Nyheter

Varför trefasiga elektriska system kan ge gruvarbetare en konkurrensfördel medan ASIC-effektiviteten minskar
Sedan introduktionen av den första ASIC-minern 2013 har Bitcoin-mining vuxit exponentiellt, med effektiviteten ökad från 1 200 J/TH till bara 15 J/TH. Även om dessa vinster drevs av förbättrad chipteknik har vi nu nått gränserna för kiselbaserade halvledare. I takt med att effektiviteten fortsätter att förbättras måste fokus flyttas till att optimera andra aspekter av mining, särskilt ströminställningar.
Inom Bitcoin-gruvdrift har trefasström blivit ett bättre alternativ till enfasström. I takt med att fler ASIC-kretsar är konstruerade för trefasspänning, bör framtida gruvinfrastruktur överväga att implementera ett enhetligt trefassystem på 480 V, särskilt med tanke på dess utbredning och skalbarhet i Nordamerika.
För att förstå vikten av trefasströmförsörjning vid Bitcoin-utvinning måste du först förstå grunderna i enfas- och trefasströmsystem.
Enfasig strömförsörjning är den vanligaste typen av strömförsörjning som används i bostäder. Den består av två ledningar: en fasledning och en neutralledning. Spänningen i ett enfassystem fluktuerar i ett sinusformat mönster, där den tillförda strömmen når sin topp och sedan faller till noll två gånger under varje cykel.
Tänk dig att knuffa en person på en gunga. Med varje knuff svänger gungan framåt, sedan bakåt, når sin högsta punkt, sjunker sedan till sin lägsta punkt, och sedan knuffar du igen.
Precis som oscillationer har även enfasiga kraftsystem perioder med maximal och noll uteffekt. Detta kan leda till ineffektivitet, särskilt när en stabil strömförsörjning krävs, även om sådan ineffektivitet är försumbar i bostadsapplikationer. Men i krävande industriella applikationer som Bitcoin-brytning blir detta extremt viktigt.
Trefasström används ofta i industriella och kommersiella miljöer. Den består av trefasledningar, vilket ger en mer stabil och pålitlig strömförsörjning.
På liknande sätt, om man använder gungeexemplet, anta att tre personer knuffar gungan, men tidsintervallet mellan varje knuff är olika. En person knuffar gungan när den börjar sakta ner efter den första knuffen, en annan knuffar den en tredjedel och den tredje knuffar den två tredjedelar. Som ett resultat rör sig gungan smidigare och jämnare eftersom den ständigt knuffas i olika vinklar, vilket säkerställer konstant rörelse.
På samma sätt ger trefasiga kraftsystem ett konstant och balanserat flöde av el, vilket ökar effektiviteten och tillförlitligheten, vilket är särskilt användbart för högpresterande applikationer som Bitcoin-brytning.
Bitcoin-brytning har kommit långt sedan starten, och elbehovet har förändrats avsevärt under åren.
Före 2013 använde gruvarbetare processorer och grafikprocessorer för att utvinna Bitcoin. I takt med att Bitcoin-nätverket växte och konkurrensen ökade, förändrade tillkomsten av ASIC-gruvarbetare (applikationsspecifika integrerade kretsar) verkligen spelet. Dessa enheter är specifikt utformade för Bitcoin-utvinning och erbjuder oöverträffad effektivitet och prestanda. Dessa maskiner förbrukar dock mer och mer ström, vilket kräver förbättringar av strömförsörjningssystemen.
År 2016 hade de kraftfullaste gruvmaskinerna en beräkningshastighet på 13 TH/s och förbrukade cirka 1 300 watt. Även om gruvdrift med denna rigg var extremt ineffektivt enligt dagens mått mätt, var det lönsamt vid den tiden på grund av den låga konkurrensen i nätverket. Men för att göra en hyfsad vinst i dagens konkurrensutsatta miljö förlitar sig institutionella gruvarbetare nu på gruvutrustning som förbrukar cirka 3 510 watt el.
I takt med att ASIC-kraft- och effektivitetskraven för högpresterande gruvdrift fortsätter att öka, blir begränsningarna med enfasiga kraftsystem uppenbara. Att övergå till trefaskraft blir ett logiskt steg för att möta branschens växande energibehov.
Trefas 480V har länge varit standarden i industriella miljöer i Nordamerika, Sydamerika och på andra håll. Den är allmänt använd tack vare dess många fördelar när det gäller effektivitet, kostnadsbesparingar och skalbarhet. Stabiliteten och tillförlitligheten hos trefas 480V-ström gör den idealisk för verksamheter som kräver högre drifttid och flotteffektivitet, särskilt i en värld som genomgår en halvering.
