💬 ИИ и майнинг биткоинов: симбиотическая связь для цифровой эпохи

ИИ и майнинг биткоинов: симбиотическая связь для цифровой эпохи

Ниже представлен гостевой пост Шейна Нигла, главного редактора The Tokenist.

Когда Федеральный резерв вмешался в денежную массу в 2020 году, увеличив ее примерно на 40%, все платили за это вмешательство через инфляцию. В свою очередь, жизненная энергия людей выкачивается, поскольку их сбережения разрушаются. Когда больше денег покупают меньше, необходимо приложить больше энергии, чтобы сохранить тот же темп.

Решение этой проблемы очевидно. Сделайте деньги защищенными от несанкционированного доступа с помощью децентрализации и фиксированного предложения. Пусть никто не командует ими. Это изначальный стимул Bitcoin, но для его работы необходим критически важный компонент — физическое заземление.

Если бы Bitcoin был просто цифровым активом, было бы проще изменить реестр сети, известный как блокчейн. Элегантным средством для этого является майнинг доказательства работы, который действует как энергетический барьер, связывающий цифровой код Bitcoin с реальными ресурсами. Если потенциальный злоумышленник настроен изменить запись реестра, ему потребуется непомерное количество энергии, использующей вычислительную мощность.

При скорости хэширования 733,41 ЭХ/с такой энергетический барьер практически непреодолим. Но это означает, что потребность Биткойна в энергии — это стоимость защищенных от несанкционированного доступа денег. Аналогичным образом, энергия — это стоимость того, что центры обработки данных производят текст/изображения/видео/коды каждый раз, когда люди запрашивают агентов ИИ.

В обоих случаях производительность человека увеличивается. Но можно ли оптимизировать их энергетические потребности симбиотическим образом?

Энергетическая динамика майнинга биткоинов и ИИ

Можно с уверенностью сказать, что развитость страны тесно связана с высоким потреблением энергии. Это отчетливо видно, если мы нанесем на график выработку электроэнергии на душу населения в киловатт-часах (кВт·ч) по отношению к валовому внутреннему продукту (ВВП) страны.

Другими словами, доступ к избытку энергии является требованием для проявления цивилизационного прогресса. В конце концов, когда к базовому уровню существования, такому как сельское хозяйство, добавляются многочисленные слои, необходимо кормить новые слои в производстве, транспорте, общественных услугах, урбанизации и вычислительной технике.

Выходя за рамки простого центра обработки данных для интернет-браузинга или онлайн-банкинга, генеративный ИИ и майнинг биткоинов представляют собой новейший цивилизационный уровень как высокопроизводительные вычисления (HPC). Потребности HPC в энергии чрезвычайно высоки.

По данным Министерства энергетики (DoE), серверы данных уже потребляют в 10–50 раз больше энергии (на единицу площади), чем коммерческие офисные здания, при этом на них приходится 2% от общего потребления электроэнергии в США. Учитывая растущие тенденции спроса на центры обработки данных, Международное энергетическое агентство (МЭА) прогнозирует, что их общее потребление электроэнергии может увеличиться более чем на 1000 тераватт-часов (ТВт-ч) в 2026 году.

Для сравнения, такой всплеск спроса был бы эквивалентен нынешнему потреблению электроэнергии в Японии. В отличие от майнинга биткоинов, EIA отмечает, что он вызвал спрос на электроэнергию в размере 130 ТВт·ч.

По оценкам Goldman Sachs Research, потребление электроэнергии в центрах обработки данных ИИ составит 200 ТВт·ч в год в период с 2023 по 2030 год, учитывая, что для простого поискового запроса Google требуется 0,3 Вт·ч, а для одного запроса ChatGPT — 2,9 Вт·ч электроэнергии.

Эти тенденции требуют значительных усилий по оптимизации. Индустрия майнинга биткойнов постоянно прилагает такие усилия, переходя на более эффективные машины ASIC, в основном производимые Bitmain, MicroBT, Canaan, Bitfury, Ebang и другими.

