Správy

Prečo trojfázové elektrické systémy môžu poskytnúť baníkom konkurenčnú výhodu, zatiaľ čo účinnosť ASIC klesá
Od uvedenia prvého ASIC ťažiaceho zariadenia v roku 2013 sa ťažba bitcoinov exponenciálne rozrástla, pričom účinnosť sa zvýšila z 1 200 J/TH na iba 15 J/TH. Hoci tieto zisky boli poháňané vylepšenou čipovou technológiou, teraz sme dosiahli limity polovodičov na báze kremíka. S neustálym zlepšovaním účinnosti sa pozornosť musí presunúť na optimalizáciu iných aspektov ťažby, najmä nastavení napájania.
Pri ťažbe bitcoinov sa trojfázové napájanie stalo lepšou alternatívou k jednofázovému napájaniu. Keďže sa čoraz viac ASIC čipov navrhuje pre trojfázové vstupné napätie, budúca ťažobná infraštruktúra by mala zvážiť implementáciu jednotného trojfázového systému 480 V, najmä vzhľadom na jeho rozšírenosť a škálovateľnosť v Severnej Amerike.
Aby ste pochopili dôležitosť trojfázového napájania pri ťažbe Bitcoinu, musíte najprv pochopiť základy jednofázových a trojfázových napájacích systémov.
Jednofázové napájanie je najbežnejším typom napájania používaným v domácnostiach. Pozostáva z dvoch vodičov: fázového vodiča a nulového vodiča. Napätie v jednofázovom systéme kolíše sínusovo, pričom dodávaný výkon dosahuje vrchol a potom dvakrát počas každého cyklu klesá na nulu.
Predstavte si, že tlačíte človeka na hojdačke. S každým tlačením sa hojdačka vychýli dopredu, potom dozadu, dosiahne svoj najvyšší bod, potom klesne do najnižšieho bodu a potom tlačíte znova.
Podobne ako oscilácie, aj jednofázové napájacie systémy majú obdobia maximálneho a nulového výstupného výkonu. To môže viesť k neefektívnosti, najmä ak je potrebné stabilné napájanie, hoci v rezidenčných aplikáciách sú takéto neefektívnosti zanedbateľné. V náročných priemyselných aplikáciách, ako je ťažba bitcoinov, sa to však stáva mimoriadne dôležitým.
Trojfázová elektrina sa bežne používa v priemyselnom a komerčnom prostredí. Pozostáva z trojfázových vodičov, ktoré poskytujú stabilnejšie a spoľahlivejšie napájanie.
Podobne, na príklade s hojdačkou, predpokladajme, že traja ľudia tlačia hojdačku, ale časový interval medzi jednotlivými tlačeniami je odlišný. Jedna osoba tlačí hojdačku, keď sa po prvom tlačení začne spomaľovať, druhá ju tlačí do jednej tretiny dráhy a tretia ju tlačí do dvoch tretín dráhy. Vďaka tomu sa hojdačka pohybuje plynulejšie a rovnomernejšie, pretože je neustále tlačená pod rôznymi uhlami, čo zabezpečuje konštantný pohyb.
Podobne trojfázové napájacie systémy poskytujú konštantný a vyvážený tok elektriny, čím zvyšujú účinnosť a spoľahlivosť, čo je obzvlášť užitočné pre aplikácie s vysokým dopytom, ako je ťažba bitcoinov.
Ťažba bitcoinov prešla od svojho vzniku dlhú cestu a požiadavky na elektrinu sa v priebehu rokov výrazne zmenili.
Pred rokom 2013 používali ťažiari na ťažbu Bitcoinu CPU a GPU. S rastom bitcoinovej siete a zvyšujúcou sa konkurenciou príchod ASIC (aplikačne špecifický integrovaný obvod) ťažiarov skutočne zmenil pravidlá hry. Tieto zariadenia sú navrhnuté špeciálne na ťažbu Bitcoinu a ponúkajú bezkonkurenčnú účinnosť a výkon. Tieto stroje však spotrebúvajú stále viac energie, čo si vyžaduje vylepšenia systémov napájania.
V roku 2016 mali najvýkonnejšie ťažobné stroje výpočtovú rýchlosť 13 TH/s a spotrebovali približne 1 300 wattov. Hoci ťažba s týmto zariadením bola podľa dnešných štandardov extrémne neefektívna, v tom čase bola zisková kvôli nízkej konkurencii v sieti. Aby však inštitucionálni ťažiari v dnešnom konkurenčnom prostredí dosiahli slušný zisk, teraz sa spoliehajú na ťažobné zariadenia, ktoré spotrebujú približne 3 510 wattov elektriny.
Keďže požiadavky na výkon a účinnosť ASIC pre vysokovýkonné ťažobné operácie neustále rastú, obmedzenia jednofázových napájacích systémov sa stávajú zrejmými. Prechod na trojfázové napájanie sa stáva logickým krokom k uspokojeniu rastúcich energetických potrieb tohto odvetvia.
Trojfázové napätie 480 V je už dlho štandardom v priemyselných prostrediach v Severnej Amerike, Južnej Amerike a inde. Je široko používané vďaka svojim mnohým výhodám, ako je účinnosť, úspora nákladov a škálovateľnosť. Stabilita a spoľahlivosť trojfázového napájania 480 V ho robí ideálnym pre prevádzky, ktoré vyžadujú vyššiu prevádzkyschopnosť a efektivitu vozového parku, najmä vo svete, ktorý prechádza prepolovením.
