Обзор ASIC майнера Antminer S9 — Часть II

Первая часть обзора ASIC- майнера Antminer S9 была посвящена первичной настройке, общему описанию устройства и наиболее очевидным проблемам.

В этой части мы остановимся на повседневной эксплуатации Antminer S9 с точки зрения домашнего майнера. Организация большой фермы требует другого подхода и сталкивается с другими трудностями.

Для начала немного повторимся о внутреннем устройстве Antminer S9. Он очень похож на своего "папу" — Antminer S7.

Цельный алюминиевый корпус представляет собой квадратную трубу со стороной 14 см и служит дополнительным теплоотводом. Корпус и расположенные в нем продольно три платы хэширования продуваются двумя вентиляторами. Обороты выдувного вентилятора (даже, если установлены одинаковые) на 10-15% выше, что обеспечивает более эффективное прохождение воздуха.

На каждой плате хэширования расположено по 63 чипа ASIC BM1387, каждый из которых обеспечивает производительность около 74 Гх/с на частоте 650 МГц. Каждый чип снабжен двумя алюминиевыми радиаторами, по одному с каждой стороны платы. Качество их монтажа несколько сомнительно, о чем упоминалось в первой части статьи.

Даташит на чип BM1387, в отличие от предыдущих поколений, до сих пор не опубликован производителем. Такая закрытость может говорить о том, что BITMAIN рассчитывает производить устройства на этом чипе исключительно на своих мощностях, а появление следующего поколения может произойти через значительно больший промежуток времени, чем обычные 6-8 месяцев. Дальнейшее уменьшение техпроцесса уже проблематично, а повышение производительности за счет архитектурной оптимизации не даст значительных результатов.

Плата управления (control board) представляет собой плату ввода-вывода (I/O board) с разъемами для подключения хэш-плат и вентиляторов, на которой смонтирован управляющий одноплатный компьютер. Что интересно, плата ввода рассчитана на четыре комплекта плат и вентиляторов по сравнению с S9, а в прошивке заранее прописаны 8 вентиляторов. Это значит, что вскоре мы можем увидеть "четный" Antminer S10 для промышленных майнеров. Этот форм-фактор скоропостижно скончался на Antminer S4, но еще может быть возрожден.

Замена вентиляторов

Наиболее очевидная проблема, которая сразу дает о себе знать с первого же включения Antminer S9 — это слишком шумные вентиляторы. Не совсем понятно, зачем производителю понадобилась такая мощь. Даже при предельных 40 градусах в помещении на частоте по умолчанию достаточно 70% скорости вращения, дальнейшее повышение скорости вентиляторов почти ничего не добавляет к охлаждению чипов. А при нормальной температуре 25 градусов достаточно 50% скорости (3000-3400 об/мин).

Крупные майнеры способны обеспечить надлежащие климатические условия в помещении, а для держателей одного или нескольких устройств более критичны шумовые характеристики. Работа штатных вентиляторов на 30% скорости уже создает шум до 75 дБ и не позволяет долго находиться с ними рядом или даже в соседней комнате без дополнительной звукоизоляции. То же самое можно сказать о блоке питания, скорость вращения вентилятора которого не регулируется. В итоге, система охлаждения от производителя получилась "ни нашим, ни вашим".

С блоком питания уже проведена "работа над ошибками", и его следующая версия, по словам обладателей более поздних батчей, стала значительно тише.

Что остается делать тем, кто не может обеспечить помещение для промышленного майнинга? Поменять вентиляторы на менее шумные, и это очень просто. По совету обладателей Antminer S7, сталкивавшихся с похожими проблемами, я выбрал вентиляторы Delta AFC1212DE (на фото слева) того же размера — 120х120х38 мм, но с максимальной скоростью вращения всего 4000 оборотов в минуту по сравнению с 6000 об/мин на установленном производителем QFR1212GHE (на фото справа).

Как ни странно, эти вентиляторы оказались не только тише, но и более эффективны — при аналогичной (в об/мин) скорости вращения температура чипов снизилась примерно на 15 градусов. При 30 градусах в помещении достаточно установить вентиляторы на 50% скорости (2000-2200 об/мин), в итоге шум остается на приемлемом для слуха уровне.

