Efficienza mineraria: cosa è e come misurarlo?

1. Definizione di efficienza mineraria

L'efficienza di estrazione della criptovaluta generalmente si riferisce all'uscita ottenuta per unità di input nel processo di mining. In termini più semplici, misura la quantità di criptovaluta o profitto consumando una certa quantità di risorse (ad es. Elettricità o potenza di calcolo). Questo concetto valuta il rapporto tra input e output nel mining: l'input include costi di elettricità, potenza di calcolo dell'hardware, ecc., Mentre l'output è la quantità o il valore delle monete estratte. Maggiore è l'efficienza mineraria, più monete possono essere estratte o maggiore è il rendimento ottenuto con la stessa quantità di risorse, migliorando così la redditività del mining.

2. Metriche chiave

L'efficienza mineraria comporta diverse metriche tecniche che insieme determinano le prestazioni e l'efficienza del dispositivo di estrazione:

Tasso di hash: Il tasso di hash indica quanti calcoli hash (tentativi di risolvere il puzzle) un minatore può eseguire al secondo, di solito misurato in hash al secondo (H/S). Per il mining di Bitcoin, viene comunemente usato TH/S (trilioni di hash al secondo). Maggiore è il tasso di hash, più tentativi entro un determinato tempo e maggiore è la probabilità di trovare un blocco valido. Tuttavia, un tasso di hash più elevato viene spesso con un maggiore consumo di energia, quindi l'utilizzo dell'energia deve anche essere considerato per valutare l'efficienza.
Consumo energetico: Il consumo di energia si riferisce a quanta elettricità (misurata in watt, W) viene utilizzata dal minatore durante la corsa. Il consumo di energia influisce direttamente sui costi di estrazione, poiché l'elettricità è una delle spese principali. Il consumo di energia e il tasso di hash sono valutati insieme: se due minatori hanno lo stesso tasso di hash, quello con un consumo energetico inferiore è più efficiente dal punto di vista energetico e più redditizio.
Rapporto di efficienza energetica (J/TH): Spesso espresso in joule per terahash, questo è uno degli indicatori più cruciali dell'efficienza di un minatore. Riflette quanta energia viene consumata per unità di tasso di hash. Viene calcolato dividendo il consumo di energia per il tasso di hash del minatore. Ad esempio, un minatore che consuma 3.250 W a 110 TH/s ha un'efficienza di circa 29,5 J/Th. Un numero inferiore indica una maggiore efficienza (ovvero meno joule consumati per hash). Un minatore con 20 J/th è il doppio efficiente dal punto di vista energetico con 40 J/TH.

Negli ultimi anni, l'efficienza hardware (J/Th) nel mining di Bitcoin è migliorata in modo significativo. Da circa 89 J/th del 2018, l'efficienza è migliorata costantemente a circa 33 J/th nel 2023, il che significa che la quantità di energia utilizzata per terahash è diminuita di circa il 60%. Ciò evidenzia un rapido progresso tecnologico nell'hardware minerario per migliorare l'efficienza complessiva.

3. Fattori principali che influenzano l'efficienza mineraria

Diversi fattori influenzano gli effettivi che i minatori di efficienza mineraria possono raggiungere:

