Uudised

Miks kolmefaasilised elektrisüsteemid võivad anda kaevuritele konkurentsieelise, samal ajal kui ASIC-i efektiivsus väheneb?
Alates esimese ASIC-kaevandaja turuletoomisest 2013. aastal on Bitcoini kaevandamine hüppeliselt kasvanud, efektiivsus on tõusnud 1200 J/TH-lt vaid 15 J/TH-ni. Kuigi need kasvud tulenesid täiustatud kiibitehnoloogiast, oleme nüüdseks jõudnud ränipõhiste pooljuhtide piirini. Kuna efektiivsus paraneb jätkuvalt, tuleb tähelepanu keskpunktis hoida kaevandamise muud aspektid, eriti energiasäästu seaded.
Bitcoini kaevandamisel on kolmefaasiline toide muutunud paremaks alternatiiviks ühefaasilisele toitele. Kuna üha rohkem ASIC-e on projekteeritud kolmefaasilise sisendpinge jaoks, peaks tulevane kaevandamise infrastruktuur kaaluma ühtse kolmefaasilise 480 V süsteemi rakendamist, eriti arvestades selle levimust ja skaleeritavust Põhja-Ameerikas.
Bitcoini kaevandamisel kolmefaasilise toiteallika olulisuse mõistmiseks peate kõigepealt mõistma ühefaasiliste ja kolmefaasiliste toitesüsteemide põhitõdesid.
Ühefaasiline toide on elamutes kõige levinum toiteallikas. See koosneb kahest juhtmest: faasijuhtmest ja neutraaljuhtmest. Ühefaasilise süsteemi pinge kõigub sinusoidaalse mustri järgi, kusjuures tarnitav toide saavutab haripunkti ja langeb seejärel iga tsükli jooksul kaks korda nulli.
Kujutage ette, et lükkate inimest kiigel. Iga tõukega kiik kiigub ette, siis tagasi, jõuab kõrgeimasse punkti, seejärel langeb madalaimasse punkti ja siis lükkate uuesti.
Nagu võnkumistel, on ka ühefaasilistel elektrisüsteemidel maksimaalse ja nullväljundvõimsuse perioodid. See võib viia ebaefektiivsuseni, eriti stabiilse toiteallika vajaduse korral, kuigi elamutes on selline ebaefektiivsus tühine. Nõudlikes tööstusrakendustes, näiteks Bitcoini kaevandamises, muutub see aga äärmiselt oluliseks.
Kolmefaasilist elektrit kasutatakse tavaliselt tööstus- ja kaubanduskeskkonnas. See koosneb kolmefaasilistest juhtmetest, mis tagavad stabiilsema ja usaldusväärsema toiteallika.
Samamoodi, kasutades kiige näidet, oletame, et kolm inimest lükkavad kiike, kuid iga tõuke vaheline ajavahemik on erinev. Üks inimene lükkab kiike, kui see pärast esimest tõuget aeglustuma hakkab, teine lükkab seda kolmandiku ulatuses ja kolmas kaks kolmandikku ulatuses. Selle tulemusena liigub kiik sujuvamalt ja ühtlasemalt, kuna seda lükatakse pidevalt erinevate nurkade all, mis tagab pideva liikumise.
Samamoodi tagavad kolmefaasilised elektrisüsteemid pideva ja tasakaalustatud elektrivoolu, suurendades seeläbi tõhusust ja töökindlust, mis on eriti kasulik suure nõudlusega rakenduste, näiteks Bitcoini kaevandamise jaoks.
Bitcoini kaevandamine on oma loomisest saadik pika tee läbi teinud ja elektrienergia nõuded on aastate jooksul oluliselt muutunud.
Enne 2013. aastat kasutasid kaevurid Bitcoini kaevandamiseks protsessoreid ja graafikaprotsessoreid. Bitcoini võrgustiku kasvades ja konkurentsi suurenedes muutsid ASIC (rakenduspõhise integraallülitusega) kaevurite tulek mängu täielikult. Need seadmed on loodud spetsiaalselt Bitcoini kaevandamiseks ning pakuvad võrratut tõhusust ja jõudlust. Need masinad tarbivad aga üha rohkem energiat, mis nõuab toitesüsteemide täiustamist.
2016. aastal oli võimsaimate kaevandusmasinate arvutuskiirus 13 TH/s ja nad tarbisid umbes 1300 vatti. Kuigi selle seadmega kaevandamine oli tänapäeva standardite järgi äärmiselt ebaefektiivne, oli see tol ajal võrgus valitseva madala konkurentsi tõttu kasumlik. Tänapäeva konkurentsitihedas keskkonnas korraliku kasumi teenimiseks loodavad institutsionaalsed kaevurid nüüd aga kaevandusseadmetele, mis tarbivad umbes 3510 vatti elektrit.
Kuna suure jõudlusega kaevandustööde ASIC-i võimsus- ja efektiivsusnõuded jätkuvalt suurenevad, muutuvad ühefaasiliste elektrisüsteemide piirangud ilmseks. Üleminek kolmefaasilisele elektrile on muutumas loogiliseks sammuks tööstuse kasvavate energiavajaduste rahuldamiseks.
Kolmefaasiline 480 V on pikka aega olnud tööstusstandardiks Põhja-Ameerikas, Lõuna-Ameerikas ja mujal. See on laialdaselt kasutusele võetud tänu oma arvukatele eelistele tõhususe, kulude kokkuhoiu ja skaleeritavuse osas. Kolmefaasilise 480 V toite stabiilsus ja töökindlus muudavad selle ideaalseks toiminguteks, mis nõuavad suuremat tööaega ja laevastiku tõhusust, eriti maailmas, kus toimub pooleks jagamine.
