Miksi kolmivaiheiset sähköjärjestelmät voivat antaa kaivostyöläisille kilpailuedun, kun ASIC-tehokkuus heikkenee
Ensimmäisen ASIC-louhintalaitteen käyttöönoton jälkeen vuonna 2013 Bitcoin-louhinta on kasvanut eksponentiaalisesti, ja tehokkuus on noussut 1 200 J/TH:sta vain 15 J/TH:iin. Vaikka nämä parannukset johtuivat parantuneesta siruteknologiasta, olemme nyt saavuttaneet piipohjaisten puolijohteiden rajat. Tehokkuuden parantuessa jatkuvasti painopisteen on siirryttävä louhinnan muiden osa-alueiden, erityisesti virrankulutusasetusten, optimointiin.
Bitcoin-louhinnassa kolmivaihevirrasta on tullut parempi vaihtoehto yksivaihevirralle. Koska yhä useammat ASIC-piirit on suunniteltu kolmivaiheiselle tulojännitteelle, tulevaisuuden louhintainfrastruktuurin tulisi harkita yhtenäisen kolmivaiheisen 480 V:n järjestelmän käyttöönottoa, erityisesti ottaen huomioon sen yleisyyden ja skaalautuvuuden Pohjois-Amerikassa.
Ymmärtääksesi kolmivaiheisen virtalähteen tärkeyden Bitcoinin louhinnassa sinun on ensin ymmärrettävä yksivaiheisten ja kolmivaiheisten virtajärjestelmien perusteet.
Yksivaiheinen virta on yleisin asuinrakennuksissa käytetty virtalähde. Se koostuu kahdesta johtimesta: vaihejohdosta ja nollajohdosta. Yksivaihejärjestelmän jännite vaihtelee sinimuotoisesti, ja syötetty virta saavuttaa huippunsa ja laskee sitten nollaan kahdesti jokaisen syklin aikana.
Kuvittele työntäväsi keinussa olevaa ihmistä. Jokaisella työnnöllä keinu keinuu eteenpäin, sitten taaksepäin, saavuttaa korkeimman kohtansa, laskeutuu sitten alimpaan kohtaan ja sitten työnnät keinua uudelleen.
Kuten värähtelyissä, myös yksivaiheisissa sähköjärjestelmissä on jaksoja, jolloin lähtöteho on maksimissa ja nollassa. Tämä voi johtaa tehottomuuteen, erityisesti silloin, kun tarvitaan vakaata syöttöä, vaikka asuinrakennuksissa tällaiset tehottomuudet ovat merkityksettömiä. Vaativissa teollisuussovelluksissa, kuten Bitcoin-louhinnassa, tästä tulee kuitenkin erittäin tärkeää.
Kolmivaiheista sähköä käytetään yleisesti teollisissa ja kaupallisissa ympäristöissä. Se koostuu kolmivaihejohdoista, jotka tarjoavat vakaamman ja luotettavamman virransyötön.
Samoin, käyttäen keinuesimerkkiä, oletetaan, että kolme ihmistä työntää keinua, mutta työntöjen välinen aika on erilainen. Yksi henkilö työntää keinua, kun se alkaa hidastua ensimmäisen työnnön jälkeen, toinen työntää sitä kolmanneksen matkasta ja kolmas kaksi kolmasosaa matkasta. Tämän seurauksena keinu liikkuu tasaisemmin ja sulavammin, koska sitä työnnetään jatkuvasti eri kulmista, mikä varmistaa jatkuvan liikkeen.
Samoin kolmivaiheiset sähköjärjestelmät tarjoavat jatkuvan ja tasapainoisen sähkönkulutuksen, mikä lisää tehokkuutta ja luotettavuutta, mikä on erityisen hyödyllistä suuren kysynnän sovelluksissa, kuten Bitcoin-louhinnassa.
Bitcoin-louhinta on kehittynyt pitkälle perustamisestaan lähtien, ja sähkönkulutus on muuttunut merkittävästi vuosien varrella.
