💬 Революция в майнинге биткоинов: сила трехфазных систем

Революция в майнинге биткоинов: сила трехфазных систем

Добыча биткоинов показала экспоненциальный рост с момента поставки первого майнера ASIC в 2013 году, повысив эффективность оборудования с 1200 Дж/TH до всего лишь 15 Дж/TH. Хотя эти достижения были обусловлены более совершенной технологией чипов, сейчас мы достигаем пределов полупроводников на основе кремния. По мере того, как дальнейший рост эффективности выходит на плато, фокус должен сместиться на оптимизацию других аспектов операций по добыче, в частности, на настройку питания.

Трехфазное питание стало превосходной альтернативой однофазному питанию в майнинге биткоинов. Поскольку все больше ASIC разрабатываются для трехфазного входного напряжения, будущая инфраструктура майнинга должна рассмотреть возможность принятия единой трехфазной системы 480 В, особенно учитывая ее распространенность и масштабируемость по всей Северной Америке.

Понимание однофазного и трехфазного питания

Чтобы понять значение трехфазного питания в майнинге биткоинов, необходимо сначала понять основы однофазных и трехфазных систем питания.

Однофазное питание является наиболее распространенным типом питания, используемым в жилых помещениях. Оно состоит из двух проводов: одного фазного и одного нейтрального. Напряжение в однофазной системе колеблется синусоидально, обеспечивая мощность, которая достигает пика, а затем дважды падает до нуля в течение каждого цикла.

Представьте, что вы раскачиваете человека на качелях. С каждым толчком качели движутся вперед, а затем возвращаются назад, достигая пиковой высоты, а затем опускаются обратно в самую низкую точку, прежде чем вы снова толкнете.

Как и качели, однофазная система питания имеет периоды максимальной и нулевой подачи мощности. Это может привести к неэффективности, особенно когда требуется постоянная мощность, хотя эта неэффективность незначительна в жилых помещениях. Однако она становится существенной в высокозатратных промышленных операциях, таких как майнинг биткоинов.

С другой стороны, трехфазное питание обычно используется в промышленных и коммерческих условиях. Оно состоит из трех проводов под напряжением, обеспечивая более постоянный и надежный поток питания.

В той же аналогии с качелями представьте, что у вас есть три человека, толкающих качели, но каждый толкает их с разным интервалом. Один человек толкает качели как раз в тот момент, когда они начинают замедляться после первого толчка, другой толкает их на треть пути цикла, а третий толкает их на две трети пути. В результате качели движутся гораздо более плавно и последовательно, потому что их толкают непрерывно под разными углами, поддерживая постоянное движение.

Аналогично, трехфазная система питания обеспечивает постоянный и сбалансированный поток мощности, что приводит к повышению эффективности и надежности, что особенно полезно для приложений с высоким спросом, таких как майнинг биткоинов.

Эволюция требований к мощности майнинга биткоинов

С момента своего зарождения майнинг биткоинов прошел долгий путь развития, и за прошедшие годы требования к энергопотреблению существенно изменились.

До 2013 года майнеры использовали центральные и графические процессоры для добычи биткойнов. Реальные перемены произошли с развитием ASIC (интегральных схем специального назначения) майнеров, поскольку сеть биткойнов росла, а конкуренция усиливалась. Эти устройства специально разработаны для добычи биткойнов, предлагая непревзойденную эффективность и производительность. Однако возросшие требования к мощности этих машин потребовали усовершенствования систем электропитания.

В 2016 году топовый майнер мог вычислять 13 TH/s при энергопотреблении около 1300 Вт. Хотя по сегодняшним меркам это считалось крайне неэффективным, майнинг с помощью этой установки был прибыльным из-за низкой сетевой конкуренции в то время. Однако для получения значимой прибыли в сегодняшней конкурентной среде институциональные майнеры теперь полагаются на установки, которым требуется около 3510 Вт.

Ограничения однофазных систем питания вышли на первый план по мере роста требований к мощности ASIC и требований к эффективности высокопроизводительных горнодобывающих операций. Переход на трехфазное питание стал логичным шагом для поддержки растущих энергетических потребностей отрасли.

480 В трехфазный в майнинге биткоинов

Трехфазное питание 480 В уже давно является стандартом в промышленных условиях в Северной Америке, Южной Америке и других регионах. Такое широкое распространение обусловлено его многочисленными преимуществами с точки зрения эффективности, экономии затрат и масштабируемости. Постоянство и надежность трехфазного питания 480 В делают его идеальным для операций, требующих большего времени безотказной работы и эффективности парка, особенно в мире после сокращения вдвое.

Одним из основных преимуществ трехфазного питания является его способность обеспечивать более высокую плотность мощности, что снижает потери энергии и обеспечивает работу горнодобывающего оборудования с оптимальной производительностью.

