, скажем так достаточного сечения, каждый из которых выдерживает 150-200 Вт нагрузки. Стоит БП в районе 20 тыс. руб.

Расчет электропотребления и подбор контактной группы крайне важен, поэтому не зажимаемся, не берем самые дешевые комплектующие, иначе – сбои, оплавление и пожар, примерно с таким итогом:

Графические карты RTX 3090, а точнее три карты Palit GeForce RTX 3090 GamingPro 24 GB и две Palit GeForce RTX 3090 GameRock OC 24GB. Цена на GPU доходит до 350 тыс. рублей, она сильно зависит от рыночной ситуации, поэтому указываем ее примерно. Повторимся, это не реклама, поэтому используйте те GPU, что считаете нужными.

Материнская плата. Она отличается от платы, что стоит в обычном системнике по крайней мере тем, что в ней много разъемов под графические карты и иные специализированные компоненты. На конкретной ферме применена плата ASUS B250 Mining Expert/Celeron G3930/4GB RAM/Heoriady SSD 128GB. 19 слотов PCle, 3 разъема питания ATX 12 В. Стоит 6 тыс. руб.

Характеристики и цены на райзеры, кабели, жесткий диск/флешку, а также на, защитные решетки, сеточки и прочую мелочевку с вашего позволения расписывать не будем, тут особо ценного добавить нечего.

Ободряющее. Приводим график капитализации криптовалют, начиная с 2013 года, который поясняет майнинговый ажиотаж.

И да, забыли сказать, зимой ферма может работать в качестве тепловой пушки, если конечно шум не помеха.

Шутка конечно, отапливать квартиру майнинг-фермой не стоит, но о том, где разместить оборудование для майнинга мы говорили ранее.

Хотел начать рассказ словами: “Во-первых, это красиво”, но пусть эта заставка будет в конце сюжета.

Публикация подготовлена компанией ITSOFT. Размещение и аренда серверов и стоек в двух ЦОДах в Москве; colocation GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов. Лицензии связи, SSL-сертификаты. Администрирование серверов и поддержка сайтов. UPTIME за последние годы составляет 100%.

Что такое майнинг-ферма 

Даже если использовать для майнинга биткоина или эфира мощный игровой ПК, прибыль получится небольшой. Поэтому для добычи майнеры пользуются только специальным оборудованием. Для его сборки стоит разобраться с термином майнинг ферма, что это простыми словами и как работает. 

Одно устройство для добычи криптовалют, в составе которого обычно есть от 4 до 6 мощных видеокарт, называется «риг». Полный комплект оборудования — это уже майнинг-ферма. В составе может быть несколько ригов и десятки видеокарт, а по размеру она иногда занимает целый стеллаж или даже комнату. 

Это история одного моего хобби-проекта — создания встроенной в интерьер майнинг-фермы с видеокартами в масле, которая своим теплом отапливает лоджию.

Короткий FAQ по майнингу

Постановка задачи

В далеком и безмятежном 2019 году я планировал обустройство небольшой мастерской для мелких работ на слабо утепленной лоджии. Можно было бы обойтись простым обогревателем, но мне захотелось сделать что-то интересное и красивое. Как известно, оборудование для майнинга выделяет много тепла, и я решил собрать майнинг-ферму, которая помимо непосредственно майнинга решала бы и вопрос отопления помещения. Так как лоджия небольшая (всего 3 м²) и основную площадь на ней займет рабочая зона, то для фермы остается место только в узком шкафу вдоль стены, который так же предстоит спроектировать и собрать.

Мои требования к майнинг-ферме:

• Соответствовала габаритам шкафа вдоль стены

• Отапливала лоджию до комфортной температуры зимой и по возможности отводила производимое тепло на улицу летом

• Была относительно тихой, чтобы находится в помещении было комфортно

• Не была жестко привязана к конкретному майнинговому оборудованию, предусматривала возможность установки как видеокарт так и асиков

• Имела аккуратный закрытии корпус и не боялась пыли

• Имела возможность удаленного управления и мониторинга состояния

• Была прибыльной (окупала электроэнергию и приносила доход) с учетом цен на момент начала проекта

Важное замечание по вопросу рентабельности. Как ни странно, прибыльность не является основной целью данного проекта. Я хотел сделать интересный проект, при работе над котором я получил бы новые навыки, а результат радовал глаз и вписывался в интерьер. Если бы моей целью была только прибыль, следовало бы собрать простой риг из видеокарт на деревянном каркасе и разместить в Иркутском гараже.