Терахэши и градусы

Как выяснилось за время более длительной эксплуатации, производительность Антмайнера S9 в некоторой степени зависит от температуры чипов и плат. При 20 градусах "за бортом" нетрудно удерживать температуру чипов около 70 градусов, а плат — около 45 градусов. В таких условиях мой майнер выдает заявленные производителем 14 Тх/с. С нагревом производительность начинает падать — на считанные проценты, но все же корреляция стабильная. При нагреве окружающего воздуха до 40 градусов, 90 градусах на чипах и 55 на платах мы получаем 13.6-13.7 Тх/с, то есть теряем около 3% хэшрейта. Также начинает увеличиваться доля HW — ошибок на чипах ASIC. От стресс-тестов при более высоких температурах мне удалось удержаться, так как это нарушает заявленные производителем условия эксплуатации.

Что касается количества ошибок HW (ошибка появляется, когда чип по какой-то причине не ответил на опрос контроллера), то при "холодном" старте часто появляется несколько сотен HW, а в дальнейшем их количество, как правило, растет на несколько десятков в час. Для 189 чипов это достаточно скромная цифра. О проблемах может сигнализировать количество ошибок, измеряемое несколькими тысячами в течение часа, причем генерировать их может даже один неисправный чип.

Мониторинг со смартфона

Кроме веб-интерфейса самого майнера, пула и сторонних приложений для работы по API, производитель предоставляет мобильное приложение, работающее через сайт BTC.com. На нем нет графиков и мониторинга состояния чипов и плат, но для базового наблюдения за работоспособностью устройства и контроля выплат с Antpool его достаточно.

Собственно, BTC.com представляет собой обозреватель блокчейна, достаточно удобный в сравнении с аналогичными ресурсами. Единственное, в чем он проигрывает, например, blockchain.info — это слабо развитый раздел статистических отчетов.

При входе на BTC.com с мобильного устройства сайт предлагает установить мобильное приложение, в котором можно авторизоваться в общем аккаунте BITMAIN (работает в интернет-магазине, на Antpool и Hashnest). Но здесь, как говорится, есть один нюанс. Для продолжения регистрации нужно указать номер мобильника, на который придет код активации. Для любителей анонимности, особенно в условиях правовой неопределенности в России, это не слишком удобно.

После регистрации в приложении, вы можете добавить свой аккаунт Bitmain и по ссылке Antpool видеть данные с пула — текущий хэшрейт, количество активных и неактивных воркеров, а также ежедневные выплаты. При поступлении BTC с пула программа получит соответствующее сообщение. Для более детального просмотра придется воспользоваться веб-интерфейсом.

У мобильного приложения BTC.com есть одно неудобство — оно не использует вращение экрана и всегда остается в вертикальной ориентации.

Разгон

Большинство майнеров интересует максимально эффективное использование устройства, так как срок жизни ASIC-майнеров сравнительно недолог и хочется "выжать" из него все, что можно. Но и производители во время тестирования стремятся к тому же самому, поэтому устройства от BITMAIN редко поддаются разгону более, чем на 10-15% от частоты по умолчанию. С Antminer S9 произошел еще более интересный казус.

Признаться, поначалу я рассчитывал хотя бы на те же 10%, но здесь пришлось разочароваться. Как минимум, на описываемом устройстве, 650 МГц действительно близко к пределу стабильной работы. При дальнейшем, даже минимальном, повышении частоты выходят из-под контроля чипы или целые платы, в результате общий хэшрейт падает, несмотря на то, что температура сравнительно невысока и запас по мощности блока питания имеется. На частоте 700 МГц майнинг полностью перестает запускаться.

Вероятно, инженеры BITMAIN переоценили возможности чипа BM1387 и в крупной серии на частоте 650 МГц у пользователей начали возникать проблемы со стабильностью. Поэтому, со 2 батча частота по умолчанию была снижена до 600 МГц, а с батча 5 — до 550 МГц. То есть, обладатели первого батча оказались счастливыми обладателями асиков, разогнанных до предела самим производителем. Но и последующие батчи, вероятно, смогут работать на 600+ МГц.

Краткое резюме

Основные впечатления от Antminer S9 уже были озвучены по итогам первой части обзора. После нескольких недель эксплуатации можно добавить, что устройство получилось стабильным, неприхотливым к внешним условиям и простым в настройке, как и предыдущие серии Антов. Даже значительное повышение температуры в помещении почти не оказывает влияния на производительность, но испытывать судьбу постоянным перегревом все же не стоит.

Рассматриваемый в обзоре майнер относится к первому серийному выпуску и получился достаточно "сырым", как в аппаратной, так и в программной части. В частности, в более поздних выпусках проблемы с пулами не наблюдаются и менее заметна зависимость производительности от температуры.