Кроме того, внедрение трехфазной системы питания может привести к значительной экономии затрат на электрическую инфраструктуру. Меньшее количество трансформаторов, меньшая проводка и снижение потребности в оборудовании для стабилизации напряжения способствуют снижению расходов на установку и обслуживание.

Например, нагрузка, требующая 17,3 кВт мощности при 208 В трехфазном токе, потребует ток 48 А. Однако, если та же нагрузка питается от источника 480 В, то требуемый ток снижается до всего 24 А. Это уменьшение тока вдвое не только снижает потери мощности, но и сводит к минимуму необходимость в более толстой и дорогой проводке.

По мере расширения горнодобывающих операций решающее значение приобретает возможность легкого добавления мощности без капитального ремонта энергетической инфраструктуры. Высокая доступность систем и компонентов, рассчитанных на трехфазное питание 480 В, облегчает майнерам эффективное масштабирование своих операций.

По мере развития индустрии добычи биткоинов наблюдается четкая тенденция к разработке более совместимых с трехфазным питанием ASIC. Проектирование майнинговых объектов с трехфазной конфигурацией 480 В не только решает текущую неэффективность, но и обеспечивает инфраструктуру на будущее. Это позволяет майнерам беспрепятственно интегрировать новые технологии, которые, скорее всего, будут разработаны с учетом совместимости с трехфазным питанием.

Как показано в таблице ниже, методы иммерсионного охлаждения и гидроохлаждения являются превосходными методами масштабирования операций по майнингу биткоинов с точки зрения достижения более высокого хешрейта. Но для поддержки такой гораздо более высокой вычислительной мощности становится необходимой конфигурация трехфазного питания для поддержания аналогичного уровня энергоэффективности. Короче говоря, это приведет к более высокой операционной прибыли с тем же процентом маржи прибыли.

Внедрение трехфазного питания в операции по майнингу биткоинов

Переход на трехфазную систему питания требует тщательного планирования и выполнения. Ниже приведены основные шаги, необходимые для внедрения трехфазного питания в операции по майнингу биткоинов.

Первым шагом при внедрении трехфазной системы электропитания является оценка потребностей в электроэнергии для горнодобывающей операции. Это включает в себя расчет общего энергопотребления всего горнодобывающего оборудования и определение соответствующей мощности для энергосистемы.

Модернизация электрической инфраструктуры для поддержки трехфазной системы питания может включать установку новых трансформаторов, проводки и автоматических выключателей. Важно работать с квалифицированными инженерами-электриками, чтобы гарантировать, что установка соответствует стандартам безопасности и нормативным требованиям.

Многие современные майнеры ASIC рассчитаны на работу от трехфазного питания. Однако для старых моделей могут потребоваться модификации или использование оборудования для преобразования энергии. Настройка майнеров для работы от трехфазного питания является критически важным шагом для максимизации эффективности.

Для обеспечения бесперебойной работы горнодобывающих предприятий необходимо внедрять резервные и резервные системы. Это включает установку резервных генераторов, источников бесперебойного питания и резервных цепей питания для защиты от перебоев в подаче электроэнергии и отказов оборудования.

После того, как трехфазная система питания будет введена в эксплуатацию, непрерывный мониторинг и обслуживание будут иметь решающее значение для обеспечения оптимальной производительности. Регулярные проверки, балансировка нагрузки и упреждающее обслуживание могут помочь выявить и устранить потенциальные проблемы до того, как они повлияют на работу.

Заключение

Будущее майнинга биткоинов заключается в эффективном использовании энергетических ресурсов. Поскольку достижения в области технологий обработки чипов достигают своих пределов, все более важным становится сосредоточение на настройке питания. Трехфазное питание, особенно система 480 В, предлагает многочисленные преимущества, которые могут произвести революцию в операциях по майнингу биткоинов.

Обеспечивая более высокую плотность мощности, улучшенную эффективность, сниженные затраты на инфраструктуру и масштабируемость, трехфазные системы питания могут поддерживать растущие потребности горнодобывающей промышленности. Внедрение такой системы требует тщательного планирования и исполнения, но преимущества намного перевешивают проблемы.

Поскольку индустрия добычи биткоинов продолжает развиваться, переход на трехфазное питание может проложить путь к более устойчивым и прибыльным операциям. При наличии правильной инфраструктуры майнеры могут использовать весь потенциал своего оборудования и оставаться впереди в конкурентном мире добычи биткоинов.

Это гостевой пост Кристиана Лукаса, Стратегия в Bitdeer. Высказанные мнения являются полностью их собственными и не обязательно отражают точку зрения BTC Inc или Bitcoin Magazine.