Как уменьшить электропотребление при майнинге

Оптимизация потребления видеокарт Nvidia при майнинге

Видеокарты Nvidia GTX 1050, 1060, 1070 и 1080, а также новые модели серии RTX отличаются простотой настройки майнинга, стабильностью работы и хорошим хешрейтом.

Для достижения более высокой рентабельности майнинга криптовалют за счет уменьшения потребления электричества, а также снижения износа видеокарт от перегрева и работы кулеров на повышенных оборотах, желательно осуществлять даунвольтинг (снижение вольтажа) ядра GPU.

Это особенно важно при майнинге на алгоритме Ethash (используется у эфира, эфира классик, UBIQ, Metaverse, Expanse и многих других монет).

Как уменьшить энергопотребление видеокарт Nvidia при майнинге

При настройке видеокарт нужно понимать, что каждые сто мегагерц частоты на ядре видеокарты при майнинге на алгоритме Ethash дают прирост/снижение хешрейта на уровне около 0,5 Mh/s. Для хорошей скорости майнинга эфира достаточно иметь частоту ядра GPU на уровне 1100-1200 мегагерц.

Каждая видеокарта имеет индивидуальные возможности по разгону и даунвольтингу. Это зависит от качества кристаллов в ядре GPU и памяти. Для уменьшения потребления на ядре GPU Нвидиа программным способом можно использовать две популярных утилиты:

Наилучшие результаты по снижению энергопотребления дает программа NvidiaInspector, которая позволяет понизить вольтаж ядра ниже 800 милливольт, в то время как MSI Afterburner без дополнительных ухищрений позволяет его снизить только до 800 милливольт. Снижение вольтажа ядра до 0,8 В уменьшает потребление на примерно 20%, а температуру видеокарты на 4-5 градусов при одном и той же скорости кулеров.

Тем не менее иногда нужно применять MSI Afterburner либо одновременно обе программы (для разных видеокарт своя программа), так как некоторые видеокарты (например, P106-100 майнинг эдишн от MSI) не управляются NvidiaInspector.

Некоторые программы майнеры позволяют менять напряжение на ядре непосредственно в командной строке для их запуска. Для использования этих возможностей нужно изучать особенности каждой программы, а вышеуказанные утилиты являются универсальными и могут работать без сбоев и дополнительных настроек с любыми майнерами.

Как оптимизировать энергопотребление с помощью MSI Afterburner

Понизить энергопотребление на видеокартах Nvidia с помощью MSI Afterburner можно двумя способами:

1. С помощью снижения TDP — лимита энергопотребления (power limit);
2. С помощью ручного выставления постоянного напряжения и частоты на ядре GPU на кривой (curve) зависимости напряжения и частоты. В просторечии этот способ называют «курвой» от созвучного английского названия графика – curve.

Снижение лимита энергопотребления (Power Limit) видеокарт Nvidia в MSI Afterburner

Это самый простой способ управления энергопотреблением видеокарт Нвидиа, который позволяет достичь неплохих результатов и оптимизировать потребление.

Для снижения потребления нужно уменьшать напряжение на ядре GPU до такого значения, когда еще обеспечивается стабильная работа майнера. Для алгоритмов, не требовательных к частоте ядра (Ethash, который раньше назывался Dagger Hashimoto), для снижения потребления можно сильнее уменьшать частоту ядра (до примерно 1100 МГц), что позволит еще больше снизить энергопотребление.

Для других алгоритмов может потребоваться повышенная частота ядра. Как правило, большинство видеокарт Nvidia могут выдержать увеличение частоты ядра на примерно 150 мегагерц (+150 Mhz), а памяти – до +500 мегагерц и выше (если повезет с чипами памяти).

Скриншот программы MSI Afterburner при downvolting видеокарты P106-100 (MSI GTX1060 6 Gb mining edition) с помощью понижения до 65% лимита по энергопотреблению (достигнуто напряжение на ядре 800 мВ):

После установки параметров разгона ядра и памяти с помощью ползунков частот, для снижения потребления видеокарт при майнинге нужно понизить TDP видеокарт.

Значение 100% Power Limit дает самый большой хешрейт при высоком потреблении, выделении тепла и шума от кулеров. Выставление этого значения в промежутке от 50 до 75% позволяет установить оптимальное напряжение на ядре при незначительном снижении хешрейта. Напряжение на ядре и его частота при этом будет автоматически колебаться для сохранения выставленного значения лимита, что будет отражаться и на хешрейте.