Аналогично, превосходные решения по охлаждению значительно сокращают потребление энергии, поскольку установки ASIC могут поддерживать более низкие рабочие температуры дольше, что снижает потребность в потреблении энергии охлаждения в процессе. Жидкостное и иммерсионное охлаждение, по оценкам, сокращает эксплуатационные расходы на майнинг биткоинов до 33%.

На фронте энергии ИИ графические процессоры Nvidia доминируют на сцене с предполагаемой долей рынка 65%. Последняя микроархитектура графических процессоров Blackwell от Nvidia якобы снизила стоимость энергии в 25 раз по сравнению с ее предшественником Hopper. Будучи основным поставщиком для таких крупных технологических компаний, как Mistral, Meta и Apple, лидируют в области локально размещенных больших языковых моделей (LLM), мы собираемся увидеть подъем, когда речь заходит о хостинге серверов GPU и смежной архитектуре.

Однако оптимизация энергопотребления — это нечто большее, чем просто обновление чипов и настройка охлаждения. И именно здесь майнинг биткоинов может проявить себя во всей красе.

Роль майнинга биткоинов в управлении энергопотреблением

Упрощенно думать, что электростанция производит электроэнергию, а затем ее выход получает потребитель. На этом пути преобразование происходит из передачи высокого напряжения на большие расстояния в передачу низкого напряжения для конечного пользователя.

Другими словами, поскольку электросеть должна быть сбалансирована между высоким выходом и низким входом, это приводит к потерям при передаче и распределении (T&D), которые, по данным EIA, составляют в среднем 5%.

Один из способов справиться с этим балансирующим актом — положиться на хранение энергии, которое может заполнить пробелы в быстрых колебаниях между спросом на электроэнергию и ее предложением. Однако хранение в аккумуляторах не только требует высоких первоначальных затрат, но и, как известно, доминирующие литий-ионные аккумуляторы имеют риски теплового разгона, что делает их восприимчивыми к перегреву.

Суть в том, что ни одно решение не превзойдет эффективность приближения к источнику энергии. Вот почему компания по добыче биткойнов TeraWulf (Nasdaq: WULF) выбрала Nautilus Cryptomine в качестве своего основного объекта рядом с атомной электростанцией Саскуэханна мощностью 2,5 ГВт в Бервике, штат Пенсильвания.

Получая 300 МВт напрямую от станции, TeraWulf позиционирует себя как наиболее эффективную компанию по добыче биткоинов, предлагающую 2 цента за кВт·ч энергии с нулевым выбросом углерода.

Что еще важнее, майнинг биткоинов может помочь сбалансировать электросети, выступая в качестве диспетчерской нагрузки. Поскольку HPC сам по себе предполагает высокое потребление энергии, это приводит к корректировке нагрузок в реальном времени, выравнивая колебания в поставках и спросе на энергию.

По состоянию на июль 2024 года Совет по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT) сообщил, что из 5,5 ГВт электроэнергии, выделяемой на распределение нагрузки майнеров биткоинов, 3 ГВт.

Диспетчеризация нагрузки не только обеспечивает возможность включения/выключения в зависимости от локального дефицита или избытка электроэнергии, но и стимулирует компании, занимающиеся майнингом биткоинов, делать это, поскольку они начинают отчитываться о продажах электроэнергии.

В свою очередь, это вводит еще один элемент безопасности в Bitcoin как защищенные от несанкционированного доступа деньги. Поскольку компании, занимающиеся майнингом Bitcoin, могут компенсировать свои издержки во время распродаж BTC, сокращая операции, они могут получить компенсацию за участие в балансировке электросети. В качестве примера можно привести Riot Platforms (Nasdaq: RIOT) в январе 2024 года, получив 2,2 млн долларов США от кредитов реагирования на спрос ERCOT.

Более прямым способом майнеры биткоинов могут также извлекать неиспользуемую энергию, используя сжигаемый на нефтяных и газовых месторождениях газ или направлять/перерабатывать тепло, вырабатываемое при добыче BTC, для нагрева воды или теплиц.