Релевантные навыки перед началом проекта

• Базовый опыт разработки на С++, без интереса к низкоуровневым оптимизациям

• Опыт в электронике уровня знания закона Ома и правил Кирхгофа

• Нулевой опыт в проектировании печатных плат

• Опыт работы с Arduino-подобными контроллерами на уровне понимания базовых примеров (мигать светодиодом, управлять двигателем, работать с разными модулями, для которых есть готовые библиотеки)

• Опыт работы с 3D-принтером и навык моделирования на уровне рисования несложных угловатых моделей в SketchUp

• Нулевой опыт в работе с ЧПУ станками

• Нулевой опыт в проектировании мебели

Концепт

Выбор железа

На текущий момент, можно упрощенно сказать что криптовалюты предусматривающие майнинг, а точнее их алгоритмы разделились на два типа: для которых существуют асики, и те для которых их нет (или есть, но по той или иной причине они не получили широкого распространения). Более подробно о том, почему так получилось можно почитать например вот в этой статье. Таким образом, есть два основных типа оборудования:

• ASIC. Специализированное устройство, предназначенное для майнинга на заданном алгоритме, преимущественно для SHA-256 (Bitcoin), но бывают и для некоторых других. Некоторые имеют встроенный блок питания, а некоторые требуют внешний.

• GPU. Видеокарты используются для майнинга большинства тех монет, для которых нет асиков. Не могут работать автономно, и должны быть подключены к материнской плате компьютера.

Я выбрал видеокарты, так как они все же более гибкие в плане выбора алгоритма и монеты для майнинга, но я хочу оставить гипотетическую возможность их замены на асики. Таким образом, для меня минимальный комплект оборудования состоит из:

• Видеокарт с райзерами (удлинители шины PCI-E)

• Материнской платы (с минимальным процессором и памятью)

• Блока питания соответствующей мощности

Жесткий диск или SSD не обязательны, система вполне может грузиться с USB флешки.

Выбор способа охлаждения

Обычно майнинг фермы имеют воздушное охлаждение и поэтому сильно шумят. Мне же нужно сделать ферму, которая была бы не шумнее хорошего компьютера и не боялась пыли в воздухе. Альтернативной воздушному охлаждению является жидкостное. Наиболее распространены 2 подхода к его реализации:

• Системы жидкостного охлаждения (СЖО). На самые горячие части компьютера (процессор, видеокарта) вместо кулеров устанавливаются водоблоки, через которые циркулирует подкрашенная дистиллированная вода с антикоррозийными присадками. Активно применяется в мощных геймерских ПК.

• Иммерсионное охлаждение. Оборудование полностью погружается в емкость с диэлектрической жидкостью. Существуют готовые решения в виде ванн для майнинга.

Разумеется, в обоих случаях жидкость сама по себе не решает проблему охлаждения. Она является теплоносителем, который так же нужно охлаждать, однако это дает большую гибкость в построении системы. Например, жидкость можно пропускать через крупный радиатор, и в некоторых случаях даже обойтись без вентиляторов. Так же, радиатор может быть размещен за пределами помещения, например на фасаде дома, как внешний блок кондиционера, что особенно эффективно в холодное время года.

Мне известны примеры создания ферм с водоблоками для каждой видеокарты, однако по ряду причин я выбрал метод иммерсионного охлаждения. Вот мои рассуждения:

• Водоблоки ощутимо дороже хорошего иммерсионного масла, в моем случае разница в цене получалась почти двукратной

• Водоблоки охлаждают только ту часть оборудования, к которой они прилегают, иммерсионное охлаждение же более равномерное

• При водяном охлаждении есть риск замыкания при малейшей утечке воды

• Водоблоки не универсальны. Обычно, конкретный водоблок подходит только к конкретной видеокарте конкретного производителя, и не для каждой видеокарты можно найти в продаже водоблок. Разумеется, водоблоки видеокарт не подходят для асиков. Так же, я не видел водоблоков для блоков питания а они тоже шумят и греются. В ванну же с иммерсионной жидкостью можно опустить все, что в нее влезет по габаритам.

Выбор иммерсионной жидкости

Теперь предстоит выбрать иммерсионную жидкость, в которую будет погружаться оборудование. Я рассматривал следующие варианты:

• Дистиллированная вода. В теории, чистая вода является диэлектриком, однако на практике обеспечить ее чистоту и отсутствие примесей очень сложно. Как и обычная вода, она может замерзнуть а так же достаточно быстро испаряется.

• “Сухая вода”, например Novec 1230, и его аналоги. Предназначена для пожаротушения в дата-центрах, но теоретически может использоваться и для иммерсионного охлаждения, есть ролики со стендов на выставках, где такая возможность демонстрируется, но в целом это экзотичный вариант. На хабре есть целая статья, о проблемах использования такой жидкости для охлаждения.

