La mineria de Bitcoin ha experimentat un creixement exponencial des que es va enviar el primer miner ASIC el 2013, millorant l’eficiència del maquinari de 1.200 J/TH a només 15 J/TH. Tot i que aquests avenços van ser impulsats per una millor tecnologia de xips, ara estem arribant als límits dels semiconductors basats en silici. A mesura que augmenta l’eficiència, l’enfocament s’ha de canviar a l’optimització d’altres aspectes de les operacions mineres, especialment la configuració de l’energia.
L’energia trifàsica ha sorgit com una alternativa superior a l’energia monofàsica a la mineria de bitcoins. Amb més ASIC dissenyats per a l’entrada de tensió trifàsica, la futura infraestructura minera hauria de considerar l’adopció d’un sistema trifàsic uniforme de 480v, sobretot tenint en compte la seva abundància i escalabilitat a Amèrica del Nord.
Comprensió de la potència monofàsica i trifàsica
Per comprendre la importància de l’energia trifàsica en la mineria de bitcoins, primer és essencial entendre els fonaments bàsics dels sistemes d’alimentació monofàsics i trifàsics.
L’alimentació monofàsica és el tipus de font d’alimentació més comú que s’utilitza en entorns residencials. Consta de dos cables: un cable viu i un cable neutre. La tensió en un sistema monofàsic oscil·la sinusoïdalment, proporcionant una potència que arriba a un pic i després baixa a zero dues vegades durant cada cicle.
Imagina que estàs empenyent una persona en un gronxador. Amb cada empenta, el swing es mou cap endavant i després torna, assolint una alçada màxima i després baixant cap al punt més baix abans de tornar a empènyer.
Igual que el swing, un sistema d’alimentació monofàsica té períodes de lliurament d’energia màxima i zero. Això pot provocar ineficiències, especialment quan es requereix una potència constant, encara que aquesta ineficiència és insignificant en aplicacions residencials. Tanmateix, esdevé important en operacions d’alta demanda a escala industrial com la mineria de bitcoins.
L’alimentació trifàsica, d’altra banda, s’utilitza habitualment en entorns industrials i comercials. Consta de tres cables en viu, proporcionant un flux d’energia més constant i fiable.
En la mateixa analogia del gronxador, imagina que tens tres persones empenyent el gronxador, però cada persona està empenyent a intervals diferents. Una persona empeny el swing just quan comença a disminuir la velocitat des de la primera empenta, una altra l’empeny un terç del cicle i la tercera l’empeny dos terços del recorregut. El resultat és un swing que es mou de manera molt més suau i consistent perquè s’empeny contínuament des de diferents angles, mantenint un moviment constant.
De la mateixa manera, un sistema d’alimentació trifàsica garanteix un flux d’energia constant i equilibrat, donant lloc a una major eficiència i fiabilitat, especialment beneficiosa per a aplicacions d’alta demanda com la mineria de bitcoins.
L’evolució dels requisits d’energia de la mineria de Bitcoin
La mineria de Bitcoin ha recorregut un llarg camí des dels seus inicis, amb canvis significatius en els requisits d’energia al llarg dels anys.
Abans del 2013, els miners confiaven en les CPU i les GPU per extreure bitcoins. El veritable canvi de joc va venir amb el desenvolupament dels miners ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) a mesura que la xarxa bitcoin creixia i la competència augmentava. Aquests dispositius estan dissenyats específicament per a la mineria de bitcoins, oferint una eficiència i un rendiment incomparables. Tanmateix, l’augment dels requisits d’energia d’aquestes màquines va requerir avenços en els sistemes d’alimentació.
El 2016, un miner de primera línia va ser capaç de calcular 13 TH/s amb un consum d’energia d’aproximadament 1.300 watts (W). Encara que es considerava altament ineficient pels estàndards actuals, la mineria amb aquesta plataforma era rendible a causa de la baixa competència de la xarxa en aquell moment. Tanmateix, per generar beneficis significatius en el panorama competitiu actual, els miners institucionals ara confien en plataformes que demanen uns 3.510 W.
Les limitacions dels sistemes d’alimentació monofàsics han aparegut a mesura que creixen els requisits de potència de l’ASIC i les exigències d’eficiència de les operacions mineres d’alt rendiment. La transició a l’energia trifàsica es va convertir en un pas lògic per donar suport a les creixents necessitats energètiques de la indústria.
480v trifàsic a la mineria de Bitcoin
Primer l’eficiència
L’alimentació trifàsica de 480 V ha estat durant molt de temps l’estàndard en entorns industrials a Amèrica del Nord, Amèrica del Sud i altres regions. Aquesta adopció generalitzada es deu als seus nombrosos beneficis en termes d’eficiència, estalvi de costos i escalabilitat. La consistència i la fiabilitat de l’alimentació trifàsica de 480 V la fan ideal per a operacions que exigeixen un major temps operatiu i eficiència de la flota, especialment en un món posterior a la meitat.
Un dels avantatges principals de l’energia trifàsica és la seva capacitat per oferir una densitat de potència més alta, la qual cosa redueix les pèrdues d’energia i garanteix que els equips de mineria funcionin a nivells de rendiment òptims.
