Perché il mining Bitcoin non può più ignorare la legge di Moore

Il settore del mining Bitcoin ha assistito a enormi cambiamenti negli ultimi due anni. La corsa agli armamenti tecnologici lanciata dai produttori di ASIC ha rapidamente posto fine al mining di GPU e FPGA (field-programmable gate array), ma proprio come la corsa agli armamenti della Guerra Fredda, ulteriori investimenti potrebbero rivelarsi insostenibili a lungo termine a causa dei vincoli del ROI.

Attualmente, i minatori stanno sbattendo contro un muro. La Tecnologie è il primo problema. La maggior parte dei minatori sta già utilizzando i nodi più recenti, vale a dire i processori da 28nm e 20nm offerti da TSMC e GlobalFoundries, mentre i primi ASIC FinFET da 14nm/16nm sono attesi per il prossimo anno. Tuttavia, i progressi stanno rallentando a causa di una serie di limitazioni tecniche che affliggono tutti i produttori di chip.

Il secondo problema riguarda l'economia. È più pratico, ma è strettamente correlato alla progettazione e alla produzione dei chip. I chip più grandi realizzati con processi relativamente immaturi tendono a essere più costosi da produrre e sviluppare. Di solito affrontano anche problemi di resa e perdite.

Non ignorare la legge di Moore

La prima sfida tecnica può essere descritta come la barriera termica. Semplicemente aggiungendo più transistor e costruendo chip enormi con miliardi di transistor si ottengono prestazioni maggiori, ma raffreddare questi chip diventa problematico e poco pratico. Allo stesso tempo, l'efficienza diventa un problema ancora più grande.

Come campo emergente della progettazione di circuiti integrati, gli ASIC per il mining Bitcoin hanno sperimentato una rapida evoluzione negli ultimi due anni. Tuttavia, non possono KEEP a evolversi e svilupparsi al ritmo attuale. Una serie di limitazioni tecniche e la legge di Moore semplicemente non possono essere superate nemmeno dai più importanti progettisti di chip e fonderie del mondo.

Gli stessi problemi valgono per i produttori di chip multimiliardari come Intel, Qualcomm, Nvidia, AMD e vari partner ARM come Samsung, MediaTek e Apple.

La legge di Moore stabilisce cheil numero di transistor raddoppia circa ogni due anniLe prestazioni aumentano di conseguenza, ma ciò non significa che le prestazioni aumentino a un ritmo lineare, poiché i progettisti di chip possono ottimizzare le microarchitetture senza aggiungere più transistor, ottenendo quindi maggiori prestazioni dallo stesso numero di transistor e dalla stessa area del chip.

Gli ASIC sono diversi dai processori per uso generale e molto meno denaro viene investito nel loro sviluppo e ottimizzazione. Man mano che maturano, l'ottimizzazione diventa più difficile. Ciò significa che la progettazione degli ASIC rallenterà inevitabilmente.

Poiché la maggior parte degli ASIC utilizza già nodi di produzione all'avanguardia e c'è un limite a quanto grandi possano essere i progetti pratici, più risorse dovranno essere investite in ottimizzazione, modifiche delle prestazioni per Watt e Tecnologie di raffreddamento all'avanguardia. Questo approccio comporta più spese e sviluppo rispetto a una transizione a un nuovo processo di produzione e solitamente non produce lo stesso aumento di prestazioni o efficienza.

I progettisti di ASIC tendono a KEEP molte informazioni lontane da occhi indiscreti. I produttori di ASIC rivelano alcune specifiche di base, come il numero di core di elaborazione e le dimensioni del package del chip, ma non dipingono il quadro completo. Il numero effettivo di transistor e le dimensioni effettive del silicio nel package (dimensioni del die) tendono a rimanere non divulgati, sebbene siano molto più rilevanti delle dimensioni del package, delle tensioni e di altre specifiche favorevoli al marketing. Poiché questi non sono chip per il mercato di massa, è improbabile che vengano smontati e messi sotto un microscopio, quindi molte delle informazioni non diventano mai pubbliche, impedendo così un'analisi approfondita.

Il problema per i minatori Bitcoin è il fatto che gli investimenti eccessivi stanno iniziando a creare una tendenza insostenibile. La domanda, causata da una difficoltà sempre maggiore, sta superando lo sviluppo. Idealmente i minatori avrebbero bisogno di chip in grado di infrangere la legge di Moore e anche di più. Nell'ultimo anno l'hash rate della rete Bitcoin è salito alle stelle da circa 1.000.000GH/s a più di 200.000.000GH/s, raggiungendo brevemente il picco di 231.138.370GH/s a fine agosto. Più o meno nello stesso periodo la difficoltà è schizzata da circa 65 milioni a 27.428.630.902 il 31 agosto.