Ennen vuotta 2013 louhijat käyttivät Bitcoinin louhimiseen suorittimia ja näytönohjaimia. Bitcoin-verkon kasvaessa ja kilpailun lisääntyessä ASIC-louhijoitten (sovelluskohtainen integroitu piiri) tulo toden teolla muutti pelin. Nämä laitteet on suunniteltu erityisesti Bitcoinin louhintaan ja tarjoavat vertaansa vailla olevaa tehokkuutta ja suorituskykyä. Nämä koneet kuluttavat kuitenkin yhä enemmän virtaa, mikä vaatii parannuksia virtalähdejärjestelmiin.
Vuonna 2016 tehokkaimpien louhintakoneiden laskentanopeus oli 13 TH/s ja ne kuluttivat noin 1 300 wattia. Vaikka louhinta tällä laitteistolla oli nykystandardien mukaan erittäin tehotonta, se oli tuolloin kannattavaa verkon vähäisen kilpailun vuoksi. Saadakseen kunnollisen voiton nykyisessä kilpailuympäristössä institutionaaliset louhijat luottavat nyt louhintalaitteisiin, jotka kuluttavat noin 3 510 wattia sähköä.
ASIC-piirien teho- ja hyötysuhdevaatimusten kasvaessa tehokkaissa kaivostoiminnoissa yksivaiheisten sähköjärjestelmien rajoitukset käyvät ilmeisiksi. Siirtyminen kolmivaiheiseen sähköön on tulossa loogiseksi askeleeksi alan kasvavien energiantarpeiden tyydyttämiseksi.
Kolmivaiheinen 480 V on pitkään ollut standardi teollisissa ympäristöissä Pohjois-Amerikassa, Etelä-Amerikassa ja muualla. Se on laajalti käytössä sen monien hyötyjen ansiosta, jotka liittyvät tehokkuuteen, kustannussäästöihin ja skaalautuvuuteen. Kolmivaiheisen 480 V:n virransyötön vakaus ja luotettavuus tekevät siitä ihanteellisen toiminnoille, jotka vaativat korkeampaa käyttöaikaa ja kaluston tehokkuutta, erityisesti maailmassa, joka on puolittumisen partaalla.
Yksi kolmivaihesähkön tärkeimmistä eduista on sen kyky tarjota suurempi tehotiheys, mikä vähentää energiahäviöitä ja varmistaa, että kaivoslaitteet toimivat optimaalisella suorituskyvyllä.
Lisäksi kolmivaiheisen virransyöttöjärjestelmän käyttöönotto voi johtaa merkittäviin säästöihin sähköinfrastruktuurikustannuksissa. Vähemmän muuntajia, vähemmän johdotusta ja vähentynyt jännitteenvakautuslaitteiden tarve auttavat vähentämään asennus- ja ylläpitokustannuksia.
Esimerkiksi 208 V:n kolmivaihejännitteellä 17,3 kW:n kuorma vaatisi 48 ampeeria virtaa. 480 V:n lähteellä virrankulutus kuitenkin laskee vain 24 ampeeriin. Virran puolittaminen paitsi vähentää tehohäviötä, myös minimoi paksumpien ja kalliimpien johtojen tarpeen.
Kaivostoiminnan laajentuessa kapasiteetin helppo skaalaaminen ilman merkittäviä muutoksia sähköinfrastruktuuriin on kriittistä. 480 V:n kolmivaihesähkölle suunnitellut järjestelmät ja komponentit tarjoavat korkean käytettävyyden, jolloin kaivostyöläiset voivat skaalata toimintaansa tehokkaasti.
Bitcoin-louhintateollisuuden kasvaessa on selkeä trendi kehittää enemmän kolmivaiheisen standardin mukaisia ASIC-piirejä. Kolmivaiheisen 480 V:n kokoonpanon mukaisten louhintalaitosten suunnittelu ei ainoastaan ratkaise nykyistä tehottomuusongelmaa, vaan varmistaa myös infrastruktuurin tulevaisuudenkestävyyden. Tämä mahdollistaa louhijoiden integroida saumattomasti uusia teknologioita, jotka on mahdollisesti suunniteltu kolmivaiheisen virransyötön yhteensopivuus mielessä pitäen.