Kolmefaasilise elektri üks peamisi eeliseid on võime pakkuda suuremat võimsustihedust, vähendades seeläbi energiakadusid ja tagades kaevandusseadmete optimaalse jõudluse.
Lisaks võib kolmefaasilise toitesüsteemi rakendamine kaasa tuua märkimisväärse kokkuhoiu elektriinfrastruktuuri kuludes. Vähem trafosid, vähem juhtmeid ja väiksem vajadus pinge stabiliseerimisseadmete järele aitavad vähendada paigaldus- ja hoolduskulusid.
Näiteks 208 V kolmefaasilise võrgu puhul vajaks 17,3 kW koormus 48 amprit voolu. 480 V allikast toidetuna langeb voolutarve aga vaid 24 amprini. Voolu poole võrra vähendamine mitte ainult ei vähenda energiakadu, vaid minimeerib ka paksemate ja kallimate juhtmete vajadust.
Kaevandustegevuse laienedes on kriitilise tähtsusega võime hõlpsalt võimsust suurendada ilma elektriinfrastruktuuri olulisi muudatusi tegemata. 480 V kolmefaasilise toite jaoks loodud süsteemid ja komponendid tagavad kõrge käideldavuse, võimaldades kaevuritel oma tegevust tõhusalt laiendada.
Bitcoini kaevandustööstuse kasvades on selge trend arendada rohkem kolmefaasilisele standardile vastavaid ASIC-e. Kolmefaasilise 480 V konfiguratsiooniga kaevandusrajatiste projekteerimine mitte ainult ei lahenda praegust ebaefektiivsuse probleemi, vaid tagab ka infrastruktuuri tulevikukindluse. See võimaldab kaevuritel sujuvalt integreerida uusi tehnoloogiaid, mis võidi projekteerida kolmefaasilise toite ühilduvust silmas pidades.
Nagu allolevas tabelis näidatud, on immersioonijahutus ja vesijahutus suurepärased meetodid Bitcoini kaevandamise skaleerimiseks, et saavutada suurem räsimise jõudlus. Sellise suure arvutusvõimsuse toetamiseks tuleb aga kolmefaasiline toiteallikas konfigureerida sarnase energiatõhususe taseme säilitamiseks. Lühidalt öeldes toob see kaasa suurema ärikasumi sama marginaaliprotsendi juures.
Kolmefaasilisele elektrisüsteemile üleminek nõuab hoolikat planeerimist ja rakendamist. Allpool on toodud põhilised sammud kolmefaasilise elektri rakendamiseks teie Bitcoini kaevandamise operatsioonis.
Kolmefaasilise elektrisüsteemi juurutamise esimene samm on kaevandustegevuse energiavajaduse hindamine. See hõlmab kõigi kaevandusseadmete koguenergiatarbimise arvutamist ja sobiva elektrisüsteemi võimsuse määramist.
Kolmefaasilise elektrisüsteemi toetamiseks elektriinfrastruktuuri uuendamine võib nõuda uute trafode, juhtmete ja kaitselülitite paigaldamist. Oluline on teha koostööd kvalifitseeritud elektrikuga, et tagada paigalduse vastavus ohutusstandarditele ja -määrustele.
Paljud tänapäevased ASIC-kaevandusseadmed on loodud töötama kolmefaasilisel toitel. Vanemate mudelite puhul võib aga olla vaja modifikatsioone või toitemuundamise seadmete kasutamist. Kaevandusseadme seadistamine kolmefaasilisel toitel töötamiseks on maksimaalse efektiivsuse tagamiseks kriitiline samm.
Kaevandustegevuse katkematu toimimise tagamiseks on oluline rakendada varu- ja redundantsüsteeme. See hõlmab varugeneraatorite, katkematu toiteallikate ja varuahelate paigaldamist, et kaitsta elektrikatkestuste ja seadmete rikete eest.
Kui kolmefaasiline elektrisüsteem on tööle hakanud, on pidev jälgimine ja hooldus optimaalse jõudluse tagamiseks kriitilise tähtsusega. Regulaarsed kontrollid, koormuse tasakaalustamine ja ennetav hooldus aitavad tuvastada ja lahendada võimalikke probleeme enne, kui need toimimist mõjutavad.
Bitcoini kaevandamise tulevik peitub elektrienergia ressursside tõhusas kasutamises. Kuna kiibitöötlustehnoloogia areng jõuab oma piirini, muutub toiteseadetele tähelepanu pööramine üha olulisemaks. Kolmefaasiline toide, eriti 480 V süsteemid, pakub palju eeliseid, mis võivad Bitcoini kaevandamise toiminguid revolutsiooniliselt muuta.
Kolmefaasilised elektrisüsteemid suudavad rahuldada kaevandustööstuse kasvavaid vajadusi, pakkudes suuremat võimsustihedust, paremat efektiivsust, madalamaid taristukulusid ja skaleeritavust. Sellise süsteemi rakendamine nõuab hoolikat planeerimist ja rakendamist, kuid eelised kaaluvad väljakutsed kaugelt üles.
Bitcoini kaevandustööstuse jätkuva kasvu tõttu võib kolmefaasilise toiteallika kasutuselevõtt sillutada teed jätkusuutlikumale ja tulusamale tegevusele. Õige infrastruktuuri olemasolul saavad kaevurid oma seadmete täielikku potentsiaali ära kasutada ja jääda Bitcoini kaevandamise konkurentsitihedas maailmas liidriks.
See on külalispostitus Christian Lucaselt Bitdeer Strategyst. Avaldatud arvamused on üksnes tema enda omad ega kajasta tingimata BTC Inc ega Bitcoin Magazine'i seisukohti.