虚拟货币矿机及矿机系统的制作方法

1.本发明涉及虚拟货币矿机技术领域，特别是涉及一种虚拟货币矿机及矿机系统。


背景技术：

2.相关技术中，虚拟货币矿机主要采用风冷散热，也有部分采用水冷板进行散热。水冷板散热一般需要将算力板贴在水冷板上，水冷板通过管道外接水循环系统。算力板在工作过程中产生的热量被水冷板内部的水吸收后，水循环系统将水冷板内升温的水带走，从而实现算力板的散热。由于需要通过管道部署水循环系统，这种水冷板散热方式易造成散热系统复杂化。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种虚拟货币矿机及矿机系统，以简化散热系统的配置。
4.一种虚拟货币矿机，包括：
5.外壳，可导热且具有收容腔，所述虚拟货币矿机的全部或部分浸入冷却液中，并通过所述外壳将所述冷却液隔离于所述收容腔外；及
6.算力板，设于所述收容腔内并与所述外壳固定连接，所述算力板在工作过程中产生的热量能够传导至所述外壳。
7.在其中一个实施例中，所述算力板贴合于所述外壳的内表面。
8.在其中一个实施例中，所述虚拟货币矿机还包括控制板，所述控制板通信连接于所述算力板，所述控制板贴合于所述外壳的内表面。
9.在其中一个实施例中，所述虚拟货币矿机还包括电源模块，所述电源模块用于在外接电源时为所述算力板供电，所述电源模块贴合于所述外壳的内表面并电性连接于所述算力板。
10.在其中一个实施例中，所述外壳包括相对设置的第一侧壁、第二侧壁和连接于所述第一侧壁、所述第二侧壁之间的周侧壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述周侧壁围合形成所述收容腔；所述控制板和所述电源模块均设于所述第一侧壁，所述算力板设于所述第二侧壁。
11.在其中一个实施例中，所述外壳包括相对设置的第一侧壁、第二侧壁和连接于所述第一侧壁、所述第二侧壁之间的周侧壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述周侧壁围合形成所述收容腔；所述第一侧壁和所述第二侧壁均设有所述算力板，所述控制板和所述电源模块设于所述周侧壁。
12.在其中一个实施例中，所述外壳开设有通孔，所述通孔用于穿设线缆，所述线缆电性连接于所述电源模块，且用于在外接电源时为所述电源模块供电，所述线缆与所述外壳密封连接。
13.在其中一个实施例中，所述外壳的背向所述收容腔的一侧设有多个间隔设置的散热片；或者，所述外壳的背向所述收容腔的一侧覆盖有散热陶瓷涂层。
14.在其中一个实施例中，所述算力板经散热层贴合于所述外壳的内表面，所述散热层包括石墨层、导热硅脂层、导热硅胶垫中的至少一者。
15.一种矿机系统，包括控制台和以上任一实施例虚拟货币矿机，所述虚拟货币矿机配置为多个，多个所述虚拟货币矿机分别与所述控制台电性连接，所述控制台用于控制所述虚拟货币矿机的工作状态。
16.上述虚拟货币矿机及矿机系统，由于外壳可导热且设有收容腔，算力板设于收容腔内并与外壳固定连接，算力板在工作过程中产生的热量能够传导至外壳，外壳可以部分或全部浸入于冷却液例如水中以进行液冷散热，且外壳可以将冷却液隔离于收容腔外，以保证算力板的工作可靠性。上述虚拟货币矿机可以降低对冷却液的要求，并简化矿机散热系统的配置、降低散热系统的成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为一实施例中虚拟货币矿机的剖视图；
19.图2为图1所示虚拟货币矿机置于冷却液中的示意图；
20.图3为另一实施例中虚拟货币矿机的剖视图；
21.图4为又一实施例中虚拟货币矿机的剖视图；
22.图5为图4所示虚拟货币矿机沿a-a处的剖视图；
23.图6为又一实施例中虚拟货币矿机的剖视图；
24.图7为又一实施例中虚拟货币矿机的剖视图；