• Минеральные масла. В отличие от воды, они обычно более устойчивы в своих свойствах. При низкой температуре они густеют и застывают, но в в отличие от воды, они не превращаются в лед и не разрывают трубы. Когда-то на хабре была статья про комп в аквариуме с подсолнечным маслом, но существуют и специализированные масла для иммерсионного охлаждения. Недостатками масла по сравнению с водой являются меньшая теплоемкость, большая вязкость и сложность с очисткой оборудования после извлечения.

В итоге, я выбрал минеральное масло STE Oil Crystal Plus 70T так как нашел в интернете много проектов с его применением. Стоимость литра зависит от приобретаемого объема, и в моем случае она составила примерно 550 рублей. Существуют и более дешевые аналоги, но я решил не рисковать. Заявленные свойства этого масла:

• Бесцветное, без ощутимого запаха.

• Разумеется диэлектрическое (не проводит ток)

• Не токсично, продавец заявляет, что им можно лечить желудок

• Не агрессивно к металлам, пластиковым деталям и изоляции проводов

• Вязкость, по ощущениям, сопоставима с подсолнечным маслом и зависит от температуры (чем ниже, тем более вязкое)

• Температура вспышки 198 °C

• Температура застывания -60 °C

Заявленные температуры меня полностью устраивают, потому что предельная температура работы видеокарт составляет 80 °C а температура воздуха в моем городе обычно не опускается ниже -30 °C.

Итак, я выбрал видеокарты и иммерсионный майнинг в масле, таким образом моя ферма будет состоять из следующих основных элементов:

• Емкости с иммерсионным маслом (аквариума)

• Видеокарт и блока питания внутри аквариума

• Материнской платы над аквариумом

• Радиатора отопления, который обеспечит прогрев помещения в холодный сезон

• Уличного радиатора с вентилятором для отвода избытков тепла на улицу

• Трубопровода, связывающего аквариум с радиаторами

• Циркуляционного насоса

• Моторизованных кранов для управления потоками теплоносителя через радиаторы

• Датчиков потока, температуры и прочих сенсоров

• Контроллера, который будет снимать показания датчиков, управлять кранами и включать/выключать материнскую плату. Так же контроллер должен передавать в облако телеметрию и обеспечивать возможность удаленного управления

• Простого интерфейса контроллера в виде монохромного дисплея и кнопки-энкодера для отображения данных с датчиков и локального управления

Проектирование и реализация

Шкаф

Для максимально эффективного использования пространства небольшой лоджии как мастерской, я решил спроектировать шкаф, в котором помимо аквариума фермы со всем сопутствующим оборудованием и трубопроводом были бы предусмотрены так же ящики для хранения инструментов. Шкаф планировался встраиваемым, т.е. его ширина почти равна ширине стены от двери до окна, а небольшие зазоры по краям будут закрыты декоративным уголком. Так же его особенностью является большая высота при глубине всего 15 см, поэтому для устойчивости он будет закреплен к стене в нескольких местах.

Ранее я не имел опыта проектирования мебели, но это оказалось не так уж и сложно. Я бы сказал, что для создания подобного шкафа достаточно лишь знать, какие существуют виды мебельного крепежа (конфирматы, эксцентрики, межсекционные стяжки), фурнитура (петли, газлифты) и какой зазор нужно предусмотреть между фасадами ящиков. Проектирование осуществлялось в программе SketchUp с использованием плагина “Универсальная панель”. Он позволяет экспортировать список использованных деталей со всеми их характеристиками (название, размеры и наличие кромок) для последующего заказа. В качестве материала выбрана белая ЛДСП толщиной 16мм. Результат проектирования показан на фото ниже.

Нормально распилить лист ЛДСП в домашних условиях, и тем более нанести кромку очень сложно, поэтому я обратился в мебельную компанию. Спецификой моего заказа было то, что у трех деталей имеется вырез в виде прямоугольника со скругленными краями, получаемый фрезеровкой, на который затем наносится кромка. Не все компании делают такую фрезеровку, поэтому не рекомендую прибегать к таким решениям. Так же стоит упомянуть услугу “присадка отверстий”, когда помимо распила, мебельщики на промышленном оборудовании сверлят в полученных деталях отверстия для фурнитуры и крепежа, но я обошелся без нее и сверлил все своими силами.

Описывать подробно сборку не буду, скажу лишь то, что из инструментов мне вполне хватило хорошего шуруповерта, сверла для конфирматов, специального кондуктора для сверления отверстий под петли и пары уголков для фиксации деталей, напечатанных на 3D принтере.