Prestazioni e tipo hardware: Il design e l'hardware del dispositivo di mining stesso ne determinano l'efficienza. I moderni minatori ASIC sono ordini di grandezza più efficienti rispetto ai vecchi approcci di estrazione della CPU o della GPU. I dispositivi più recenti utilizzano processi e architetture avanzati di fabbricazione di chip per fornire tassi di hash più potenti a un minor consumo di energia. Alcuni dispositivi di prossima generazione possono ottenere circa 20 J/TH o addirittura più bassi, mentre i modelli più vecchi di pochi anni fa avrebbero potuto richiedere 80-100 J/TH. Pertanto, la generazione di hardware è un fattore primario: l'aggiornamento a dispositivi ad alta efficienza può migliorare significativamente sia l'efficienza mineraria che la redditività.
Costi energetici: I prezzi dell'elettricità hanno un impatto enorme sulla redditività mineraria. Anche se un minatore è altamente efficiente in termini di hardware, alti velocità di elettricità possono erodere o eliminare i profitti. In genere, i costi di elettricità costituiscono la maggior parte delle spese operative nel mining. Di conseguenza, i minatori spesso favoriscono le regioni con basse velocità di elettricità o utilizzano fonti di energia rinnovabili o in eccesso. Lo stesso minatore situato in un'area con l'elettricità di $ 0,05/kWh sarà molto più redditizia rispetto a un'area che carica $ 0,15/kWh. Pertanto, il prezzo dell'elettricità e la stabilità dell'offerta influiscono direttamente sull'efficienza mineraria effettiva (efficacia in termini di costi per unità di produzione).
Difficoltà e concorrenza della rete: Blockchain regola periodicamente la difficoltà di estrazione per mantenere un tasso di produzione a blocchi costante. Man mano che un numero maggiore di minatori si unisce e il tasso di hash di rete totale aumenta, aumenta la difficoltà della rete, riducendo la quantità di moneta che un singolo minatore può produrre in un determinato momento. Anche se l'efficienza di un minatore rimane costante, una maggiore difficoltà riduce la resa per unità di tasso di hash. Ciò spinge i minatori a aggiornare continuamente le attrezzature per rimanere competitivi. Inoltre, anche le riduzioni della ricompensa a blocchi (come la dimezzante bitcoin) e le fluttuazioni dei prezzi delle monete influiscono sulle entrate minerarie. Pertanto, le condizioni complessive della rete (difficoltà, prezzo delle monete, tasso di ricompensa) sono fattori esterni significativi nell'efficienza mineraria.
Altri fattori: Anche l'ambiente operativo e la gestione influenzano l'efficienza. Il corretto raffreddamento impedisce ai minatori di surriscaldamento e limitazione, aiutandoli a mantenere l'efficienza del picco. La struttura delle commissioni e la stabilità del pool incidono sugli utili finali (l'utilizzo effettivo degli hash presentati) e i tassi di manutenzione e fallimento delle attrezzature influiscono sul tempo di attività. Se i minatori frequentemente vanno offline o sperimentano fluttuazioni del tasso di hash, l'efficienza media soffre.

4. Strategie per migliorare l'efficienza mineraria

Tenendo presente i fattori di cui sopra, i minatori e le fattorie minerarie possono adottare vari passi per aumentare l'efficienza:

Utilizzare hardware di mining ad alta efficienza: Aggiornare i dispositivi di ultima generazione con una migliore efficienza energetica è il modo più diretto per aumentare l'efficienza complessiva. I minatori ASIC avanzati producono tassi di hash più elevati consumando meno energia. Sebbene il nuovo hardware possa essere costoso, il J/Th alla fine riduce il costo del mining di ogni moneta. I minatori dovrebbero tenere d'occhio le nuove versioni e sostituire i dispositivi più vecchi con modelli più efficienti quando economicamente praticabile.
Ottimizza i costi di elettricità: Cercare fonti di elettricità stabili e a basso costo per ridurre le spese generali. I minatori su larga scala si individuano spesso in aree con elettricità a basso costo o collabora con centrali elettriche per utilizzare energia in eccesso. Ad esempio, l'uso di energia idroelettrica, energia eolica o altre energie rinnovabili può ridurre sostanzialmente le spese di elettricità. Il funzionamento non di punta o l'utilizzo del calore dei rifiuti per il riscaldamento può migliorare l'utilizzo complessivo dell'energia, riducendo così il costo di produzione per moneta.
Migliora il raffreddamento e il risparmio energetico: Design di raffreddamento efficace e controllo ambientale mantengono i minatori al meglio. Le alte temperature possono causare danni alla limitazione, alla minore efficienza o all'hardware. Le aziende agricole minerarie spesso utilizzano ventilazione forzata, raffreddamento ad acqua o raffreddamento ad immersione per mantenere le piattaforme fresche, stabilizzando i tassi di hash e migliorando l'efficienza energetica. Alcuni nuovi minatori usano il raffreddamento dell'acqua o un minor numero di ventole per migliorare la dissipazione del calore e ridurre il consumo di energia. Anche la manutenzione di routine, la pulizia e la sostituzione di ventole o alimentatori che invecchiano sono cruciali per mantenere l'efficienza a lungo termine.
Adotta algoritmi e software ottimizzati: Ottimizzazioni a livello di software possono anche aumentare l'efficienza. Ad esempio, l'utilizzo di software di estrazione o firmware ad alte prestazioni e implementazioni di algoritmo ottimizzati può aumentare il tasso di hash o ridurre l'utilizzo dell'energia. Alcuni firmware di terze parti possono sottovalutare i minatori ASIC a un consumo inferiore. Per il mining GPU, la regolazione della velocità e delle tensioni di clock o dei parametri dell'algoritmo di sintonia può migliorare significativamente la velocità di hash per watt. Garantire connessioni di rete stabili e minimizzare le azioni rifiutate migliora ulteriormente il rapporto tra potenza valida e totale di hash. Queste sinergie hardware-software possono aiutare a estrarre una migliore efficienza dalle apparecchiature esistenti.
Pianificare le operazioni e la manutenzione: Funzionamento e gestione intelligenti massimizzano l'efficienza complessiva. Il monitoraggio delle prestazioni del minatore in tempo reale consente una rapida risoluzione dei problemi e riduce i tempi di inattività; operazioni di programmazione per capitalizzare le fluttuazioni del tasso di elettricità; e ritirare le macchine meno efficienti durante le recessioni del mercato contribuiscono a migliori rendimenti. Iterazione e miglioramento continuo, mantenendo la flotta mineraria alla migliore configurazione, garantisce un'efficienza sostenuta a lungo termine.