25.图8为一实施例中矿机系统置于冷却液中的示意图。
26.附图标记：
27.10、虚拟货币矿机
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11、外壳
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11a、第一侧壁
28.11b、第二侧壁
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11c、周侧壁
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11d、散热片
29.111、收容腔
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113、散热层
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12、算力板
30.13、控制板
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14、电源模块
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15、线缆
31.16、散热陶瓷涂层
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20、矿机系统
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21、控制台
具体实施方式
32.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.参考图1，在一些实施方式中，虚拟货币矿机10包括外壳11和设于外壳11内的算力板12，外壳11可导热且设有收容腔111，算力板12设于收容腔111内并与外壳11固定连接。算力板12与外壳11固定连接的方式可以有多种。例如，算力板12可以采用螺纹紧固件固定连接于外壳11，也可以采用粘接或焊接等方式固定连接于外壳11。算力板12在工作过程中产生的热量能够传导至外壳11，并通过外壳11向外部环境散发。在一些实施方式中，外壳11采用铝合金制成，铝合金的外壳11具有质轻、加工便捷、价格相对低廉、性价比高等优点。在其他实施方式中，外壳11也可以采用铜合金等材料制成。在一些实施方式中，虚拟货币矿机10可以部分浸入冷却液例如冷却水中以进行液冷散热，且外壳11可以将冷却液隔离于收容腔111外。在另一些实施方式中，整个外壳11可以浸没于冷却液中以提升散热效率。在这种实施方式中，外壳11同样可以将冷却液隔离于收容腔111外。
36.在一些实施方式中，虚拟货币矿机10为专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)矿机，其算力板12可设置多个算力芯片组，每个算力芯片组可以包含多个算力芯片。当虚拟货币矿机10接到挖矿任务时，可将挖矿任务细分为多个运算任务，并将多个运算任务分配给各个算力芯片进行计算。在其他实施方式中，虚拟货币矿机10也可以为其他类型例如显卡矿机或者fpga(field-programmable gate array，现场可编程门阵列)矿机。