Kuten alla olevasta taulukosta käy ilmi, upotusjäähdytys ja vesijäähdytys ovat erinomaisia menetelmiä Bitcoin-louhinnan skaalaamiseen korkeamman hajautustehon saavuttamiseksi. Jotta näin suuri laskentateho voidaan tukea, kolmivaiheinen virtalähde on kuitenkin konfiguroitava ylläpitämään samanlaista energiatehokkuustasoa. Lyhyesti sanottuna tämä johtaa korkeampaan liikevoittoon samalla kateprosentilla.
Kolmivaiheiseen sähköjärjestelmään siirtyminen vaatii huolellista suunnittelua ja toteutusta. Alla on perusvaiheet kolmivaiheisen sähkön käyttöönottamiseksi Bitcoin-louhintatoiminnassasi.
Kolmivaiheisen sähköjärjestelmän käyttöönoton ensimmäinen vaihe on kaivostoiminnan tehontarpeen arviointi. Tämä tarkoittaa kaikkien kaivoslaitteiden kokonaiskulutuksen laskemista ja sopivan sähköjärjestelmän kapasiteetin määrittämistä.
Sähköinfrastruktuurin päivittäminen kolmivaiheisen sähköjärjestelmän tukemiseksi saattaa vaatia uusien muuntajien, johtojen ja katkaisijoiden asentamista. On erittäin tärkeää tehdä yhteistyötä pätevän sähköasentajan kanssa sen varmistamiseksi, että asennus täyttää turvallisuusstandardit ja -määräykset.
Monet nykyaikaiset ASIC-kaivoslaitteet on suunniteltu toimimaan kolmivaihevirralla. Vanhemmat mallit saattavat kuitenkin vaatia muutoksia tai tehonmuunnoslaitteiden käyttöä. Kaivoslaitteiston asettaminen toimimaan kolmivaihevirralla on ratkaiseva vaihe maksimaalisen tehokkuuden varmistamiseksi.
Kaivostoiminnan keskeytymättömän toiminnan varmistamiseksi on tärkeää ottaa käyttöön vara- ja redundanssijärjestelmät. Tähän sisältyy varageneraattoreiden, keskeytymättömien virtalähteiden ja varavirtapiirien asentaminen sähkökatkosten ja laitevikojen varalta.
Kun kolmivaiheinen sähköjärjestelmä on toiminnassa, jatkuva valvonta ja huolto ovat ratkaisevan tärkeitä optimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi. Säännölliset tarkastukset, kuormituksen tasapainotus ja ennakoiva huolto voivat auttaa tunnistamaan ja ratkaisemaan mahdolliset ongelmat ennen kuin ne vaikuttavat toimintaan.
Bitcoin-louhinnan tulevaisuus on sähköresurssien tehokkaassa käytössä. Sirujen prosessointitekniikan kehityksen lähestyessä rajojaan, virrankulutusasetusten huomioiminen on yhä tärkeämpää. Kolmivaihevirta, erityisesti 480 V:n järjestelmät, tarjoaa monia etuja, jotka voivat mullistaa Bitcoin-louhinnan.
Kolmivaiheiset sähköjärjestelmät voivat vastata kaivosteollisuuden kasvaviin tarpeisiin tarjoamalla suurempaa tehotiheyttä, parempaa hyötysuhdetta, alhaisempia infrastruktuurikustannuksia ja skaalautuvuutta. Tällaisen järjestelmän käyttöönotto vaatii huolellista suunnittelua ja toteutusta, mutta hyödyt ovat huomattavasti suuremmat kuin haasteet.
Bitcoin-louhintateollisuuden kasvaessa kolmivaiheisen virransyötön käyttöönotto voisi tasoittaa tietä kestävämmälle ja kannattavammalle toiminnalle. Oikean infrastruktuurin avulla louhijat voivat hyödyntää laitteidensa täyttä potentiaalia ja pysyä johtajina Bitcoin-louhinnan kilpaillussa maailmassa.
Tämä on Christian Lucasin Bitdeer Strategysta vieraskirjoitus. Esitetyt mielipiteet ovat yksinomaan hänen omiaan eivätkä välttämättä vastaa BTC Inc:n tai Bitcoin Magazinen näkemyksiä.
Julkaisun aika: 18. helmikuuta 2025