Еще одна особенность шкафа — светодиодная подсветка в каждом ящике, автоматически включающаяся при его открывании, но про нее я подробнее расскажу в одной из следующих статей.

Аквариум

Мне требовалось изготовить емкость для заливки иммерсионного масла и размещения там оборудования, которая удовлетворяла бы следующим требованиям:

• Точно соответствовала заданным размерам, так как она размещается внутри шкафа впритык к его стенкам

• Была устойчива к высокой температуре масла

• Была прозрачной для визуального контроля оборудования и для красоты

Этим требованиям вполне удовлетворяют стеклянные аквариумы, однако купить готовый я не мог из-за специфичности требуемых размеров, поэтому я решил изготовить его самостоятельно. Проектирование такого аквариума элементарно, достаточно лишь учесть необходимые зазоры между стеклами для слоя герметика и выбрать достаточную толщину стекла. Эти параметры легко рассчитать в онлайн-калькуляторе.

Иногда аквариумы делают из специального осветленного стекла, но я выбрал обычное силикатное стекло толщиной 10 мм. Его плюс — низкая цена и повсеместная доступность, минус — ощутимый зеленый оттенок, который особенно заметен при такой толщине. Посчитав необходимые размеры деталей, я заказал их резку со шлифовкой кромки в стекольной компании.

Получив стеклянные детали, мне предстояло их склеить с применением специального аквариумного герметика. Для фиксации стенок на время застывания герметика я изготовил небольшой стенд с напечатанными на 3D принтере держателями, зафиксированными на листе ДСП и небольшие проставки для обеспечения зазора между стеклами.

Заливка швов герметиком не была бы такой сложной, если бы не специфичная форма аквариума. Из-за маленького расстояния между фронтальной и тыльной стенкой мне было очень трудно орудовать пистолетом с герметиком внутри, и в итоге первая попытка заливки провалилась. Радость от процесса отскребания полузастывшего герметика от стекла и рук сложно передать словами. Ко второй попытке я приготовил для тюбика специальный угловой носик, напечатанный на принтере и наконец справился с задачей. Для полного застывания герметика потребовалось 10 дней. После этого, я поместил для красоты на дно аквариума зеркало, и успешно установил аквариум в шкаф.

Оборудование для майнинга

Как я уже было сказано, я выбрал в качестве оборудования для майнинга видеокарты, с гипотетической возможностью замены на асики. В этом разделе я расскажу о выборе конкретного железа и способе его размещения в аквариуме.

Видеокарты

При выборе видеокарт для майнинга, помимо их основного показателя — хешрейта нужно учитывать доступный объем видеопамяти, потому что для некоторых алгоритмов (например Ethash) требуется держать в памяти так называемый DAG-файл, размер которого медленно растет. В частности, в декабре 2020 у Ethereum его размер превысил 4 Gb, что ощутимо снизило эффективность видеокарт с меньшим объемом памяти. Поэтому, я выбирал карты с объемом памяти 8 Gb. Карты AMD и Nvidia немного отличаются по эффективности на разных алгоритмах и потенциалу разгона, поэтому для диверсификации я приобрел карты сразу двух моделей:

• 6 шт. MSI AMD RX 580 8 Gb Mining Edition

• 6 шт. MSI NVIDIA P104-100 (майнинг-версия карты GTX 1070). Формально имеют 4 Gb памяти, но могут быть перепрошиты для использования фактически имеющихся на плате 8 Gb видеопамяти

Особенностями майнинг-версий видеокарт являются меньшее число видеовыходов, короткая гарантия и минимальная упаковка, но при этом их цена ниже, чем у обычных карт. Мои RX 580 и P104-100 имеют схожий дизайн, но немного отличаются по габаритам (P104-100 немного шире и выше).

Материнская плата

Существуют специальные модели материнских плат для майнинга, которые отличаются большим кол-вом слотов PCI-E и некоторыми оптимизациями в BIOS. Я выбрал модель ASUS B250 MINING EXPERT. В качестве процессора поставил дешевый Intel Celeron G3900, производительности которого достаточно для управления майнингом. Так же я установил два недорогих модуля оперативной памяти DDR-4 по 4 Gb каждый, хотя по факту хватило бы и одного модуля.