Интеграция ИИ и высокопроизводительных вычислений (HPC)

На данный момент мы увидели, что:

Но можно ли интегрировать майнинг биткоинов с центрами обработки данных ИИ?

Хотя оба находятся под зонтиком высокопроизводительных вычислений (HPC), службы ИИ требуют низкой прерываемости. Успех нынешних и будущих приложений ИИ зависит от их времени безотказной работы/времени отклика, что делает центры обработки данных непригодными для развертывания той же гибкой стратегии распределения нагрузки, что и компании по майнингу биткоинов.

В то же время компании по добыче биткоинов имеют проверенный послужной список инноваций, непрерывно используя гидро/атомную энергию и масштабируя свои операции. И поскольку выделенные для ИИ центры обработки данных оказывают давление на электросеть, гибкое отслеживание нагрузки майнеров может быстро реагировать на их истощение.

Наряду с ERCOT, больше штатов начинают видеть эту динамику. В конце мая Оклахома-палата представила законопроект HB1600, который предоставит право на налоговый кредит для операций по майнингу цифровых активов, со специальным положением для балансировки нагрузки.

«Майнинг должен осуществляться на квалифицированном объекте размещения с соглашением о снижении нагрузки с розничным поставщиком электроэнергии».

В связи с этим все больше компаний, занимающихся добычей биткойнов, переходят к непосредственному размещению операций ИИ.

Стратегии гибридных центров обработки данных

Несмотря на то, что майнинговые мощности Bitcoin ориентированы на различные аспекты HPC, они идеально подходят и для размещения операций ИИ. Они не только имеют опытный персонал, но и вышли из чрезвычайно конкурентной среды благодаря сложности майнинга Bitcoin и халвингам.

Неудивительно, что переход от чистого майнинга биткоинов к гибридному бизнесу центров обработки данных уже идет полным ходом. Австралийская Iris Energy (Nasdaq: IREN) объявила о партнерстве с WEKA в октябре прошлого года с целью предоставления как хранилища, так и GPU-стеков для генеративного ИИ.

Аналитики Bernstein недавно прогнозировали, что Iris перенесет 15% своих энергетических мощностей в центры обработки данных искусственного интеллекта. В июне ранее обанкротившаяся компания Core Scientific (Nasdaq: CORZ) инициировала ту же модель совместного хостинга после реструктуризации своего банкротства. Компания подписала 12-летний контракт со стартапом в области искусственного интеллекта CoreWeave на использование 200 МВт его мощности для операций AI HPC.

Ожидается, что в течение этого периода Core Scientific получит $3,5 млрд дохода в дополнение к своим операциям по добыче биткоинов, которые зависят от спотовой цены BTC. И снова такие гибридные стратегии повышают чистую прибыль биткоина.

Если больше компаний Bitcoin с меньшей вероятностью обанкротятся во время медвежьих рынков, используя бизнес центров обработки данных ИИ, тем меньше будет давления на распродажи BTC. В свою очередь, надежные деньги становятся надежнее с каждым годом. В долгосрочной перспективе несложно увидеть траекторию. Гибридный центр обработки данных сможет помочь компаниям управлять цифровыми активами, с одной стороны, и в то же время находиться в центре надежных денег, с другой.

Заключение

Воодушевленная перспективами когнитивной автоматизации, мировая экономика получает еще один уровень поверх цифрового — уровень высокопроизводительных вычислений (HPC).

Так же, как Bitcoin защищает деньги от несанкционированного доступа с помощью своей огромной энергоемкой инфраструктуры HPC, центры обработки данных ИИ прокладывают дорогу для новых рабочих мест и скачков производительности. Их конвергенция неизбежна, поскольку отточенные операции по майнингу Bitcoin расширяются до стеков GPU наряду со стеками ASIC.

Поступая так, они создают обратную связь стимулов. Избыточная мощность энергии майнеров Bitcoin направляется в кредиты реагирования на нагрузку и энергоемкие фирмы ИИ. В сочетании с агентами ИИ, способными совершать автономные микротранзакции BTC, эта синергия создает захватывающее начало гипербиткоинизации.