RUBICON engineering center

Автоматика иммерсионного охлаждения ASIC

Аббревиатура: SPIC/2PIC
Синонимы: иммерсионное охлаждение, immersion cooling ASIC, погружное охлаждение майнеров, SPIC, 2PIC
Автоматика системы погружного охлаждения ASIC-майнеров в диэлектрическую жидкость (минеральное масло, 3M Novec, Shell S5 X). Регулирует температуру жидкости 35-50°C, циркуляцию, теплообмен с внешним контуром. PUE 1,02-1,08.

Иммерсионное охлаждение — погружение ASIC/GPU в диэлектрическую жидкость, не проводящую электричество. Жидкость отводит тепло в 1500 раз эффективнее воздуха.

Типы иммерсии

Однофазная (single-phase, SPIC)

  • Жидкость: минеральное масло, синтетические углеводороды, Shell S5 X
  • Температура 35-50°C, жидкость циркулирует насосом через теплообменник
  • Проще, дешевле, широко применяется для майнинга
  • ASIC погружается полностью, вентиляторы снимаются или не работают

Двухфазная (two-phase, 2PIC)

  • Жидкость: 3M Novec 7100/649 с низкой температурой кипения (56-61°C)
  • Жидкость кипит на горячих компонентах, пар конденсируется на радиаторе крышки
  • Эффективнее на 20-30%, но жидкость в 10 раз дороже (300-500 $/литр)
  • Применяется для топовых ИИ-кластеров, крайне редко в майнинге

Автоматика однофазной иммерсии

Контролируемые параметры

  • Температура жидкости на входе и выходе ванны (должна быть 35-50°C)
  • Температура ASIC-чипов (через API ASIC, норма 60-75°C)
  • Расход жидкости через насосы (0,5-2 м³/час на ASIC)
  • Давление в контуре (защита от протечек)
  • Уровень жидкости в ванне (защита от перелива/осушения)
  • Утечка жидкости в поддон (датчики провода-зонда)
  • Температура теплоносителя внешнего контура (вода/гликоль)
  • Качество жидкости (мутность, проводимость — раз в месяц)

Исполнительные устройства

  • Циркуляционные насосы с ПЧ (регулирование расхода)
  • Трёхходовые клапаны на теплообменнике (регулирование температуры)
  • Вентиляторы драйкулера или компрессоры чиллера внешнего контура
  • Клапаны долива/слива жидкости

Алгоритм управления

  1. При t_жидкости > 45°C — увеличить расход насоса
  2. При t_жидкости > 50°C — открыть байпас на драйкулер / включить чиллер
  3. При t_чипа > 80°C — локальный alarm, снизить частоту ASIC
  4. При t_чипа > 90°C — аварийный останов ASIC
  5. При утечке в поддоне — закрыть насос, тревога
  6. При падении уровня — долив из бака
  7. Фрикулинг круглый год при t_нар < 35°C (в России почти 365 дней)

Контроллеры

  • Siemens Climatix POL687 — для крупных иммерсионных ферм
  • Segnetics Pixel 2511 — средние фермы
  • ОВЕН ПЛК210 — малые установки

Производители готовых систем

  • Submer (Испания) — лидер, SmartPod модули 50-500 кВт
  • GRC (США) — ICEraQ Quad
  • Immersion4 (Франция)
  • Bitmain Hydro — иммерсионные ванны Bitmain
  • Российские: Promminer, 3Logic, GALEX ENERGY — локальные решения

Преимущества иммерсии

  • PUE 1,02-1,08 (против 1,3-1,5 для воздушной)
  • Разгон ASIC на 10-20% без риска
  • Удвоение срока службы ASIC
  • Отсутствие шума
  • Плотность до 500 кВт на стойку (против 15-30 воздушной)

РУБИКОН проектирует автоматику для иммерсионных ферм 100 кВт — 10 МВт.

Частые вопросы

  • Какое масло выбрать для иммерсионной майнинг-фермы?
    Для малых ферм (<100 кВт) — минеральное трансформаторное масло МТД (дешёвое, 50-80 руб/литр). Для средних ферм — Shell S5 X Immersion Cooling Fluid (специализированное, стабильно 10+ лет, 300-500 руб/литр). Для топовых применений — 3M Novec 7100 (двухфазное, но дорогое). Главный критерий: диэлектрическая прочность >30 кВ/мм, вязкость <30 сСт при 40°C.
  • Нужно ли менять жидкость периодически?
    Минеральное масло — замена каждые 5-7 лет (окисление, насыщение влагой). Shell S5 X — 10-15 лет. 3M Novec — не меняется, только долив испарений. Контроль качества 1 раз в 3-6 месяцев: мутность, диэлектрическая прочность, кислотное число. Автоматика контролирует проводимость онлайн — при росте вдвое от исходной сигнализирует о необходимости замены.

Источники

  1. ASHRAE TC 9.9 — Liquid Cooling Guidelines for Datacom Equipment — ASHRAE
  2. Open Compute Project — Immersion Cooling Specifications — OCP
Автор: Sergey
Опубликовано: 28.10.2026
Обновлено: 28.10.2026
Автоматика иммерсионного охлаждения ASIC — проектирование | РУБИКОН