【矿问测评】比特币矿机S19 Pro 110T

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。

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。

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。

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。

•   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。

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℃。

• 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。

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。

• 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。

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。

• 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

•  S19pro整机一体化设计，结构更加紧凑合理。

• 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。

• 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。

• 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。