Eficiencia minera: ¿Qué es y cómo medirla?

1. Definición de Eficiencia Minera

La eficiencia de la minería de criptomonedas generalmente se refiere a la producción obtenida por unidad de insumo en el proceso de minería. En términos más simples, mide cuánta criptomoneda o ganancias se pueden generar al consumir una cierta cantidad de recursos (por ejemplo, electricidad o potencia informática). Este concepto evalúa la relación entre insumos y productos en la minería: los insumos incluyen los costos de electricidad, la potencia informática del hardware, etc., mientras que los resultados son la cantidad o el valor de las monedas extraídas. Cuanto mayor sea la eficiencia minera, más monedas se podrán minar o mayor será el retorno obtenido con la misma cantidad de recursos, mejorando así la rentabilidad de la minería.

2. Métricas clave

La eficiencia minera implica varias métricas técnicas que en conjunto determinan el rendimiento y la eficiencia del dispositivo minero:

Tasa de hash: La tasa de hash indica cuántos cálculos de hash (intentos de resolver el rompecabezas) puede realizar un minero por segundo, generalmente medido en hashes por segundo (H/s). Para la minería de Bitcoin, se utiliza comúnmente TH/s (billones de hashes por segundo). Cuanto mayor sea la tasa de hash, más intentos habrá en un tiempo determinado y mayor será la probabilidad de encontrar un bloque válido. Sin embargo, una tasa de hash más alta a menudo conlleva un mayor consumo de energía, por lo que también se debe considerar el uso de energía para evaluar la eficiencia.
Consumo de energía: El consumo de energía se refiere a la cantidad de electricidad (medida en vatios, W) que utiliza el minero cuando está en funcionamiento. El consumo de energía afecta directamente los costos de minería, ya que la electricidad es uno de los principales gastos. El consumo de energía y la tasa de hash se evalúan juntos: si dos mineros tienen la misma tasa de hash, el que tiene menor consumo de energía es más eficiente energéticamente y más rentable.
Ratio de eficiencia energética (J/TH): A menudo expresado en julios por terahash, este es uno de los indicadores más cruciales de la eficiencia de un minero. Refleja cuánta energía se consume por unidad de tasa de hash. Se calcula dividiendo el consumo de energía por la tasa de hash del minero. Por ejemplo, un minero que consume 3250 W a 110 TH/s tiene una eficiencia de aproximadamente 29,5 J/TH. Un número más bajo indica una mayor eficiencia (es decir, menos julios consumidos por hash). Un minero con 20 J/TH es dos veces más eficiente energéticamente que uno con 40 J/TH.

En los últimos años, la eficiencia del hardware (J/TH) en la minería de Bitcoin ha mejorado significativamente. De aproximadamente 89 J/TH en 2018, la eficiencia mejoró constantemente hasta aproximadamente 33 J/TH en 2023, lo que significa que la cantidad de energía utilizada por terahash ha disminuido aproximadamente un 60 %. Esto destaca el rápido avance tecnológico en el hardware de minería para mejorar la eficiencia general.

3. Principales factores que afectan la eficiencia minera

Varios factores afectan la eficiencia minera real que los mineros pueden lograr:

