Autor: Christian Lucas, Bitcoin Magazine Překladač: Bai Shui, Golden Finance
Od roku 2013, kdy byly odeslány první těžaře ASIC, těžba bitcoinů exponenciálně rostla a účinnost hardwaru se zvýšila z 1 200 J/TH na pouhých 15 J/TH. Zatímco tyto pokroky byly poháněny lepší čipovou technologií, nyní jsme dosáhli limitů polovodičů na bázi křemíku. Jak se efektivita dále zlepšuje, je třeba se zaměřit na optimalizaci dalších aspektů těžebních operací – zejména nastavení výkonu.
Třífázové napájení se stalo lepší alternativou k jednofázovému napájení při těžbě bitcoinů. Vzhledem k tomu, že stále více ASIC je navrženo pro třífázové napěťové vstupy, budoucí těžební infrastruktura by měla zvážit přijetí jednotného 480v třífázového systému, zejména s ohledem na jeho hojnost a škálovatelnost v Severní Americe.
Seznamte se s jednofázovými a třífázovými napájecími zdroji
Abyste pochopili důležitost třífázového napájení při těžbě bitcoinů, musíte nejprve porozumět základům jednofázových a třífázových napájecích systémů.
Jednofázové napájení je nejběžněji používaným typem napájení v obytném prostředí. Skládá se ze dvou vodičů: vodiče pod napětím a nulového vodiče. Napětí v jednofázovém systému osciluje sinusově, přičemž poskytovaný výkon dosahuje vrcholu a poté klesá na nulu dvakrát v každém cyklu.
Představte si, že tlačíte člověka na houpačce. S každým zatlačením se houpačka posune dopředu, pak zpět, dosáhne nejvyšší výšky, pak spadne do nejnižšího bodu a pak znovu zatlačíte.
Stejně jako houpačka mají jednofázové napájecí systémy periody maximálního a nulového výkonu. To může vést k neefektivitě, zejména tam, kde je vyžadován stabilní výkon, i když tato neefektivita je v rezidenčních aplikacích zanedbatelná. V operacích s vysokou poptávkou v průmyslovém měřítku, jako je těžba bitcoinů, se však stává velmi důležitým.
Třífázové napájení se na druhé straně běžně používá v průmyslových a komerčních prostředích. Skládá se ze tří živých vodičů, které poskytují stabilnější a spolehlivější tok energie.
Ve stejné analogii s houpačkou si představte tři lidi, kteří tlačí na houpačce, ale každý tlačí v různých intervalech. Jedna osoba tlačí houpačku, když se zpomaluje od prvního stlačení, další osoba ji tlačí v jedné třetině cyklu a třetí osoba ji tlačí ve dvou třetinách cyklu. Výsledkem je houpačka, která se pohybuje plynuleji a konzistentněji, protože je neustále tlačena z různých úhlů a udržuje konstantní pohyb.
Stejně tak třífázový napájecí systém zajišťuje konstantní a vyvážený tok energie, čímž zvyšuje efektivitu a spolehlivost, což je výhodné zejména pro aplikace s vysokou poptávkou, jako je těžba bitcoinů.
Vývoj požadavků na těžební sílu bitcoinů
Těžba bitcoinů ušla od svého vzniku dlouhou cestu a požadavky na napájení se v průběhu let výrazně změnily.
Před rokem 2013 se těžaři při těžbě bitcoinů spoléhali na CPU a GPU. Jak bitcoinová síť rostla a konkurence rostla, vývoj těžebních zařízení ASIC (Application Specific Integrated Circuit) přinesl skutečnou změnu. Tato zařízení jsou navržena speciálně pro těžbu bitcoinů s bezkonkurenční účinností a výkonem. Zvýšené energetické nároky těchto strojů si však vyžádaly vylepšení systému napájení.
V roce 2016 byli špičkoví těžaři schopni pracovat s rychlostí 13 TH/s a spotřebovali přibližně 1 300 wattů (W). I když na dnešní poměry extrémně neefektivní, těžba s takovým zařízením byla zisková kvůli nízké konkurenci sítí v té době. Aby však v dnešním konkurenčním prostředí generovali značné zisky, institucionální těžaři se nyní spoléhají na těžební zařízení, která vyžadují přibližně 3 510 W.
Vzhledem k tomu, že požadavky na napájení ASIC a požadavky na účinnost vysoce výkonných těžebních operací stále rostou, zdůrazňují se omezení jednofázových napájecích systémů. Přechod na třífázovou elektřinu se stává logickým krokem k podpoře rostoucích energetických potřeb průmyslu.
Třífázové napájení 480V při těžbě bitcoinů
Efektivita na prvním místě
Třífázové napájení 480 V je již dlouho standardem v průmyslovém prostředí v Severní Americe, Jižní Americe a jinde. Toto rozšířené přijetí je způsobeno jeho četnými výhodami, pokud jde o efektivitu, úspory nákladů a škálovatelnost. Díky konzistentnosti a spolehlivosti třífázového napájení 480 V je ideální pro operace vyžadující větší provozuschopnost a efektivitu vozového parku, zejména ve světě po rozpůlení.