Jednou z hlavných výhod trojfázovej elektriny je jej schopnosť poskytovať vyššiu hustotu výkonu, čím sa znižujú energetické straty a zabezpečuje sa optimálny výkon banských zariadení.
Okrem toho môže implementácia trojfázového systému napájania viesť k výrazným úsporám nákladov na energetickú infraštruktúru. Menej transformátorov, menej kabeláže a znížená potreba zariadení na stabilizáciu napätia pomáhajú znižovať náklady na inštaláciu a údržbu.
Napríklad pri trojfázovom napätí 208 V by záťaž s výkonom 17,3 kW vyžadovala 48 ampérov prúdu. Pri napájaní zo zdroja 480 V však odber prúdu klesne len na 24 ampérov. Zníženie prúdu na polovicu nielen znižuje straty energie, ale minimalizuje aj potrebu hrubších a drahších vodičov.
S rozširovaním ťažobných operácií je schopnosť jednoduchého škálovania kapacity bez výrazných zmien v energetickej infraštruktúre kritická. Systémy a komponenty navrhnuté pre trojfázové napájanie 480 V poskytujú vysokú dostupnosť, čo umožňuje ťažiarom efektívne škálovať svoje operácie.
S rastom odvetvia ťažby bitcoinov existuje jasný trend smerom k vývoju väčšieho množstva ASIC čipov, ktoré spĺňajú trojfázový štandard. Navrhovanie ťažobných zariadení s trojfázovou konfiguráciou 480 V nielen rieši súčasný problém neefektívnosti, ale tiež zabezpečuje, že infraštruktúra je pripravená na budúcnosť. To umožňuje ťažiarom bezproblémovo integrovať nové technológie, ktoré mohli byť navrhnuté s ohľadom na kompatibilitu s trojfázovým napájaním.
Ako je uvedené v tabuľke nižšie, imerzné chladenie a vodné chladenie sú vynikajúcimi metódami na škálovanie ťažby Bitcoinu s cieľom dosiahnuť vyšší hashovací výkon. Na podporu takéhoto vysokého výpočtového výkonu však musí byť trojfázový zdroj napájania nakonfigurovaný tak, aby si udržal podobnú úroveň energetickej účinnosti. Stručne povedané, to bude mať za následok vyššie prevádzkové zisky pri rovnakom percentuálnom zisku.
Prechod na trojfázový napájací systém si vyžaduje starostlivé plánovanie a implementáciu. Nižšie sú uvedené základné kroky na implementáciu trojfázového napájania vo vašej bitcoinovej ťažobnej prevádzke.
Prvým krokom pri implementácii trojfázového napájacieho systému je posúdenie energetických požiadaviek vašej banskej prevádzky. To zahŕňa výpočet celkovej spotreby energie všetkých banských zariadení a určenie vhodnej kapacity napájacieho systému.
Modernizácia elektrickej infraštruktúry na podporu trojfázového napájacieho systému môže vyžadovať inštaláciu nových transformátorov, káblov a ističov. Je nevyhnutné spolupracovať s kvalifikovaným elektrikárom, aby sa zabezpečilo, že inštalácia spĺňa bezpečnostné normy a predpisy.
Mnohé moderné ASIC ťažobné zariadenia sú navrhnuté na prevádzku s trojfázovým napájaním. Staršie modely však môžu vyžadovať úpravy alebo použitie zariadenia na konverziu energie. Nastavenie ťažobného zariadenia na prevádzku s trojfázovým napájaním je kľúčovým krokom na zabezpečenie maximálnej účinnosti.
Pre zabezpečenie nepretržitej prevádzky ťažobných operácií je nevyhnutné implementovať záložné a redundantné systémy. To zahŕňa inštaláciu záložných generátorov, neprerušiteľných zdrojov napájania a záložných obvodov na ochranu pred výpadkami prúdu a poruchami zariadení.
Po uvedení trojfázového napájacieho systému do prevádzky je pre zabezpečenie optimálneho výkonu nevyhnutné neustále monitorovanie a údržba. Pravidelné kontroly, vyvažovanie záťaže a preventívna údržba môžu pomôcť identifikovať a vyriešiť potenciálne problémy skôr, ako ovplyvnia prevádzku.
Budúcnosť ťažby bitcoinov spočíva v efektívnom využívaní zdrojov elektrickej energie. Keďže pokroky v technológii spracovania čipov dosahujú svoje limity, venovanie pozornosti nastaveniam napájania je čoraz dôležitejšie. Trojfázové napájanie, najmä systémy s napätím 480 V, ponúka mnoho výhod, ktoré môžu zrevolucionizovať ťažobné operácie bitcoinov.
Trojfázové energetické systémy môžu uspokojiť rastúce potreby ťažobného priemyslu tým, že poskytujú vyššiu hustotu výkonu, lepšiu účinnosť, nižšie náklady na infraštruktúru a škálovateľnosť. Implementácia takéhoto systému si vyžaduje starostlivé plánovanie a implementáciu, ale výhody ďaleko prevažujú nad výzvami.
S rastom odvetvia ťažby bitcoinov by zavedenie trojfázového napájania mohlo vydláždiť cestu pre udržateľnejšiu a ziskovejšiu prevádzku. So správnou infraštruktúrou môžu ťažiari využiť plný potenciál svojich zariadení a zostať lídrami v konkurenčnom svete ťažby bitcoinov.
Toto je hosťovský príspevok od Christiana Lucasa zo spoločnosti Bitdeer Strategy. Vyjadrené názory sú výlučne jeho vlastné a nemusia nevyhnutne odrážať názory spoločností BTC Inc alebo Bitcoin Magazine.