Блок питания

Я рассчитал, что для питания видеокарт и материнской платы мне потребуется БП мощностью как минимум 1500 Вт, а для перспективной замены на асики лучше с запасом до 2500 Вт. Обычные компьютерные блоки питания как правило имеют мощность от 300 до 1000 Вт, и иногда БП требуемой мощности получают из двух одинаковых блоков, соединенными с помощью специального синхронизатора. Другим решением является использование мощных серверных блоков питания, мощность которых обычно варьируется от 1500 до 3000 Вт. Серверные БП рассчитаны на непрерывную работу под нагрузкой, имеют высокий КПД и очень надежны но у них есть своя специфика — они выдают только напряжение 12 Вольт, тогда как для материнской платы и видеокарт требуются и другие напряжения (+3.3 В, +5 В, -12 В). Для материнской платы это решается установкой специального DC-DC преобразователя (так называемого Pico PSU), а для питания райзеров видеокарт используют отдельные преобразователи на 5 Вольт (зависит от типа райзеров). В итоге я выбрал серверный блок питания HP мощностью 2450 Вт, известный в майнинговом сообществе как “лыжа” из-за своей вытянутой формы.

Райзеры

Райзером называется удлинитель шины PCI-E x1-x16, который позволяет разместить видеокарты не на самой материнской плате а на определенном расстоянии от нее. Существуют шлейфовые райзера, но в майнинге наиболее распространены райзера с дополнительным питанием, в которых для передачи данных используется кабель USB 3.0 (правда исключительно как шлейф для соединения двух частей райзера — воткнуть его в USB порт материнки нельзя). Различаются по типу разъема питания и конфигурации имеющихся на них преобразователей напряжения. Я использовал райзеры версии 006, в которых дополнительное питание подается через разъем Molex.

Система подвеса

Система подвеса обеспечивает компактное расположение оборудование внутри узкого аквариума и предусматривает возможность его подъема для технического обслуживания. Основой являются две направляющие в виде металлических квадратных профилей 20х20 мм, расположенных над аквариумом. На их нижнюю сторону наклеена RGB светодиодная лента для подсветки. Направляющие могут подниматься и опускаться благодаря мебельным телескопическим механизмам с обоих концов. В центре направляющие соединяются перемычкой, к которой закреплен стальной трос в оплетке, уходящий вверх, в пространство за фальшпанелью шкафа, где через систему блоков он соединяется с линейным приводом, который отвечает за их спуск и подъем.

Видеокарты соединяются в пары спина-к-спине с небольшим зазором и подвешиваются при помощи специальных держателей, надеваемых сверху на направляющие. Они напечатаны из ABS пластика и покрашены черной краской из баллончика. Так же, у каждой видеокарты к плате райзера сбоку слева прикреплен небольшой понижающий DC-DC преобразователь, обеспечивающий его напряжением 5 В.

Аналогично крепится и блок питания, но его крепеж удлинен при помощи резьбовых штанг, что бы он располагался под видеокартами. Вдоль блока питания так же располагается штанга, к которой крепятся клеммы питания для подключения видеокарт.

Материнская плата же размещается в небольшой нише над аквариумом. Размещать ее в масле не было смысла — в процессе работы она почти не шумит и не греется.

При необходимости, видеокарты могут быть заменены на асик, извлеченный из корпуса и разобранный на отдельные платы, для которых нужно будет изготовить свои держатели, а БП, учитывая запас по мощности вероятно и менять не придется.

Софт

Для управления процессом майнинга, в материнку втыкается флешка с системой HiveOS, в которой через дашборд можно запускать или останавливать процесс майнинга, мониторить оборудование и осуществить разгон видеокарт. Эта система позволяет настроить остановку майнинга или выключение при перегреве, однако для эффективного управления фермой этого мало, по следующим причинам:

• Если при перегреве майнинг останавливается, то в режиме ожидания карты все равно продолжают потреблять энергию, что делает процесс охлаждения малоэффективным

• Если при перегреве система выключается, то материнка теряет связь с сервером и после остывания не сможет сама себя включить

• Материнка плохо подходит для получения информации с датчиков и управления моторизованными кранами

Поэтому было принято решение разработать отдельный контроллер, который помимо работы с датчиками и приводами будет буквально через оптопару замыкать контакты кнопки включения материнки (а так же тумблер включения БП). О нем я расскажу чуть позже.

Трубопровод

Трубопровод связывает аквариум с контурами охлаждения. У правого и у левого торца аквариума расположены два патрубка, по правому горячее масло уходит к радиаторам, а по левому, охлаждённое возвращается обратно. Таким образом в аквариуме обеспечивается течение масла слева-направо. На торцах обоих патрубков установлены датчики температуры DS18B20 и небольшие сетки для защиты от случайного попадания мусора в трубопровод.

Для трубопровода использовались полипропиленовые трубы, предназначенные для горячей воды, которые должны выдерживать температуру до 95 °C. Их монтаж очень прост — они режутся при помощи специального ручного инструмента и спаиваются недорогим электрическим паяльником.