Скриншот Phoenix Miner при майнинге эфира в соло при 65% TDP:

Чтобы обеспечить стабильное напряжение на ядре, используют способ выставления постоянного напряжения и частоты на ядре на кривой (curve) зависимости напряжения и частоты ядра GPU.

Даунвольтинг видеокарт Nvidia с помощью «курвы»

При этом способе выставляют желаемый разгон видеопамяти ползунком в основном окне MSI Afterburner, оставляют 100% Power Limit, перемещают до упора влево частоту ядра (-400Mhz) и нажимают на график в виде трех столбцов в строке частоты ядра (Core Clock):

Появится окно, позволяющее регулировать зависимость частоты и напряжения на ядре видеокарты:

В появившемся окне перетягивают начало графика вольтажа ядра и частоты от значения 800 мВ до значения частоты на пару мегагерц выше максимальных значений графика:

Затем нажимают кнопку применить (Apply) в окне MSI Afterburner:

Стабильно выставленный график зависимости частоты и напряжения на ядре видеокарты Nvidia в программе MSI Afterburner (напряжение на ядре – 800 мВ при частоте ядра 1550 МГц) выглядит следующим образом:

Аналогичным образом можно выставить стабильное значение для любой частоты и напряжения, на которой видеокарта может работать.

Скриншот MSI Afterburner для видеокарты P106-100 со значением курвы 800 мВ при частоте ядра 1544 МГц:

Скриншот MSI Afterburner для видеокарты P106-100

Настройка скорости кулеров в MSI Afterburner

В MSI Afterburner также можно выставить график зависимости скорости кулера от температуры. Для этого нажимают на кнопку шестеренки в MSI Afterburner, выставляют нужную форму графика вращения кулеров в зависимости от температуры, и не забывают активировать кнопку автоматического применения этих значений (кнопка Auto должна стать зеленой).

Скриншот MSI Afterburner при настройке скорости вращения кулеров:

Значения разгона, даунвольтинга и скорости кулеров можно записать в профили разгона, которые будут автоматически загружаться при включении рига (при активации соответствующих пунктов в окне настроек программы):

Управление потреблением видеокарт Nvidia программами Nvidia Inspector и NVIDIA Profile Inspector

Главным преимуществом NvidiaInspector является возможность установки вольтажа GPU Core менее 800 мВ, что значительно уменьшает прожорливость видеокарт.

Обе эти программы требует наличия в операционной системе установленного NET Framework 2 и выше.

Для того, чтобы управлять напряжением ядра видеокарт компании Нвидиа с помощью утилит Нвидиа Инспектор и Нвидиа Профайл инспектор, на нужных GPU желательно отключить другие утилиты управления видеокартами, в том числе MSI Afterburner.

Если на видеокартах включен режим CUDA — Force P2 State (максимальной производительности), его выключают с помощью программы NVIDIA Profile Inspector . При постоянно включенном режиме P2 нужно использовать в два раза большие значения разгона ядра и видеопамяти. Если этот режим вручную не выключался, то обычно по умолчанию он включен.

Скриншот NVIDIA Profile Inspector в разделе управления режимом CUDA — P2 State:

Кроме того, для увеличения хешрейта в программе NVIDIA Profile Inspector можно подкорректировать значение power management mode, выставив его в Prefer Maximum Performance. Для экономии электроэнергии это значение можно поставить в optimal или adaptive.

Скриншот NVIDIA Profile Inspector в разделе управления режимом Performance:

Программа Nvidia Inspector позволяет осуществить следующие действия:

1. Понизить напряжение на ядре для экономии электричества.
2. Разогнать ядро видеокарты для повышения хешрейта.
3. Установить нужное значение скорости вращения кулеров видеокарт для поддержания нужной температуры (желательно до 60 градусов, что минимально изнашивает электронные компоненты видеокарты).

