Zprávy

Proč třífázové elektrické systémy mohou poskytnout těžařům konkurenční výhodu, zatímco účinnost ASIC klesá
Od uvedení prvního ASIC těžaře v roce 2013 se těžba bitcoinů exponenciálně rozrostla, přičemž účinnost se zvýšila z 1 200 J/TH na pouhých 15 J/TH. I když tyto zisky byly poháněny vylepšenou čipovou technologií, nyní jsme dosáhli limitů polovodičů na bázi křemíku. S tím, jak se účinnost neustále zlepšuje, se musí pozornost přesunout na optimalizaci dalších aspektů těžby, zejména nastavení napájení.
V oblasti těžby bitcoinů se třífázové napájení stalo lepší alternativou k jednofázovému napájení. Vzhledem k tomu, že se stále více ASICů navrhuje pro třífázové vstupní napětí, měla by budoucí těžební infrastruktura zvážit implementaci unifikovaného třífázového systému 480 V, zejména vzhledem k jeho rozšíření a škálovatelnosti v Severní Americe.
Abyste pochopili důležitost třífázového napájení při těžbě Bitcoinu, musíte nejprve pochopit základy jednofázových a třífázových napájecích systémů.
Jednofázové napájení je nejběžnějším typem napájení používaným v domácnostech. Skládá se ze dvou vodičů: fázového vodiče a nulového vodiče. Napětí v jednofázovém systému kolísá sinusově, přičemž dodávaný výkon během každého cyklu dvakrát dosáhne vrcholu a poté klesne na nulu.
Představte si, že tlačíte člověka na houpačce. S každým tlačením se houpačka vychýlí dopředu, pak dozadu, dosáhne nejvyššího bodu, pak klesne do nejnižšího bodu a pak tlačíte znovu.
Stejně jako oscilace mají i jednofázové napájecí systémy období maximálního a nulového výstupního výkonu. To může vést k neefektivnosti, zejména pokud je vyžadováno stabilní napájení, ačkoli v rezidenčních aplikacích jsou takové neefektivnosti zanedbatelné. V náročných průmyslových aplikacích, jako je těžba bitcoinů, se to však stává nesmírně důležitým.
Třífázová elektřina se běžně používá v průmyslovém a komerčním prostředí. Skládá se z třífázových vodičů, které poskytují stabilnější a spolehlivější napájení.
Podobně, na příkladu s houpačkou, předpokládejme, že tři lidé tlačí houpačku, ale časový interval mezi jednotlivými tlačeními je jiný. Jeden člověk tlačí houpačku, když se po prvním tlačení začne zpomalovat, druhý ji tlačí do jedné třetiny a třetí ji tlačí do dvou třetin. Výsledkem je, že se houpačka pohybuje plynuleji a rovnoměrněji, protože je neustále tlačena pod různými úhly, což zajišťuje neustálý pohyb.
Stejně tak třífázové napájecí systémy poskytují konstantní a vyvážený tok elektřiny, čímž zvyšují účinnost a spolehlivost, což je obzvláště užitečné pro aplikace s vysokou poptávkou, jako je těžba bitcoinů.
Těžba bitcoinů urazila od svého vzniku dlouhou cestu a požadavky na elektřinu se v průběhu let výrazně změnily.
Před rokem 2013 těžaři používali k těžbě Bitcoinu CPU a GPU. S růstem bitcoinové sítě a zvyšující se konkurencí se s příchodem ASIC (aplikačně specifických integrovaných obvodů) těžařských zařízení skutečně změnila pravidla hry. Tato zařízení jsou navržena speciálně pro těžbu Bitcoinu a nabízejí bezkonkurenční efektivitu a výkon. Tyto stroje však spotřebovávají stále více energie, což vyžaduje vylepšení napájecích systémů.
V roce 2016 měly nejvýkonnější těžební stroje výpočetní rychlost 13 TH/s a spotřebovávaly přibližně 1 300 wattů. Přestože těžba s tímto zařízením byla na dnešní poměry extrémně neefektivní, v té době byla zisková díky nízké konkurenci v síti. Aby však institucionální těžaři v dnešním konkurenčním prostředí dosáhli slušného zisku, spoléhají se nyní na těžební zařízení, které spotřebovává přibližně 3 510 wattů elektřiny.
S rostoucími požadavky na výkon a účinnost ASIC pro vysoce výkonné těžební operace se stávají zřejmými omezení jednofázových napájecích systémů. Přechod na třífázové napájení se stává logickým krokem k uspokojení rostoucích energetických potřeb tohoto odvětví.
Třífázové napětí 480 V je již dlouho standardem v průmyslovém prostředí v Severní Americe, Jižní Americe a jinde. Je široce používáno díky svým mnoha výhodám, pokud jde o efektivitu, úsporu nákladů a škálovatelnost. Stabilita a spolehlivost třífázového napájení 480 V ho činí ideálním pro provozy, které vyžadují vyšší provozuschopnost a efektivitu vozového parku, zejména ve světě, který prochází půlením.