Rendimiento y tipo de hardware: El diseño y el hardware del propio dispositivo minero determinan su eficiencia. Los mineros ASIC modernos son mucho más eficientes que los métodos de minería de CPU o GPU más antiguos. Los dispositivos más nuevos utilizan arquitecturas y procesos de fabricación de chips avanzados para proporcionar tasas de hash más potentes con un menor consumo de energía. Algunos dispositivos de próxima generación pueden alcanzar alrededor de 20 J/TH o incluso menos, mientras que los modelos más antiguos de hace apenas unos años podrían haber requerido entre 80 y 100 J/TH. Por lo tanto, la generación de hardware es un factor primordial: la actualización a dispositivos de mayor eficiencia puede mejorar significativamente tanto la eficiencia como la rentabilidad de la minería.
Costos de energía: Los precios de la electricidad tienen un impacto enorme en la rentabilidad minera. Incluso si un minero es muy eficiente en términos de hardware, las altas tarifas eléctricas pueden erosionar o eliminar las ganancias. Normalmente, los costos de electricidad constituyen la mayor parte de los gastos operativos en la minería. En consecuencia, los mineros suelen favorecer regiones con tarifas eléctricas bajas o utilizar fuentes de energía renovables o excedentes. El mismo minero ubicado en un área con $0,05/kWh de electricidad será mucho más rentable que en un área que cobra $0,15/kWh. Por lo tanto, el precio de la electricidad y la estabilidad del suministro afectan directamente la eficiencia minera real (rentabilidad por unidad de producción).
Dificultad de la red y competencia: Las cadenas de bloques ajustan periódicamente la dificultad de la minería para mantener una tasa de producción de bloques constante. A medida que se unen más mineros y aumenta la tasa de hash total de la red, aumenta la dificultad de la red, lo que reduce la cantidad de monedas que un solo minero puede producir en un tiempo determinado. Incluso si la eficiencia de un minero permanece constante, una mayor dificultad reduce el rendimiento por unidad de tasa de hash. Esto lleva a los mineros a actualizar continuamente sus equipos para seguir siendo competitivos. Además, las reducciones de recompensas en bloque (como la reducción a la mitad de Bitcoin) y las fluctuaciones del precio de las monedas también afectan los ingresos mineros. Por lo tanto, las condiciones generales de la red (dificultad, precio de la moneda, tasa de recompensa) son factores externos importantes en la eficiencia minera.
Otros factores: El entorno operativo y la gestión también influyen en la eficiencia. Una refrigeración adecuada evita que los mineros se sobrecalienten y se aceleren, lo que les ayuda a mantener la máxima eficiencia. La estructura de tarifas y la estabilidad del grupo afectan las ganancias finales (la utilización efectiva de los hashes enviados), y el mantenimiento del equipo y las tasas de falla afectan el tiempo de actividad. Si los mineros se desconectan con frecuencia o experimentan fluctuaciones en la tasa de hash, la eficiencia promedio se ve afectada.

4. Estrategias para mejorar la eficiencia minera

Teniendo en cuenta los factores anteriores, los mineros y las granjas mineras pueden tomar varias medidas para aumentar la eficiencia:

Utilice hardware de minería de alta eficiencia: Actualizar a dispositivos de última generación con mejor eficiencia energética es la forma más directa de aumentar la eficiencia general. Los mineros ASIC avanzados producen tasas de hash más altas y consumen menos energía. Aunque el nuevo hardware puede ser costoso, un J/TH más bajo finalmente reduce el costo de extraer cada moneda. Los mineros deberían estar atentos a los nuevos lanzamientos y reemplazar los dispositivos más antiguos con modelos más eficientes cuando sea económicamente viable.
Optimice los costos de electricidad: Buscar fuentes de electricidad estables y de bajo costo para reducir los gastos generales. Los mineros a gran escala suelen ubicarse en áreas con electricidad barata o asociarse con plantas de energía para utilizar el excedente de energía. Por ejemplo, el uso de energía hidroeléctrica, eólica u otras energías renovables puede reducir sustancialmente los gastos de electricidad. Operar fuera de las horas pico o utilizar calor residual para calefacción puede mejorar el uso general de energía, reduciendo así el costo de producción por moneda.
Mejorar la refrigeración y la conservación de energía: El diseño de enfriamiento efectivo y el control ambiental mantienen a los mineros funcionando al máximo. Las altas temperaturas pueden provocar estrangulamiento, menor eficiencia o daños al hardware. Las granjas mineras suelen utilizar ventilación forzada, refrigeración por agua o refrigeración por inmersión para mantener las plataformas frías, estabilizar las tasas de hash y mejorar la eficiencia energética. Algunos mineros nuevos utilizan refrigeración por agua o menos ventiladores para mejorar la disipación del calor y reducir el consumo de energía. El mantenimiento, la limpieza y el reemplazo de ventiladores o fuentes de alimentación obsoletos también son cruciales para mantener la eficiencia a largo plazo.
Adopte algoritmos y software optimizados: Las optimizaciones a nivel de software también pueden aumentar la eficiencia. Por ejemplo, el uso de software o firmware de minería de alto rendimiento e implementaciones de algoritmos optimizados puede aumentar la tasa de hash o reducir el uso de energía. Cierto firmware de terceros puede reducir la frecuencia de los mineros ASIC para reducir el consumo. Para la minería de GPU, ajustar la velocidad del reloj y los voltajes o ajustar los parámetros del algoritmo puede mejorar significativamente la tasa de hash por vatio. Garantizar conexiones de red estables y minimizar las acciones rechazadas mejora aún más la relación entre el poder de hash válido y total. Estas sinergias de hardware y software pueden ayudar a extraer una mayor eficiencia de los equipos existentes.
Planificar operaciones y mantenimiento: El funcionamiento y la gestión inteligentes maximizan la eficiencia general. Monitorear el desempeño de los mineros en tiempo real permite una rápida resolución de problemas y reduce el tiempo de inactividad; programar operaciones para capitalizar las fluctuaciones de las tarifas eléctricas; y retirar máquinas menos eficientes durante las crisis del mercado contribuyen a mejores rendimientos. La iteración y mejora continua, manteniendo la flota minera en su mejor configuración, garantiza una alta eficiencia sostenida a largo plazo.