Чтобы использовать NvidiaInspector, нужно создать пустой текстовый файл в той же папке, где она установлена. В его текстовой части нужно вставить следующие строки (для рига из 5 видеокарт, считаются от 0 до 4):

SET GPU0=-setMemoryClockOffset:0,0,380 -setBaseClockOffset:0,0,190 -setFanSpeed:0,%FAN% -lockVoltagePoint:0,%VOLT% -setTempTarget:0,0,%TEMP%

SET GPU1=-setMemoryClockOffset:1,0,380 -setBaseClockOffset:1,0,130 -setFanSpeed:1,%FAN% -lockVoltagePoint:1,%VOLT% -setTempTarget:1,0,%TEMP%

SET GPU2=-setMemoryClockOffset:2,0,510 -setBaseClockOffset:2,0,100 -setFanSpeed:2,%FAN% -lockVoltagePoint:2,%VOLT% -setTempTarget:2,0,%TEMP%

SET GPU3=-setMemoryClockOffset:3,0,490 -setBaseClockOffset:3,0,-50 -setFanSpeed:3,%FAN% -lockVoltagePoint:3,800000 -setTempTarget:3,0,%TEMP%

SET GPU4=-setMemoryClockOffset:4,0,380 -setBaseClockOffset:4,0,100 -setFanSpeed:4,50 -lockVoltagePoint:4,650000 -setTempTarget:4,0,%TEMP%

«nvidiaInspector.exe» %GPU0% %GPU1% %GPU2% %GPU3% %GPU4%

Затем меняют расширение этого файла в BAT, создают ярлык этого файла и помещают его в папку автозагрузки рига. Обычно это C:\Users\имя пользователя\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup.

Для настройки пакетного файла для конкретного майнинг рига в нем устанавливают следующие параметры:

• TIMEOUT /T 25 – время в секундах для задержки запуска NvidiaInspector (в данном случае 25 секунд);
• SET FAN=44 – скорость вращения вентиляторов видеокарты, в процентах (здесь – 44%);
• SET VOLT=660000 – напряжение на ядре видеокарты, в милливольтах (в данном случае 660 мВ);
• SET TEMP=60 – целевая температура видеокарты (60 градусов);
• SET GPU0 – параметры для первой видеокарты (нумерация начинается с нуля);
• -setMemoryClockOffset:0,0,380 – разгон по памяти GPU (в данном случае +380 МГц). Обычно память Hynix может разгоняться до 400-550 Mhz, Micron – до 500-700 мегагерц, а Samsung – до 650-850 Mhz;
• -setBaseClockOffset:0,0,190 – разгон по частоте ядра (здесь +190 МГц). Для обеспечения высокого и стабильного хешрейта частоту видеокарт лучше выставлять не менее 1100 МГц (для некоторых видеокарт, в том числе серии 1080 это значение может быть большим). Напряжение можно контролировать в окне Nvidia Inspector (или в программах HWinfo, Aida64), которую для этого запускают путем двойного клика на ее файл.

Скриншот окна утилиты Nvidia Inspector, которая управляет напряжением на ядре (Voltage = 650 мВ), частотой памяти и скоростью вентиляторов (для установки нужных значений используется запуск BAT-файла с нужными параметрами):

• -setFanSpeed:0,%FAN% — частота вращения вентиляторов (в данном случае для нулевой по счету видеокарты равна значению, выставленному в SET FAN=);
• -lockVoltagePoint:0,%VOLT% — вольтаж на ядре (в данном случае для нулевой видеокарты равна значению, выставленному в SET VOLT=);
• -setTempTarget:0,0,%TEMP% — целевая температура (в данном случае для этой видеокарты равна значению, выставленному в SET TEMP=).

Скриншот BAT-файла для использования NvidiaInspector для рига с 6-ю видеокартами:

При правильном снижении напряжения на ядре можно значительно снизить потребление видеокарт, сохранив приемлемый хешрейт. Это особенно актуально сейчас, при низком биржевом курсе большинства криптовалют и общем снижении рентабельности майнинга.

При нестабильной работе рига нужно просматривать логи майнера, находить проблемную видеокарту и либо повышать напряжение на ее ядре, либо снижать разгон ядра и видеопамяти. Обычно при сильном разгоне по ядру зависает весь риг, а при переразгоне по памяти – только майнер.

Источник

Как снизить энергопотребление майнинговых ферм

В 2017 году правительством Российской Федерации была разработана и утверждена программа «Цифровая экономика Российской Федерации» по созданию условий для перехода страны к цифровой экономике. Одним из её приоритетов является устранение имеющихся препятствий для успешного развития цифровой инфраструктуры, важным аспектом которой является майнинг.

По мнению Даниила Закомолкина, члена Экспертного совета Государственной Думы по цифровой экономике и блокчейн-технологиям, CEO BitBaza, перспективы развития майнинга как драйвера цифровой трансформации в России разнообразны: формирование энергетической карты страны, создание блокчейн-платформы для управления электросетями и энергоэффективностью, создание майнинговых центров и использование вырабатываемой тепловой энергии, создание новых рабочих мест.