Jednou z hlavních výhod třífázového napájení je jeho schopnost poskytovat vyšší hustotu výkonu, čímž se snižují energetické ztráty a zajišťuje, že těžební zařízení pracuje na optimálních úrovních výkonu.
Implementace třífázového napájecího systému může navíc vést k významným úsporám nákladů na energetickou infrastrukturu. Méně transformátorů, menší kabeláž a snížená potřeba zařízení pro stabilizaci napětí pomáhá snížit náklady na instalaci a údržbu.
Například zátěž vyžadující 17,3 kilowattů energie při třífázovém napětí 208 V by vyžadovala 48 ampérů. Pokud je však stejná zátěž napájena zdrojem 480 V, požadavek na proud klesne na pouhých 24 ampérů. Snížení proudu na polovinu nejen snižuje ztráty výkonu, ale také minimalizuje potřebu silnějších a dražších vodičů.
Škálovatelnost
S rozšiřováním těžebních operací je kritická možnost snadno přidat další kapacitu bez přepracování energetické infrastruktury. Vysoká dostupnost systémů a komponent navržených pro třífázové napájení 480 V usnadňuje horníkům efektivní škálování jejich operací.
Jak těžba bitcoinů roste, existuje jasný trend k vývoji více ASIC, které splňují třífázový standard. Návrh těžebního zařízení s třífázovou konfigurací 480 V řeší nejen současnou neefektivitu, ale také zajišťuje infrastrukturu do budoucna. To umožňuje těžařům bezproblémově integrovat nové technologie, které mohou být navrženy s ohledem na kompatibilitu třífázového napájení.
Jak je uvedeno v tabulce níže, technologie ponorného chlazení a vodního chlazení jsou vynikajícími metodami pro škálování operací těžby bitcoinů za účelem dosažení vyššího výkonu hash rate. Pro podporu tak vysokého výpočetního výkonu je však nezbytná třífázová konfigurace napájení, aby byla zachována podobná úroveň energetické účinnosti. Jednoduše řečeno, výsledkem budou vyšší provozní zisky při stejném procentu ziskové marže.
Implementace třífázového napájení v operacích těžby bitcoinů
Přechod na třífázový napájecí systém vyžaduje pečlivé plánování a provedení. Níže jsou uvedeny klíčové kroky pro implementaci třífázové elektřiny při těžbě bitcoinů.
Posoudit potřeby napájení
Prvním krokem při zavádění třífázového energetického systému je posouzení energetických potřeb těžebního provozu. Jedná se o výpočet celkové spotřeby energie všech důlních zařízení a stanovení vhodné kapacity energetického systému.
Upgrade elektrické infrastruktury
Modernizace elektrické infrastruktury pro podporu třífázového elektrického systému může zahrnovat instalaci nových transformátorů, vodičů a jističů. Je důležité spolupracovat s kvalifikovaným elektrotechnikem, abyste zajistili, že instalace splňuje bezpečnostní a regulační normy.
Konfigurace těžaře ASIC pro třífázové napájení
Mnoho moderních ASIC minerů je navrženo tak, aby běžely na třífázovém napájení. Starší modely však mohou vyžadovat úpravu nebo použití zařízení pro konverzi energie. Konfigurace vašeho těžaře na třífázové napájení je kritickým krokem k maximalizaci efektivity.
Implementujte redundantní a záložní systémy
Pro zajištění nepřetržitých těžebních operací je zásadní zavést redundantní a záložní systémy. To zahrnuje instalaci záložních generátorů, nepřerušitelných zdrojů napájení a redundantních obvodů na ochranu před výpadky proudu a selháním zařízení.
Sledovat a udržovat
Jakmile je třífázový napájecí systém v provozu, průběžné monitorování a údržba jsou zásadní pro zajištění optimálního výkonu. Pravidelné kontroly, vyvažování zátěže a proaktivní údržba pomáhají identifikovat a řešit potenciální problémy dříve, než ovlivní provoz.
na závěr
Budoucnost těžby bitcoinů spočívá v efektivním využívání zdrojů elektřiny. Jak pokroky v technologii zpracování čipů dosahují svých limitů, je stále důležitější věnovat pozornost nastavení napájení. Třífázové napájení, zejména 480v systémy, nabízí mnoho výhod, které by mohly způsobit revoluci v těžbě bitcoinů.
Třífázové napájecí systémy mohou splnit rostoucí požadavky těžebního průmyslu tím, že poskytují vyšší hustotu výkonu, vyšší účinnost, nižší náklady na infrastrukturu a škálovatelnost. Implementace takového systému vyžaduje pečlivé plánování a provádění, ale výhody daleko převažují nad problémy.
Vzhledem k tomu, že těžební průmysl bitcoinů neustále roste, může přijetí třífázového napájení připravit cestu pro udržitelnější a ziskovější operace. Se správnou infrastrukturou mohou těžaři využít své vybavení naplno a zůstat před konkurencí v konkurenčním světě těžby bitcoinů.
