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摘要

2020年2月末,比特大陆发布了S19 Pro矿机,其额定算力为110T±3%,墙上功耗为3250W±5%。截至五月底,19系列矿机已经陆续发货到达各个矿场。在矿机稳定运行一段时间后,我方人员到达内蒙古中部 ...

本帖最后由 ack123888 于 2020-6-24 14:33 编辑

2020年2月末,比特大陆发布了S19 Pro矿机,其额定算力为110T±3%,墙上功耗为3250W±5%。截至五月底,19系列矿机已经陆续发货到达各个矿场。在矿机稳定运行一段时间后,我方人员到达内蒙古中部某矿场,经历四天,现场测量S19 Pro矿机的实际运行情况。

1.当地气候与矿场进风温度
根据历史天气数据,该地区2015-2019年6月到8月,每年的最高气温记录是32℃、31℃、36℃、31℃、31℃。该矿场位于某产业园内,空气流动为侧进顶出方式,若夏季环境最高温度按34℃计算,根据矿场热源特性,厂房夏季进风最高温度应不超过37℃,穿过水帘后的空气温度应不超过31℃,相对湿度在30-80%之间。
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2.矿机介绍
S19 Pro矿机为机箱电源一体化设计,其裸机尺寸为370×195.5×290mm,可根据矿场货架的层高空间选择横向放置或者竖向放置;质量为13.2kg。

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矿机散热为前后双筒风扇设计,风扇外表面布置网罩,这保使矿场运维人员避免误触叶片导致受伤,保护了运维人员安全;风扇背面布有格栅,这有效阻止了外界颗粒进入高速转动的风扇打到算力板上。
单个风扇电压为12V,电流为1.65A,最大转速为6150rpm,最大风量为197cfm。根据风扇串并联特性变化,矿机单侧的并联风扇设计让通风量显著增加;矿机两侧的风扇串联设计让矿机对环境阻力的抵抗显著增强,即矿机通风量不会随着矿场环境的改变出现剧烈波动。
矿机内部算力板面使用了整块的散热片散热,散热片为流线形设计,虽然风阻未能有效减小很多,但此散热片设计有效增大了芯片的热扩散面积,使得芯片产生的热量能均匀、快速传递至散热片上,并被风及时带走。
3.矿机运行实测数据
现场人员选择货架某位置下的矿机进行测试,通过监控后台得到以下数据。
S19 Pro矿机进风口温度23.1℃,相对湿度70%,出风口温度为38.8℃;相对湿度为32%,平均风量为370cfm;电源出风温度为28.0℃。S19pro矿机的整机功耗为3320W,矿机控制页面显示平均算力为111.8TH/s,以此得出S19矿机功耗比为29.69W/T。
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S19 Pro在矿池端有效算力亦表现惊人,微比特矿池(ViaBTC)后台显示有效算力平均约111Th/s,接入“火力机枪池”和并开启“小时即兑”功能后,收益最高增幅较传统PPS+模式可达23.99%,下图为不同账户通过ViaBTC获得的收益计算。

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风量、风温变化对矿机运行的影响
根据相关统计,45%的电子产品损坏是由于温度过高。矿场发生的高温问题主要是通风量不足引起矿机出风口温度升高,为得到不同通风环境下的矿机运行状态,现场人员通过改穿过矿机的空气流量观察矿机算力变化,得到的结果如下。
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如图所示,当矿机进风口温度固定为31℃,将矿机风量从370cfm减小至190cfm过程中,矿机算力未出现明显波动,仍然保持在111.4TH/s左右,继续减小风量,矿机算力开始出现不稳定。进一步减小矿机通风量至170cfm,矿机发生高温保护。因此对于此矿场,每台S19pro矿机的实际通风量不应小于190cfm。
对应的不同风量下,运行矿机的温度环境也不同。作为最典型数据指标,矿机出风口空气温度和算力关系如下图,有图可知,矿机在实际运行中出风口风温不应超过61℃。


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出风口温度波动程度对矿机运行的影响
除了矿机可承受的出风口空气温度极限外,环境温度变化的波动程度对矿机运行也有一定影响。现场人员通过在不同时间内,将矿机进风口温度从22℃升高至40℃,观察矿机算力变化,最终得到数据如下。

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由曲线可知,矿机进风温度波动度在0-3.6℃/s变化,矿机算力变化较小,这说明在夏季环境内,矿机算力几乎不受温度环境变化的影响。
l  环境湿度变化对矿机运行影响
现场人员通过控制矿机进风湿度来观察矿机算力变化,最终得到矿机算力随矿机进风口湿度变化曲线。

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由曲线可知,当矿机进风相对湿度在30%-90%范围内,运行算力为111.7-111.8TH/s,为正常运行算力。这说明短时间内厂房相对湿度的变化对矿机运行影响很小。
l  其他
矿场不同位置的矿机,空气流场环境差异较大,矿机获得的风量差异较大,这直接影响了矿机出风口温度。为保证矿机出风口温度保持在合适范围内,矿场在设计过程中应计算好每个机位的空气流场,并通过设计水帘或其他设备降低矿机夏季进风温度。运行过程中,矿机与水帘距离应大于2米,避免水滴溅入矿机;厂房应保持清洁,厂房环境中直径不低于0.5μm颗粒数应≤3250万粒/m3。
对于此次矿机测评实验的矿场,其通风布局合理,进风温度较低,经计算矿机夏季的热出风不超过47℃,运行矿机散热环境良好,且相对湿度和粉尘颗粒浓度保持在合适范围内。
4.总结
1、 S19pro整机一体化设计,结构更加紧凑合理。
2、  矿机热设计合理,风扇和散热片的组合保证了矿机的良好散热。
3、  运行状态下,矿机平均算力为111.8TH/s,功耗为3320W,实际风量为370cfm。
4、  夏季天气下,矿机出风口可承受风温提高至61℃,相对湿度承受范围为30-90%以上,这使得矿机对矿场的适应性大大提高。

屏幕快照 2020-06-24 下午2.26.58.png
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