Резкий рост курса криптовалют в 2017 году дал толчок активному развитию майнинга в России. Но вместе с этим появились и первые сложности, связанные с прибыльностью и безопасностью: фермы потребляют огромное количество электроэнергии, в помещениях без вентиляции компьютеры перегреваются и перестают работать, существует опасность пожаров.

Мировое ИТ-сообщество использует погружное охлаждение как способ решения этих проблем и альтернативу традиционным системам вентиляции. Компания 3M представила линейку охлаждающих жидкостей для майнингового оборудования 3M ™ Novec ™ , которая повышает эффективность и снижает затраты на добычу криптовалюты на 30%. Благодаря своим свойствам жидкости подходят для погружного охлаждения в однофазном и двухфазном режиме. Это решение позволяет сократить расходы на охлаждение на 90% и обеспечить пожарную безопасность оборудования.

По словам профессионального майнера Ильи Марфина, криптофермеры сталкиваются с рядом сложностей: поиск подходящего помещения под размещение ферм, в некоторых случаях необходимо ставить кондиционеры; отдельное оборудование выключается при низких температурах; пыль, заполняя микросхемы, способствует возникновению критического перегрева и замыкания; шум не позволяет разместить оборудование в черте города в жилых зданиях или рядом с ними.

Эти проблемы решают двухфазные иммерсионные системы охлаждения: по данным «TERAHASH – ИММЕРСИОННЫЕ СИСТЕМЫ» (совместный проект с ГК «Торговая Федерация»), применение таких систем позволяет в 10 раз сэкономить пространство, снизить шум до 5 дБ в рабочем режиме, обеспечить полезную утилизацию тепла до 97%, в 2–3 раза увеличить срок эксплуатации оборудования и на 15–20% увеличить производительность.

Принцип работы системы двухфазного охлаждения состоит в том, что жидкостью Novec 7100 заполняется резервуар с серверными платами. Благодаря низкой температуре кипения вещества (+61°С) обеспечивается стабильная температура работы оборудования, которая не превышает температуры жидкости. При кипении пар поднимается к крышке резервуара, конденсируется на змеевиках с водным охлаждением и опускается обратно к серверным платам. За счёт погружения оборудования в непроводящую жидкость в неё переносится тепловая энергия, выделяемая электронными компонентами.

Метод иммерсионного охлаждения позволяет повысить эффективность теплового расчёта криптовалютной фермы. Капитальные затраты криптофермера состоят из затрат на приобретение майнинг-оборудования, оборудования для охлаждения, монтажа фермы, подвода электроэнергии, затрат на аренду помещения, электроэнергию и охлаждение. Так, по данным Ильи Марфина, затраты на создание майнинговой фермы со 185 видеокартами общей мощностью 405 кВт составляют 4 000 000 руб. единоразово, а ежемесячные затраты на эксплуатацию такой фермы — 950 000 р. Жидкость Novec 7100 обладает высокими характеристиками теплоемкости и теплопередачи, эффективно отводит тепло и поддерживает стабильную температуру работы оборудования ниже теплового предела, что позволяет увеличить плотность размещения компонентов и повысить загрузку процессоров. Тем самым исчезает необходимость использования активного охлаждающего оборудования – межфазных материалов, радиаторов и вентиляторов, и, следовательно, сокращаются затраты не только на электроэнергию, но и на обслуживание и замену движущихся компонентов.

Компания 3М на основе данных от майнеров и партнёров-разработчиков систем, а также с учётом законов термодинамики смоделировала капитальные и операционные расходы криптофермера при использовании воздушного и погружного охлаждения на основе Novec 7100. Исследования проводились в зимнее время, в качестве объекта было выбрано нежилое помещение площадью 10 м 2 с прилегающими помещениями. Результаты использования двухфазного охлаждения в сравнении с традиционным воздушным охлаждением показали, что при его внедрении капитальные расходы увеличиваются на 7%, операционные расходы снижаются на 36%, производительность ASIC растет на 30%, окупаемость ускоряется на 28%, NPV за 3 года увеличивается на 311%.

Система погружного охлаждения на основе Novec 7100 проста в эксплуатации и комфортна для специалистов, работающих в помещениях с оборудованием, за счёт значительного снижения шума, низкой токсичности, негорючести и отсутствия налёта на оборудовании после его извлечения из жидкости. Жидкостное охлаждение позволяет снизить энергопотребление для охлаждения оборудования, защитить его от внешних загрязнений и предотвратить возникновение пожара.

Источник