В нижнем отсеке шкафа имеется специальный ящик, в котором располагается циркуляционный насос (обычный насос для системы теплого пола мощностью 70 Вт) и по паре моторизованный кран — датчик скорости потока для обоих контуров охлаждения. Планируется, что контроллер сможет плавно управлять кранами, а датчики обеспечат ему обратную связь.

Радиатор отопления помещения

Первый контур охлаждения представлен обычным 12-секционным радиатором отопления, расположенным в нише под окном. Я выбрал алюминиевый радиатор, потому что он обладает лучшей теплоотдачей по сравнению с чугунными и биметаллическими, а их преимущество в устойчивости к коррозии и высокому давлению в моем случае роли не играет.

Нишу радиатора я закрыл листом ДСП, на которую в декоративных целях приклеил тонкий ламинат, а выемку под радиатор прикрыл пластиковой решеткой.

Уличный радиатор

Вторым контуром охлаждения является уличный радиатор, дополнительно оборудованный вентилятором. Его дизайн навеян видом внешнего блока обычного кондиционера. Для изготовления корпуса я выбрал алюминиевый композит — листовой материал из двух слоев тонкого алюминия, между которыми находится толстый слой пластика. В природе композит встречается в виде вентфасадов на домах и в рекламных вывесках, поэтому найти компанию, занимающуюся его резкой было не трудно. Так же, композит можно фрезеровать под изгиб, но я заказал отдельные детали, которые соединил между собой винтами при помощи 3D-печатных стоек из ABS пластика. Внутри же располагаются два автомобильных радиатора и 10-дюймовый вентилятор. Изначально планировалось, что один радиатор будет использоваться майнинг-фермой а второй будет охлаждать антифриз для другого компьютера с жидкостным охлаждением, но потом я передумал и подключил его к ферме, параллельно первому.

Сложностью в установке внешнего блока была неровная поверхность фасада дома, покрытая пирамидообразными выступами, которая была решена фиксацией блока в трех точках, с небольшим зазором от фасада для обеспечения доступа воздуха.

К трубопроводу фермы радиаторы подключаются гибкими автомобильными шлангами, защищенными от внешней среды кабельными гофрами. Шумность вентилятора на средних оборотах меньше, чем шум от расположенного рядом внешнего блока обычного кондиционера.

Контроллер

Основными задачами контроллера являются запуск и остановка майнинга (путем включения и выключения материнской платы и БП), управление потоком через контуры охлаждения, получение информации с датчиков и ее передача в облако.

Электроника

В качестве контроллера я выбрал отладочную плату с микроконтроллером STM32F103 известную как “Blue Pill”. Можно сказать, что для меня это “ардуинка на максималках”, она значительно превосходит по характеристикам широко распространённую Arduino Nano и ее аналоги (на хабре есть статья с их сравнением). В качестве альтернативы я рассматривал платы с контроллером ESP32 (имеют встроенный BT/WiFi, которые мне не нужны, ведь я собираюсь использовать подключение по Ethernet) и Arduino Mega (слегка избыточна для моих задач). Сейчас бы я наверно выбрал плату Raspberry Pi Pico, но на тот момент она еще не была доступна. Конечно, наиболее трушным вариантом было бы не использовать отладочные платы а распаивать голый контроллер, но не имея опыта в электронике я не стал рисковать и поэтому старался максимально использовать готовые модули. Принципиальная схема платы контроллера показана на рисунке ниже.

Перечислю компоненты по столбцам сверху-вниз, слева-направо:

• Модули понижающих DC-DC преобразователей на 5 и 3.3 Вольта для питания контроллера и периферии

• Модуль твердотельного реле, отвечающего за включение/выключение циркуляционного насоса

• OLED дисплей для отображения информации, подключается по интерфейсу I2C

• Мощный драйвер L298N для управления линейным приводом, поднимающим и опускающим из аквариума оборудование. Так как логический уровень этого модуля 5 В, а у контроллера логика 3.3 Вольта, то перед ним устанавливается модуль с конвертерами уровня.

• Микросхема L293D для управления двумя моторизованными кранами. У них имеются сигнальные выходы, которые при полном открытии/закрытии замыкаются на землю. Так же для управления микросхемой применен конвертер уровней.

• Датчики температуры DS18B20, установленные на входном и выходном патрубке, а так же на корпусе циркуляционного насоса. Подключаются по шине 1-Wire.

• Светодиодная RGB лента на направляющих для подсветки оборудования. Каждый канал управляется через MOSFET транзистор IRL510. Низкое пороговое напряжение этих транзисторов позволяет обойтись без преобразователей уровня.