37.进一步，虚拟货币矿机10可以包括通信连接于算力板12的控制板13以及电性连接于算力板12的电源模块14，控制板13和电源模块14均设于收容腔111内并与外壳11固定连接。控制板13可用于接收挖矿任务，并在接到挖矿任务后将挖矿任务分配给算力板12上的算力单元(如芯片)。控制板13与外壳11的固定连接的方式可以有多种。例如，控制板13可以用过螺纹紧固件可拆卸地连接于外壳11，也可以采用粘接或焊接等方式固定连接于外壳11。电源模块14用于外接电源以通过外接电源为整个虚拟货币矿机10供电，电源模块14至少具备稳定输出电压或电流的功能，以使连接于电源模块14的控制板13和算力板12能够可靠、稳定地工作。电源模块14与外壳11的固定连接方式有多种。例如，电源模块14可以通过螺纹紧固件可拆卸地连接于外壳11，也可以通过粘接或者焊接等方式固定连接于外壳11。进一步，在电源模块14外接电源的情况下，控制板13还可用于控制电源模块14的开启和关闭，例如控制板13可以控制电源模块14与控制板13(或算力板12)之间的供电电路的接通与断开。在电源模块14外接电源的情况下，控制板13还可用于调节电源模块14的输出电压或者读取电源模块14的工作状态等。在虚拟货币矿机10的工作过程中，电源模块14和控制板13产生的热量同样可以传导至外壳11，并通过外壳11向外部环境散发。
38.继续参阅图1，在一些实施方式中，虚拟货币矿机10还可以包括线缆15，外壳11开设有通孔(图未示)，线缆15穿设于通孔并与外壳11密封连接。进一步，线缆15至少电性连接于电源模块14，且用于在外接电源时为电源模块14供电。在一些实施方式中，线缆15还可以通信连接于控制板13或者算力板12，以通过线缆15与外部设备进行数据传输。当然，这种设
置不是必须的，例如，虚拟货币矿机10可以采用无线通信等方式与外部设备进行数据传输。无线通信可以为蓝牙通信、近场通信、蜂窝通信或者wifi通信等方式。进一步，参阅图2，在一些实施方式中，线缆15、外壳11均具有防水特性，以使虚拟货币矿机10能够部分或者全部浸没于水中且可以在水中正常工作并进行水冷散热，以提升虚拟货币矿机10的散热效率。当然，在其他实施方式中，虚拟货币矿机10也可以部分或者全部浸没于其他类型的冷却液例如冷却油中并进行液冷散热，在这种实施方式中，线缆15与冷却液能够实现良好的隔绝、保证虚拟货币矿机10的可靠工作即可。
39.可以理解的是，线缆15穿设于外壳11的设置不是必须的。例如，在另一些实施方式中，外壳11的外表面所在侧可以设置电连接接口，用于为虚拟货币供电的线缆15能够与外壳11上的电连接接口对接，以在线缆15外接电源时为虚拟货币矿机10供电即可。这种结构可以提升虚拟货币矿机10搬运的便利性，防止因线缆15杂乱或者缠绕于外壳11而造成线缆15的意外损伤，且使用者可以根据实际需求选择合适长度的线缆15与外壳11进行组装，以提升组装的便利性。电连接接口的设置还可以进一步保证外壳11的密封性能，例如，电连接接口可以通过注塑成型等方式形成于外壳11，以提升外壳11在电连接接口处的密封性能。相比于线缆15穿设于外壳11的结构，这种设置可以避免线缆15在通孔处与外壳11产生相对位移而降低密封的可靠性。
40.上述虚拟货币矿机10，由于可导热的外壳11设有收容腔111，算力板12设于收容腔111内并与外壳11固定连接，算力板12在工作过程中产生的热量能够传导至外壳11，外壳11可以部分或全部浸入于冷却液例如水中以进行液冷散热。以水冷散热为例，由于外壳11将算力板12与冷却水隔离，相比于水冷板散热的方案，这种方式可以降低对水质的要求，无需采用去离子水以防止产生水垢而影响散热性能。由于冷却水位于外壳11的外部，不是在密闭的管路或者水冷板内流动，因此本公开的虚拟货币矿机10对冷却水的水质要求不高，且可以避免出现管路堵塞等问题。上述虚拟货币矿机10，同样可以避免在外围设置复杂的水循环管路，因而可以简化矿机散热系统的布置，并避免散热系统对空间的浪费以提升设备的空间利用率。例如，上述虚拟货币矿机10可以全部或者部分浸没于冷却池或冷却箱中。当然，冷却池或者冷却箱可以外接管道以不断注入温度相对较低的冷却液，并将升温后的冷却液不断排出以提升整个散热系统的散热效率。又如，上述虚拟货币矿机10可以全部或者部分浸没于江河湖泊中，从而可以简化散热系统的建设，节省矿机散热系统的成本。