A més, la implementació d’un sistema elèctric trifàsic pot comportar un estalvi significatiu en els costos d’infraestructura elèctrica. Menys transformadors, cablejat més petit i una necessitat reduïda d’equips d’estabilització de tensió contribueixen a reduir les despeses d’instal·lació i manteniment.
Per exemple, una càrrega que requereixi 17,3 quilowatts de potència a 208 V trifàsica necessitaria un corrent de 48 amperes. Tanmateix, si la mateixa càrrega és subministrada per una font de 480 V, el requisit actual es redueix a només 24 amperes. Aquesta reducció a la meitat del corrent no només redueix la pèrdua d’energia, sinó que també minimitza la necessitat d’un cablejat més gruixut i més car.
Escalabilitat
A mesura que les operacions mineres s’amplien, la capacitat d’afegir fàcilment més capacitat sense revisions importants a la infraestructura elèctrica és crucial. L’alta disponibilitat de sistemes i components dissenyats per a una potència trifàsica de 480 V facilita als miners escalar les seves operacions de manera eficient.
A mesura que la indústria de la mineria de bitcoins evoluciona, hi ha una tendència clara cap al desenvolupament de més ASIC compatibles amb tres fases. Dissenyar instal·lacions mineres amb una configuració trifàsica de 480 V no només aborda les ineficiències actuals, sinó que també protegeix la infraestructura del futur. Això permet als miners integrar perfectament tecnologies més noves que probablement es dissenyaran tenint en compte la compatibilitat de potència trifàsica.
Com es mostra a la taula següent, les tècniques de refrigeració per immersió i hidrorefrigeració són mètodes superiors per augmentar les operacions de mineria de bitcoins en termes d’assolir una producció de hashrate més alta. Però per suportar una capacitat de càlcul tan superior, la configuració de l’energia trifàsica es fa necessària per mantenir un nivell similar d’eficiència energètica. En resum, això comportarà un major benefici operatiu amb el mateix percentatge de marge de benefici.
Implementació d’energia trifàsica en operacions mineres de Bitcoin
La transició a un sistema elèctric trifàsic requereix una planificació i execució acuradas. Aquests són els passos clau per implementar l’energia trifàsica en les operacions de mineria de bitcoins.
Avaluació dels requisits d’energia
El primer pas per implementar un sistema elèctric trifàsic és avaluar els requisits d’energia de l’explotació minera. Això implica calcular el consum total d’energia de tots els equips de mineria i determinar la capacitat adequada per al sistema elèctric.
Millora de la infraestructura elèctrica
L’actualització de la infraestructura elèctrica per donar suport a un sistema d’alimentació trifàsica pot implicar la instal·lació de nous transformadors, cablejats i interruptors automàtics. És essencial treballar amb enginyers elèctrics qualificats per assegurar-se que la instal·lació compleix les normes de seguretat i normatives.
Configuració de miners ASIC per a alimentació trifàsica
Molts miners ASIC moderns estan dissenyats per funcionar amb potència trifàsica. Tanmateix, els models més antics poden requerir modificacions o l’ús d’equips de conversió d’energia. Configurar els miners perquè funcionin amb energia trifàsica és un pas crític per maximitzar l’eficiència.
Implementació de sistemes de redundància i còpia de seguretat
Per garantir operacions mineres ininterrompudes, és essencial implementar sistemes de redundància i còpia de seguretat. Això inclou la instal·lació de generadors de seguretat, fonts d’alimentació ininterrompuda i circuits d’alimentació redundants per protegir-se dels talls d’alimentació i fallades dels equips.
Seguiment i Manteniment
Una vegada que el sistema d’alimentació trifàsic estigui operatiu, el seguiment i el manteniment continus són crucials per garantir un rendiment òptim. Les inspeccions periòdiques, l’equilibri de càrrega i el manteniment proactiu poden ajudar a identificar i solucionar possibles problemes abans que afectin les operacions.
Conclusió
El futur de la mineria de bitcoins rau en l’ús eficient dels recursos energètics. A mesura que els avenços en les tecnologies de processament de xips arriben als seus límits, centrar-se en la configuració de l’energia es fa cada cop més crític. L’alimentació trifàsica, especialment un sistema de 480v, ofereix nombrosos avantatges que poden revolucionar les operacions de mineria de bitcoins.
En proporcionar una densitat de potència més gran, una eficiència millorada, costos d’infraestructura reduïts i escalabilitat, els sistemes d’alimentació trifàsica poden donar suport a les creixents demandes de la indústria minera. La implementació d’aquest sistema requereix una planificació i execució acuradas, però els beneficis superen amb escreix els reptes.
A mesura que la indústria minera de bitcoins continua evolucionant, l’adopció de l’energia trifàsica pot obrir el camí per a operacions més sostenibles i rendibles. Amb la infraestructura adequada al seu lloc, els miners poden aprofitar tot el potencial dels seus equips i mantenir-se al capdavant en el competitiu món de la mineria de bitcoins.
Aquesta és una publicació convidada de Christian Lucas, Strategy at Bitdeer. Les opinions expressades són totalment pròpies i no reflecteixen necessàriament les de BTC Inc o Bitcoin Magazine.