5. Mineri ad alta efficienza comuni e confronto delle prestazioni

Diversi minatori ASIC ad alta efficienza sono attualmente disponibili sul mercato. Di seguito sono riportati esempi di modelli rappresentativi con parametri come il tasso di hash e l'efficienza (uso di energia), per il confronto:

Bitmain Antminer S21: Circa 200 th/s, circa 3.500 W di consumo di energia e circa 17,5 J/th. Lanciato alla fine del 2023, offre un sostanziale miglioramento dell'efficienza rispetto alla precedente generazione di S19.
Bitmain Antminer S21 Pro: Fino a 234 TH/s con un'efficienza energetica di circa 15,0 J/TH. Questo è un aggiornamento dall'S21, offrendo tassi di hash più elevati a livelli di potenza comparabili, rendendolo uno dei migliori artisti per l'efficienza energetica.
Bitmain Antminer S21 XP: Fino a 270 TH/s, abbassando ulteriormente l'efficienza a circa 13,5 J/TH. Questo stabilisce un nuovo punto di riferimento per le piattaforme minerarie raffreddate ad aria. In confronto, il vecchio Antminer S19 XP offre 140 TH/s a circa 21,5 J/Th, indicando che il nuovo modello è più efficiente del 30%.
Bitdeer Sealminer A2 Pro: Questa formazione ad alta efficienza è disponibile sia in versioni raffreddate ad aria che raffreddate a liquido. Il modello raffreddato ad aria produce circa 255–270 TH/s, consumando circa 3.790–4.050 W (circa 14,9 J/th). La versione raffreddata a liquido può superare i 500 TH/s a 7.450–7.900 W, anche circa 14,9 J/Th. Questi dimostrano l'efficienza competitiva dai produttori emergenti.
Microbt WhatsMiner M60S+: Circa 212 TH/S, circa 3.600 W e ~ 17 J/Th. Come ammiraglia della serie M60, che utilizza la tecnologia CHIP da 5 nm, raggiunge al di sotto di 20 J/Th, molto più avanti rispetto alla precedente generazione M50 (circa 29 J/TH).
Canaan Avalonminer A1566: Circa 185 TH/s a circa 3.420 W, con circa 18,5 J/th. Rilasciato nel 2024, è il modello più efficiente di Canaan finora, segnando un notevole salto dalle sue versioni precedenti.

I principali minatori di oggi raggiungono comunemente circa 15 J/th o persino più bassi. Quando selezionano un minatore, gli operatori dovrebbero considerare il budget, i prezzi dell'elettricità e la scala operativa insieme al tasso di hash, al consumo di energia e all'efficienza energetica complessiva. Abbinando l'hardware di mining ad alta efficienza con le strategie di ottimizzazione delineate sopra, i minatori possono massimizzare i rendimenti sulle loro risorse e rimanere competitivi nel mondo dinamico del mining di criptovaluta.

Riferimenti

D-Central ：《Comprensione delle dinamiche da energia a hashrate nel mining di bitcoin》d-centrale.tech d-centrale.tech
Bitdeer ：《Quanto tempo ci vuole per il mio bitcoin?》bitdeer.com
Mining di bussola ：《Perché i costi energetici e l'efficienza della flotta mineraria sono cruciali per i minatori di bitcoin》education.compassmining.io education.compassmining.io
CoinDesk ：《Efficienza della macchina per il mining di bitcoin raddoppiata in cinque anni》Coindesk.com
EZ Blockchain ：《Come scegliere l'attrezzatura di mining Bitcoin 2024》ezblockchain.net ezblockchain.net
Investing.com Financial News ：《Bitdeer lancia la nuova serie di minatori di Bitcoin》》cn.investing.com

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