41.继续参阅图1，在一些实施方式中，算力板12贴合于外壳11的内表面，这种设置可以增大算力板12与外壳11的接触面积，以提升外壳11与算力板12之间的热交换效率，进而提升虚拟货币矿机10的散热性能。进一步，参阅图3，在一些实施方式中，算力板12经散热层113贴合于外壳11内表面，散热层113可以视为外壳11的一部分。散热层113可以进一步提升算力板12与外壳11之间的热交换效率，进而提升虚拟货币矿机10的散热性能。在一些实施例中，散热层113为导热硅脂层，导热硅脂层能够提升算力板12与外壳11之间的热传导速度，进而提升热交换效率。在另一些实施方式中，散热层113为石墨层，石墨层同样可以提升算力板12与外壳11之间的热交换效率，进而提升虚拟货币矿机10的散热性能。在其他实施方式中，散热层113还可以为导热硅胶垫，导热硅胶垫同样可以提升虚拟货币矿机10的散热性能。
42.继续参阅图1，在一些实施方式中，控制板13贴合于外壳11的内表面，这种设置可
以增大控制板13与外壳11的接触面积，以提升外壳11与控制板13之间的热交换效率，进而提升虚拟货币矿机10的散热性能。进一步，参阅图3，在一些实施方式中，控制板13经散热层113贴合于外壳11内表面，散热层113可以视为外壳11的一部分，散热层113可以进一步提升控制板13与外壳11之间的热交换效率，进而提升虚拟货币矿机10的散热性能。在一些实施例中，散热层113可以导热硅脂层、石墨层或者导热硅胶垫中的至少一者，此处不再赘述。
43.参阅图1，在一些实施方式中，电源模块14贴合于外壳11的内表面，这种设置可以增大电源模块14与外壳11的接触面积，以提升外壳11与电源模块14之间的热交换效率，进而提升虚拟货币矿机10的散热性能。进一步，参阅图3，在一些实施方式中，电源模块14经散热层113贴合于外壳11内表面，散热层113可以视为外壳11的一部分，散热层113可以进一步提升电源模块14与外壳11之间的热交换效率，进而提升虚拟货币矿机10的散热性能。在一些实施例中，散热层113可以是导热硅脂层、石墨层或者导热硅胶垫中的至少一者，此处不再赘述。
44.当然，可以理解的是，电源模块14不是必须设于外壳11内。例如，电源模块14可以外置于虚拟货币矿机10，并能够在外接电源时通过线缆15为算力板12、控制板13供电即可。这种实施方式的虚拟货币矿机10可以节省电源模块14在外壳11内的占用空间，从而提升虚拟货币矿机10的结构紧凑性。作为一种可实施方式，可以将两个以上缺省电源模块14的虚拟货币矿机10分别通过线缆15外接统一的电源管理平台，并通过电源管理平台对多个虚拟货币矿机10的供电进行管理，以提升设备的结构紧凑性，并提升电源管理的便利性。
45.同样可以理解的是，控制板13不是必须设于外壳11内，例如控制板13可以外置于虚拟货币矿机10，并能够通过线缆15与算力板12通信连接即可。这种实施方式的虚拟货币矿机10可以节省控制板13在外壳11内的占用空间，从而提升虚拟货币矿机10的结构紧凑性。作为一种可实施方式，可以将两个以上缺省控制板13的虚拟货币矿机10分别通过线缆15外接统一的控制平台，并通过控制平台分别对多个虚拟货币矿机10的工作进行控制，以提升设备的结构紧凑性，并提升控制的便利性。
46.在一些实施方式中，外壳11大致呈矩形箱状，参阅图1，其可以包括相对设置的第一侧壁11a、第二侧壁11b和连接于第一侧壁11a、第二侧壁11b之间的周侧壁11c，第一侧壁11a、第二侧壁11b和周侧壁11c围合形成收容腔111。控制板13和电源模块14均设于第一侧壁11a，算力板12设于第二侧壁11b。在这种实施方式中，外壳11的长宽尺寸可以与算力板12的长宽尺寸相当，控制板13和电源模块14均可与算力板12相对设置，从而使得外壳11具有相对较小的长宽尺寸及较小的高度尺寸，进而提升虚拟货币矿机10的结构紧凑性。上述实施方式还可以使得算力板12、控制板13、电源模块14与外壳11的内表面具有相对较大的接触面积，以提升虚拟货币矿机10的散热性能。