5. Mineros comunes de alta eficiencia y comparación de rendimiento

Actualmente se encuentran disponibles en el mercado varios mineros ASIC de alta eficiencia. A continuación se muestran ejemplos de modelos representativos con parámetros como tasa de hash y eficiencia (uso de energía), a modo de comparación:

Bitmain Antminer S21: Aproximadamente 200 TH/s, alrededor de 3500 W de consumo de energía y alrededor de 17,5 J/TH. Lanzado a finales de 2023, ofrece una mejora sustancial en eficiencia con respecto a la generación anterior S19.
Bitmain Antminer S21 Pro: Hasta 234 TH/s con una eficiencia energética de aproximadamente 15,0 J/TH. Esta es una actualización del S21, que ofrece tasas de hash más altas a niveles de potencia comparables, lo que lo convierte en uno de los de mejor desempeño en eficiencia energética.
Bitmain Antminer S21 XP: Hasta 270 TH/s, lo que reduce aún más la eficiencia a alrededor de 13,5 J/TH. Esto establece un nuevo punto de referencia para las plataformas mineras refrigeradas por aire. En comparación, el antiguo Antminer S19 XP ofrece 140 TH/s a aproximadamente 21,5 J/TH, lo que indica que el nuevo modelo es más de un 30% más eficiente.
Bitdeer SEALMINER A2 Pro: Esta línea de alta eficiencia viene en versiones enfriadas por aire y por líquido. El modelo refrigerado por aire produce entre 255 y 270 TH/s y consume entre 3.790 y 4.050 W (alrededor de 14,9 J/TH). La versión refrigerada por líquido puede superar los 500 TH/s con 7.450-7.900 W, también unos 14,9 J/TH. Estos demuestran la eficiencia competitiva de los fabricantes emergentes.
MicroBT Whatsminer M60S+: Aproximadamente 212 TH/s, alrededor de 3600 W y ~17 J/TH. Como buque insignia de la serie M60, que utiliza tecnología de chip de 5 nm, alcanza menos de 20 J/TH, muy por delante de la generación M50 anterior (aproximadamente 29 J/TH).
Canaán AvalonMiner A1566: Aproximadamente 185 TH/s a aproximadamente 3420 W, lo que produce alrededor de 18,5 J/TH. Lanzado en 2024, es el modelo más eficiente de Canaan hasta el momento, lo que marca un salto notable con respecto a sus versiones anteriores.

Las principales mineras actuales suelen alcanzar unos 15 J/TH o incluso menos. Al seleccionar un minero, los operadores deben considerar el presupuesto, los precios de la electricidad y la escala operativa junto con la tasa de hash, el consumo de energía y la eficiencia energética general. Al combinar hardware de minería de alta eficiencia con las estrategias de optimización descritas anteriormente, los mineros pueden maximizar el rendimiento de sus recursos y seguir siendo competitivos en el dinámico mundo de la minería de criptomonedas.

Referencias

D-Central:《Comprensión de la dinámica de energía a hashrate en la minería de Bitcoin》d-central.tech d-central.tech
Bitdeer:《¿Cuánto tiempo se tarda en extraer un Bitcoin?》bitdeer.com
Compass Mining:《Por qué los costos de energía y la eficiencia de la flota minera son cruciales para los mineros de Bitcoin》educación.compassmining.io educación.compassmining.io
CoinDesk:《La eficiencia de la máquina minera de Bitcoin se duplicó en cinco años》coindesk.com
EZ Blockchain: 《Cómo elegir el equipo de minería de Bitcoin 2024》ezblockchain.net ezblockchain.net
Investing.com Financial News：《Bitdeer lanza la nueva serie SEALMINER A2 Pro de mineros de Bitcoin》cn.investing.com