Jednou z hlavních výhod třífázové elektřiny je její schopnost poskytovat vyšší hustotu výkonu, čímž se snižují energetické ztráty a zajišťuje se optimální výkon těžebního zařízení.
Kromě toho může implementace třífázového napájecího systému vést k významným úsporám nákladů na energetickou infrastrukturu. Méně transformátorů, méně kabeláže a snížená potřeba zařízení pro stabilizaci napětí pomáhají snížit náklady na instalaci a údržbu.
Například při třífázovém napájení 208 V by zátěž o výkonu 17,3 kW vyžadovala proud 48 ampérů. Při napájení ze zdroje 480 V však odběr proudu klesne na pouhých 24 ampérů. Snížení proudu na polovinu nejen snižuje ztráty energie, ale také minimalizuje potřebu silnějších a dražších vodičů.
S rozšiřováním těžebních operací je klíčová schopnost snadno navyšovat kapacitu bez významných změn v energetické infrastruktuře. Systémy a komponenty určené pro třífázové napájení 480 V poskytují vysokou dostupnost, což umožňuje těžařům efektivně škálovat své operace.
S růstem odvětví těžby bitcoinů existuje jasný trend směrem k vývoji více ASIC čipů, které splňují třífázový standard. Navrhování těžebních zařízení s třífázovou konfigurací 480 V nejen řeší současný problém neefektivity, ale také zajišťuje, že infrastruktura bude připravena na budoucnost. To umožňuje těžařům bezproblémově integrovat nové technologie, které mohly být navrženy s ohledem na kompatibilitu s třífázovým napájením.
Jak je uvedeno v tabulce níže, imerzní chlazení a vodní chlazení jsou vynikajícími metodami pro škálování těžby bitcoinů za účelem dosažení vyššího hashovacího výkonu. Pro podporu tak vysokého výpočetního výkonu však musí být třífázový napájecí zdroj nakonfigurován tak, aby si udržel podobnou úroveň energetické účinnosti. Stručně řečeno, povede to k vyšším provozním ziskům při stejném procentuálním zisku.
Přechod na třífázový napájecí systém vyžaduje pečlivé plánování a implementaci. Níže jsou uvedeny základní kroky pro implementaci třífázového napájení ve vaší bitcoinové těžební operaci.
Prvním krokem při implementaci třífázového napájecího systému je posouzení energetických požadavků vašeho těžebního provozu. To zahrnuje výpočet celkové spotřeby energie veškerého těžebního zařízení a určení vhodné kapacity napájecího systému.
Modernizace elektrické infrastruktury pro podporu třífázového napájecího systému může vyžadovat instalaci nových transformátorů, vodičů a jističů. Je nezbytné spolupracovat s kvalifikovaným elektrikářem, aby instalace splňovala bezpečnostní normy a předpisy.
Mnoho moderních ASIC minerů je navrženo pro provoz na třífázové napájení. Starší modely však mohou vyžadovat úpravy nebo použití zařízení pro převod energie. Nastavení těžebního zařízení pro provoz na třífázové napájení je klíčovým krokem pro zajištění maximální efektivity.
Pro zajištění nepřetržitého provozu těžebních operací je nezbytné implementovat záložní a redundantní systémy. To zahrnuje instalaci záložních generátorů, nepřerušitelných zdrojů napájení a záložních obvodů na ochranu před výpadky proudu a poruchami zařízení.
Jakmile je třífázový napájecí systém v provozu, je pro zajištění optimálního výkonu zásadní průběžné monitorování a údržba. Pravidelné kontroly, vyvažování zátěže a preventivní údržba mohou pomoci identifikovat a vyřešit potenciální problémy dříve, než ovlivní provoz.
Budoucnost těžby bitcoinů spočívá v efektivním využívání zdrojů elektřiny. Vzhledem k tomu, že pokroky v technologii čipového zpracování dosahují svých limitů, je stále důležitější věnovat pozornost nastavení napájení. Třífázové napájení, zejména systémy 480 V, nabízí mnoho výhod, které mohou způsobit revoluci v těžbě bitcoinů.
Třífázové napájecí systémy mohou uspokojit rostoucí potřeby těžebního průmyslu tím, že poskytují vyšší hustotu výkonu, lepší účinnost, nižší náklady na infrastrukturu a škálovatelnost. Implementace takového systému vyžaduje pečlivé plánování a implementaci, ale výhody daleko převažují nad výzvami.
Vzhledem k neustálému růstu odvětví těžby bitcoinů by zavedení třífázového napájení mohlo připravit cestu k udržitelnějšímu a ziskovějšímu provozu. S vhodnou infrastrukturou mohou těžaři plně využít potenciál svého zařízení a zůstat lídry v konkurenčním světě těžby bitcoinů.
Toto je hostující příspěvek Christiana Lucase ze společnosti Bitdeer Strategy. Vyjádřené názory jsou výhradně jeho vlastní a nemusí nutně odrážet názory BTC Inc nebo Bitcoin Magazine.