47.参阅图4和图5，在其他实施方式中，收容腔111内可以设置两个以上的算力板12。本实施方式以设置两块算力板12为例，其中一块算力板12可以贴合并固定于第一侧壁11a，另一块算力板12可以贴合并固定于第二侧壁11b，且两块算力板12相对设置，控制板13和电源模块14设于周侧壁11c。进一步，以矩形箱状的外壳11为例，控制板13和电源模块14可以分别设置于不同周侧壁11c上，例如可以将控制板13和电源模块14分别设置于相对的两个周侧壁11c上，或者将控制板13和电源模块14分别设置于相邻的两个周侧壁11c上。在其他实施方式中，外壳11的周侧壁11c的内表面同样可以设置其他算力板12，从而在单个虚拟货
币矿机10内设置多个算力板12，以提升单个虚拟货币矿机10的总算力，也即使得单个虚拟货币矿机10具备更强的性能。
48.当然，在其他实施方式中，外壳11可以为其他形状，例如外壳11可以为圆筒状，即外壳11的横截面为圆形。又如，外壳11的横截面可以为多边形例如五边形、六边形或者异形的。再如，外壳11的形状可以为圆锥台状或者梯台状，此处不再赘述。
49.参阅图6，在一些实施方式中，外壳11的背向收容腔111的一侧设有多个间隔设置的散热片11d，散热片11d的材质可以和外壳11的材质相同并可以与外壳11一体成型。散热片11d间具有多个间隔设置的散热槽115，散热片11d可以提供相对较大的散热面积，外壳11的热量可以通过散热片11d散发至外部环境，从而提升虚拟货币矿机10的散热性能。在外壳11呈矩形箱状的实施方式中，外壳11的第一侧壁11a、第二侧壁11b和周侧壁11c均可以设置散热片11d，且散热片11d可以分布于外壳11的整个外表面，以进一步提升虚拟货币矿机10的散热性能。当然，在另一些实施方式中，第一侧壁11a、第二侧壁11b和周侧壁11c中的一些位置设置散热片11d即可。可以理解的是，在其他实施方式中，散热片11d与外壳11的材质可以不同，散热片11d可以独立加工成型并组装于外壳11上。例如，外壳11的材质可以为铝合金，散热片11d的材质为铜合金，多个散热片11d一体成型后，可采用焊接、粘接或者螺纹连接等方式固定连接于外壳11的外表面，这种结构同样能够提升虚拟货币矿机10的散热性能。
50.参阅图7，在另一些实施方式中，外壳11的背向收容腔111的一侧可以覆盖有散热陶瓷涂层16。散热陶瓷涂层16可以提升辐射散热的效率，例如，散热陶瓷涂层16能够以8微米～13.5微米的红外波长向外界辐射热量，以降低外壳11的表面及内部的温度，因而能够显著地提升外壳11的散热效率，降低外壳11的温升。散热陶瓷涂层16还具有不受周围介质影响等优点，因而能够使得虚拟货币矿机10适用于更多的液冷散热环境。进一步，散热陶瓷涂层16的设置可以进一步提升虚拟货币矿机10的表面性能，例如其可以提升虚拟货币矿机10的表面结构强度，提升其表面的抗腐蚀性能、耐磨性能等。
51.参阅图8，本发明还公开了一种矿机系统20，矿机系统20包括控制台21和以上实施例中的虚拟货币矿机10，虚拟货币矿机10可以配置为多个，例如每一矿机系统20可以配置2个以上的虚拟货币矿机10，多个虚拟货币矿机10分别与控制台21电性连接。每一虚拟货币矿机10可以通过线缆15电性连接至控制台21，控制台21可以为各个虚拟货币矿机10提供电能。控制台21也可以通过线缆15与虚拟货币矿机10通信，以统一控制或者分别独立控制各个虚拟货币矿机10的工作状态。进一步，全部虚拟货币矿机10可以浸没于冷却池或者冷却箱或者江河湖泊内，以同时对多个虚拟货币矿机10进行液冷散热，从而提升矿机系统20的散热性能。
52.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。