• Плата STM32 Blue Pill. Для отладки предусмотрен вывод лога по интерфейсу UART, но из-за нехватки пинов при этом отключается цепь управления зеленого и синего канала подсветки. Переключение осуществляется джамперами на плате.

• Датчики скорости потока для обоих контуров охлаждения. Работают по принципу подсчета импульсов и подключены к пинам с поддержкой аппаратных прерываний.

• Энкодер с кнопкой для локального управления контроллером.

• Ethernet-модуль для связи с облаком. Подключается по интерфейсу SPI.

• Контакты кнопок включения материнской платы и блока питания, их замыкание осуществляется через оптопары. Питаются напряжением 5 В, включаемым через биполярные транзисторы.

Печатная плата была разработана в бесплатном редакторе EasyEDA, и заказана на JLCPCB. Она стоила немного дороже чем обычно из-за своей вытянутой формы, обусловленной высотой пространства за фальшпанелью над аквариумом. Это мой первый опыт в проектировании печатных плат, и в процессе я старался следовать советам из этой статьи. Позже, изучив тему глубже я могу сказать, что на моей плате не хватает разделения аналоговой и цифровой земли, описанного например тут, хотя негативных эффектов от этого я пока не заметил, вероятно из-за небольшого тока у аналоговых потребителей и того факта, что модули понижающих преобразователей уже имеют на выходе конденсаторы.

Программирование

Для программирования контроллера я использовал фреймворк STM32duino, что бы не выходить из зоны комфорта иметь возможность использовать множество Arduino-совместимых библиотек, написанных для модулей, которые я использую. Код разрабатывался в среде Visual Studio Code с плагином PlatformIO.

Одним из требований к контроллеру является возможность удаленного управления и мониторинга телеметрии. Конечно, такой функционал можно сделать в виде веб-сервера на самой плате, но на мой взгляд это решение является велосипедом и проигрывает по многим аспектам использованию специальных облачных сервисов для IoT устройств. Я рассматривал разные сервисы, такие как Arduino IoT Cloud, ThingsBoard и thinger.io, но в конце концов мой выбор пал на обновленный Blynk, в котором помимо неплохого мобильного приложения добавили веб-дашборды.

Кратко расскажу о том, как работает Blynk. Основой его концепцией являются так называемые “виртуальные пины”, по сути это просто переменные заданного типа (число, строка и др.), которые средствами библиотеки синхронизуются с сервером. Например, что бы передать на сервер температуру масла, контроллер периодически записывает в специально созданный для этого виртуальный пин значение с датчика, оно сохраняется на сервере Blynk, и для его мониторинга я создаю на дашборде соответствующий виджет (простая строка, шкала, временной график), привязанный к этому пину. Аналогичным образом виртуальным пином можно управлять из дашборда — например с помощью виджета-кнопки, тогда уже сама плата сможет обработать изменение его состояния — так например реализована кнопка выключения майнинга.

Blynk так же решает задачу обмена данными между контроллером и материнкой. Это реализовано путем запуска на старте HiveOS моего Python-скрипта, который собирает телеметрию о процессе майнинга (хешрейт, температуры видеокарт и пр.) и периодически отсылает ее на сервер Blynk. Контроллер ее получает, и таким образом имеет доступ ко всей информации о состоянии системы, а не только ту, которую имеет от своих датчиков.

Перечислю основные реализованные на данный момент функции контроллера:

• Удаленное включение/выключение майнинга, передача телеметрии

• Контроль за температурой оборудования, его полное выключение при перегреве и автоматическое включение после остывания

• Перезагрузка оборудования при ошибках и зависаниях

• Индикация температуры масла через изменение цвета RGB-ленты на направляющих

• Управление моторизованными кранами и подъемным приводом через локальное меню

Интерфейс

Помимо описанного выше дашборда в мобильном приложении Blynk и его веб-версии, у контроллера имеется простой физический интерфейс, представленный двухстрочным OLED-дисплеем и энкодером со встроенной кнопкой. При включении, на нем циклично отображаются экраны со всей доступной телеметрией (температуры масла и видеокарт, текущая монета, хешрейт, время с момента загрузки и пр.), а при нажатии на кнопку энкодера открывается меню для ручного управления (включение/выключение, перезагрузка, краны, привод, насос и пр.). После 10 мин работы дисплей автоматически выключается, но активируется от любого поворота энкодера.

Панель с дисплеем и энкодером сделана из остатков листа композита, использованного для изготовления корпуса уличного радиатора. Я вырезал ее на своем фрезерном станочке CNC 3018 и зашлифовал краску до голого алюминия. Так же я вырезал небольшое стеклышко для дисплея из светло-синего оргстекла. Вырез же в фальшпанели был заказан у мебельщиков. Для крепления панели, в вырез устанавливается небольшая проставка, напечатанная на 3D принтере из синего PLA.