En av de främsta fördelarna med trefaselektricitet är dess förmåga att ge högre effekttäthet, vilket minskar energiförluster och säkerställer att gruvutrustningen fungerar med optimal prestanda.
Dessutom kan implementeringen av ett trefasigt strömförsörjningssystem leda till betydande besparingar i kostnader för kraftinfrastruktur. Färre transformatorer, mindre kablage och ett minskat behov av spänningsstabiliseringsutrustning bidrar till att minska installations- och underhållskostnaderna.
Till exempel, vid 208V trefas skulle en belastning på 17,3 kW kräva 48 ampere ström. Men när den drivs av en 480V-källa sjunker strömförbrukningen till endast 24 ampere. Att halvera strömmen minskar inte bara effektförlusten, utan minimerar också behovet av tjockare och dyrare kablar.
I takt med att gruvdriften expanderar är möjligheten att enkelt skala upp kapaciteten utan betydande förändringar av kraftinfrastrukturen avgörande. System och komponenter konstruerade för 480V trefasström ger hög tillgänglighet, vilket gör att gruvarbetare kan skala upp sin verksamhet effektivt.
I takt med att Bitcoin-gruvindustrin växer finns det en tydlig trend mot att utveckla fler ASIC:er som uppfyller trefasstandarden. Att designa gruvanläggningar med en trefas 480V-konfiguration löser inte bara det nuvarande problemet med ineffektivitet, utan säkerställer också att infrastrukturen är framtidssäker. Detta gör det möjligt för gruvarbetare att sömlöst integrera nya tekniker som kan ha utformats med trefasströmskompatibilitet i åtanke.
Som visas i tabellen nedan är immersionskylning och vattenkylning utmärkta metoder för att skala upp Bitcoin-brytning för att uppnå högre hashprestanda. För att stödja sådan hög datorkraft måste dock trefasströmförsörjningen konfigureras för att bibehålla en liknande nivå av energieffektivitet. Kort sagt, detta kommer att resultera i högre rörelsevinster med samma marginalprocent.
Att byta till ett trefaskraftsystem kräver noggrann planering och implementering. Nedan följer de grundläggande stegen för att implementera trefaskraft i din Bitcoin-gruvdrift.
Det första steget i att implementera ett trefaskraftsystem är att bedöma energibehovet för din gruvdrift. Detta innebär att beräkna den totala energiförbrukningen för all gruvutrustning och bestämma lämplig kraftsystemkapacitet.
Att uppgradera din elektriska infrastruktur för att stödja ett trefaskraftsystem kan kräva installation av nya transformatorer, kablar och brytare. Det är viktigt att samarbeta med en kvalificerad elektriker för att säkerställa att installationen uppfyller säkerhetsstandarder och föreskrifter.
Många moderna ASIC-gruvmaskiner är konstruerade för att drivas med trefasström. Äldre modeller kan dock kräva modifieringar eller användning av kraftomvandlingsutrustning. Att ställa in din gruvrigg för att drivas med trefasström är ett viktigt steg för att säkerställa maximal effektivitet.
För att säkerställa oavbruten drift av gruvdrift är det viktigt att implementera reserv- och redundanssystem. Detta inkluderar installation av reservgeneratorer, avbrottsfri strömförsörjning och reservkretsar för att skydda mot strömavbrott och utrustningsfel.
När ett trefaskraftsystem väl är i drift är kontinuerlig övervakning och underhåll avgörande för att säkerställa optimal prestanda. Regelbundna inspektioner, lastbalansering och förebyggande underhåll kan hjälpa till att identifiera och lösa potentiella problem innan de påverkar driften.
Framtiden för Bitcoin-gruvdrift ligger i effektiv användning av elresurser. I takt med att framstegen inom chipbearbetningstekniken når sina gränser blir det allt viktigare att vara uppmärksam på ströminställningarna. Trefasström, särskilt 480V-system, erbjuder många fördelar som kan revolutionera Bitcoin-gruvdrift.
Trefasiga kraftsystem kan möta gruvindustrins växande behov genom att erbjuda högre effekttäthet, förbättrad effektivitet, lägre infrastrukturkostnader och skalbarhet. Implementeringen av ett sådant system kräver noggrann planering och implementering, men fördelarna överväger vida utmaningarna.
I takt med att Bitcoin-gruvindustrin fortsätter att växa kan införandet av trefasströmförsörjning bana väg för en mer hållbar och lönsam verksamhet. Med rätt infrastruktur på plats kan gruvarbetare utnyttja sin utrustnings fulla potential och förbli ledande i den konkurrensutsatta världen av Bitcoin-gruvdrift.
Detta är ett gästinlägg av Christian Lucas från Bitdeer Strategy. Åsikterna som uttrycks är enbart hans egna och återspeglar inte nödvändigtvis BTC Inc:s eller Bitcoin Magazines åsikter.