Régler son Antminer aux petits oignons

Tout mineur, professionnel ou non, devrait s’intéresser aux précieuses recherches de Cathedra pour augmenter l’efficience d’un Antminer S19.

Underclocker un Antminer

Le CTO du petit mineur Cathedra (0.2 EH/s) Rete Browning et son associé Isaac Fithian ont réalisé une batterie de tests visant à trouver les paramètres idéals pour l’underclocking.

L’underclocking signifie ralentir la cadence, à l’inverse de l’overclocking qui signifie hacher plus vite. Il faut pour ce faire un logiciel permettant de s’affranchir des paramètres d’usine. Il y a Braiins OS, ASIC.TO et le petit dernier Luxor OS.

[Notre article sur l’overclocking : Comment débrider son Antminer]

Réduire la cadence de son Antminer fait sens lorsque le « hashprice » diminue. C’est-à-dire quand chaque hash produit rapporte de moins en moins de dollars. Cela peut venir d’une baisse de la valeur du bitcoin et/ou d’une augmentation du hashrate et/ou d’une augmentation du prix de l’électricité et/ou du « halving ».

Si les vaches sont maigres et que les coûts opérationnels s’empilent, il peut être vital d’avoir la possibilité de réduire la cadence des Antminers afin d’améliorer leur efficience et, par conséquent, les marges.

En effet, il faut savoir que la baisse de la consommation d’énergie d’un Antminer est disproportionnellement plus importante que la baisse du taux de hachage. L’efficience augmente.

L’efficience d’un mineur se mesure à la quantité d’électricité nécessaire pour produire une même quantité de hash. Par exemple, l’efficience d’un Antminer S19j Pro affichant 29 joules par Terahash (TH) est meilleure que celle d’un Antminer S9 et ses 96 J/TH.

Réduire la vitesse de production des hash de ses Antminers signifie réduire la fréquence et la tension des ASIC. Le problème est de savoir quels sont les meilleurs paramètres et à partir de quel seuil une réduction de la fréquence s’avère contre-productive.

Grâce au travail de Cathedra, nous savons désormais à quoi nous en tenir pour les S19J Pro (96 TH/s).

Voici une ITW durant laquelle les deux compères présentent leurs recherches :

Cathedra CFOMO @IsaacFithian and CTO @Rete_B sat down with @wsfoxley to discuss The Alchemy of Underclocking

Watch the full interview here: https://t.co/wS33DXC15i

— Cathedra Bitcoin (@CathedraBitcoin) March 30, 2023

Fréquence / Tension

Cathedra a testé différentes combinaisons de Tensions (volts) / Fréquences (mHz) en maintenant les puces à la même température autour de 45 °C (+/- 2.5 °C) :

« Nous nous sommes assurés que la température soit la même pour chaque test en réglant la puissance des ventilateurs. Ce processus est indispensable pour ne pas comparer des patates avec des carottes. Nous avons réalisé 218 mesures (deux heures pour chaque mesure). »

Plus la fréquence est élevée et plus un ASIC hache vite. L’overclocking signifie augmenter la fréquence dans les ASIC, au risque de créer une surchauffe et de brûler des composants.

L’underclocking signifie au contraire diminuer la fréquence, ce qui a pour effet d’abaisser la température des ASIC puisque les électrons circulent moins vite.

Cette différence de température est liée à l’effet joule qui est la manifestation thermique de la résistance électrique qui se produit lors du passage d’un courant électrique dans tout matériau conducteur.

Plus un matériau (comme un ASIC) est chaud et plus les électrons ont du mal à circuler. Si bien qu’à fréquence égale, il faudra donner « plus de patate » en augmentant la tension à mesure que la température augmente.

Ce phénomène physique est d’autant plus important que les ASIC deviennent de plus en plus petites. Braiins a publié un papier très intéressant sur le sujet.

Bref, lorsque l’on veut augmenter la fréquence de son Antminer, il faut s’assurer d’augmenter la tension en même temps pour une efficience optimale. Et vice versa.

Le logiciel Braiins permet justement de modifier fréquence ET tension afin de trouver le bon combo.

Résultats

Cathedra CTO @Rete_B and CFOMO @IsaacFithian have been hard at work putting Bitmain’s popular S19J Pro through its paces to see what the machine is capable of. This is what we found

For this analysis, we used a 96 TH/s S19J Pro and focused only on underclocking the machine
1/ pic.twitter.com/ppc5EXfpaN

— Cathedra Bitcoin (@CathedraBitcoin) February 10, 2023

Les petits cercles rouges représentent les différents tests. Sur ce repère orthonormé, l’axe des abscisses (axe horizontal) représente la fréquence. L’axe des ordonnées (axe vertical) représente la tension.

La « ondulations » représentent l’efficience obtenue (J/TH). Les régions en violet foncé indiquent l’efficience la plus élevée (J/TH le plus faible) et les régions en jaune indiquent l’efficience la plus basse (J/TH le plus élevé).

La courbe verte représente la tension idéale (donnant la meilleure efficience J/TH) en fonction d’une fréquence donnée.

« Dans certains cas, nous avons obtenu des efficiences aussi bonnes que 22 J/TH [contre 29 J/TH aux paramètres d’usine]. Atteindre une telle efficience n’est possible qu’en diminuant la fréquence des ASIC. La raison étant que la baisse de la consommation d’énergie est disproportionnellement plus importante que la baisse de la production de hash, c’est-à-dire une consommation d’électricité moindre par TH produit », déclare Cathedral.

Autres observations :

• Les Antminers sous-évaluent la consommation d’électricité. Elle est en moyenne inférieure d’environ 5 % à la puissance mesurée à la prise.
• Il existe un niveau au-delà duquel une nouvelle diminution de la fréquence devient contre-productive.
• Lorsque la fréquence est plus basse, la consommation d’énergie des ventilateurs représente un pourcentage plus important de la consommation totale de la machine.
• Ce S19j Pro particulier semblait avoir certaines combinaisons volt/fréquence qu’il préférait à d’autres. Nous trouvons des poches de surperformance.
• La réduction de la température des ASIC est bénéfique jusqu’à un certain point. Abaisser la température de la puce à ~40 °C réduit la consommation d’électricité sans affecter la stabilité du taux de hachage. Cependant, en dessous de 40 °C, la vitesse de hachage devient instable/erratique.

Abaisser la température des ASIC jusqu’à 40 °C peut augmenter l’efficience des ASIC de 3-4 J/TH. Cela nécessite néanmoins des investissements conséquents comme le refroidissement par immersion si vos installations se trouvent dans des contrées chaudes.

En somme, le graphique de Cathedra offre un outil très précieux pour calibrer la tension optimale des ASIC lorsque vous entreprenez de réduire la fréquence en vue d’augmenter vos marges.