Запуск и доработка

Когда сборка всей конструкции была завершена, мне предстояло залить в систему масло и запустить ее. Просто налить масло в аквариум было нельзя — циркуляционный насос не смог бы подсосать его через входной патрубок, поэтому я закачал в систему масло из канистры при помощи небольшого насоса высокого давления. Удалил воздух из радиатора, закрыв кран Маевского, когда из него начало течь масло.

Однако воздух не был удален полностью. После заполнения системы я долил масло в аквариум, и штатный насос уже вполне мог прокачивать его, но из выходного патрубка еще долго шли мелкие пузырьки воздуха.

Затем, при помощи привода я погрузил видеокарты и блок питания в аквариум. Не смотря на то, что иммерсионное масло очевидно диэлектрическое, процесс погружения дорогого оборудования в жидкость был достаточно волнительный и нервозный. Лишь после того, как кулеры весело и бесшумно закрутились в масле я выдохнул с облегчением.

Когда майнинг начался, я приступил к процессу разгона видеокарт, цель которого — увеличение хешрейта и уменьшение нагрева при сохранении стабильности работы. Это отдельная тема, подробно описывать его не буду, можно лишь упрощенно сказать что он сводится к подбору параметров (частота ядра, памяти и др.) и последующей оценке производительности и стабильности системы. Сложность в том, что универсальных параметров для конкретной модели видеокарты нет, и оптимальные значения нужно подбирать для каждой конкретной карточки индивидуально, методом проб и ошибок.

К сожалению на этапе проектирования мне не хватало навыков моделирования термодинамических систем, поэтому я до момента запуска не понимал, является ли моя система охлаждения недостаточной или избыточной. Практика показала, что скорее недостаточной — внешний блок с обдувом приходится задействовать на постоянной основе. Зато внутренний радиатор отлично справляется с подогревом помещения, что особенно приятно в межсезонье. Летом же система часто перегревалась, в самые жаркие дни я ставил напротив аквариума обычный бытовой напольный вентилятор, однако он скопытился спустя примерно месяц дневной эксплуатации, благо, его удалось сдать по гарантии. Тогда для улучшения охлаждения я добавил еще один контур — теплообменник, через который отдельный насос гоняет обычную воду, которую я залил в 30-литровые канистры из-под масла. По мере нагрева воды в канистре я переставлял шланги на другую, и пока новая нагревалась, старая успевала частично остыть.

Для повышения эффективности внутреннего радиатора я добавил в нишу две самодельные сервозадвижки с кулерами, которые позволяют вентилировать нишу уличным воздухом летом, а в мороз, особенно на случай выключения фермы могут быть легко закрыты.

Помимо этого, по заветам DI HALT, я установил на радиатор сборки из 80-миллиметровых кулеров по 10 сверху и 10 снизу. При напряжении питания 12 Вольт они достаточно тихие, и слышны только если к ним приблизиться в упор.

UPD Меня часто спрашивают, как кулеры видеокарт ведут себя в масле. Работают нормально, и при их отключении нагрев видеокарт немного увеличивается. Предположу, что кулеры помогают немного перемешать масло окружающее чипы карт.

Итоги

Не смотря на то, что на проект ушло 2 года работы в фоновом режиме, я считаю его цель достигнутой. Я сделал обогреватель, который отлично отапливает комнату и получил интересный элемент интерьера.

Построенная система охлаждения в целом справляется со своей задачей в холодное время года и межсезонье, а летом может работать при использовании дополнительного водяного охлаждения. Но это касается майнинга в режиме 24/7, если же летом майнить только ночью, то и без дополнительный усилий имеющаяся система охлаждения вполне решает свои задачи.

Не буду подробно описывать финансовые аспекты этого проекта, потому что повторять его сейчас все равно было бы бессмысленно, даже не из-за дефицита видеокарт или роста курса доллара а из-за скорого перехода валюты Ethereum на PoS, после чего перспективы майнинга на GPU будут весьма туманны. Тем не менее, проект полностью окупился и даже помог мне остаться на плаву в наше непростое время.

Главным же результатом этого проекта я считаю полученные навыки и опыт в новых для меня отраслях. Как показали недавние события, все бренно в этом мире. Сегодня валюта может обесцениться, завтра квартира сгорит. Навыки не подвержены изменениям курса валюты и не привязаны к материальным ресурсам. Если поддерживать их актуальность, то они останутся со мной пока я жив.