Parte dell'aumento dovrebbe essere attribuito a nuovi, più efficienti e potenti ASIC, ma in realtà la maggior parte deriva da enormi investimenti in questo settore intrinsecamente rischioso. Il vecchio approccio non funziona più, come illustrato dalle tendenze dell'hash rate a fine agosto e inizio settembre. Questo è il punto focale; è qui che Tecnologie ed economia si intersecano.

Le nuove Tecnologie rallenteranno il declino, ma T lo fermeranno

Poiché la legge di Moore non sta andando da nessuna parte, l'attuale tasso di crescita è insostenibile a meno che il prezzo non inizi a salire. Può essere mantenuto tramite investimenti aggiuntivi in operazioni di mining su scala industriale, ma solo in teoria. I giorni di alti rendimenti e ROI misurati in settimane anziché mesi sono finiti. I progressi tecnologici, tra cui l'introduzione di ASIC più efficienti e la transizione ai nodi FinFET da 14 nm/16 nm, hanno il potenziale per alimentare un'ulteriore crescita, ma non allo stesso ritmo.

La Tecnologie semplicemente non può evolversi a un ritmo tale da consentire una tale crescita nel lungo periodo senza investimenti aggiuntivi.

Le termiche e l'efficienza stanno diventando un grosso problema. A un prezzo di $ 500 i minatori Bitcoin generano circa $ 1,8 milioni di entrate al giorno. Se il prezzo non sale potrebbero finire per guadagnare ancora meno. Se scende, staccare la spina è un'altra opzione, poiché i minatori faranno funzionare il loro hardware in perdita per molto tempo. Questa cifra non include le spese operative, il costo del capitale e gli investimenti nell'hardware di prossima generazione. I costi energetici sono un'altra costante. È più probabile che salgano che scendano, costringendo i minatori a migrare verso regioni con elettricità abbondante e a basso costo. L'Islanda e la Scandinavia hanno già attirato una serie di operazioni minerarie. Questa tendenza porterà inevitabilmente a una centralizzazione ancora maggiore.

Il costo per mantenere la rete in funzione sta aumentando, ma i profitti no. I margini stanno diminuendo, la competitività sta diventando sempre più importante e le piccole attività di mining difficilmente rimarranno competitive in futuro. Questo non include solo i singoli minatori, ma anche le piccole società di mining. Pertanto ci aspettiamo di vedere di piùconsolidamento e diversificazione in corso.

Cosa ci riserva il futuro

Quindi la rete continuerà a crescere più potente? Non esiste una risposta univoca, poiché nessuno può stimare il prezzo del Bitcoin nei prossimi trimestri.

Se il prezzo dovesse rimanere stagnante, potremmo persino iniziare a vedere un calo o almeno una stagnazione nell'hash rate. La difficoltà è aumentata tre volte il mese scorso, passando da 19.729.645.941 a 27.428.630.902 in meno di 25 giorni. Ciò rappresenta un aumento di oltre il 40%. Ogni aumento è stato seguito da un brusco (ma breve) calo dell'hash rate, che è stato compensato nei giorni successivi a ogni aumento. Tuttavia, le ultime due settimane indicano una tendenza diversa.

L'aumento indica anche che molti minatori hanno risposto al picco di difficoltà staccando la spina all'hardware obsoleto, il che di per sé non è insolito. Tuttavia, la dimensione di ogni calo è, poiché abbiamo a che fare con cali nell'intervallo del 20-25%. Grandi aumenti di difficoltà oltre il limite di 20.000.000.000 hanno chiaramente influenzato gran parte della rete, rendendo molti minatori obsoleti da un giorno all'altro.

Sono stati sostituiti da unità più efficienti che hanno mantenuto alto il tasso di hash, ma a loro volta hanno anche aumentato la difficoltà, creando un circolo vizioso che reclamerà ancora più hardware obsoleto nel NEAR futuro. Non è una novità, ma i dati indicano che il ritmo con cui la difficoltà sta aumentando sta iniziando ad avere un effetto serio su molti minatori. Nel breve termine creerà opportunità di mercato per le operazioni di mining e i produttori di hardware più competitivi, aumentando l'efficienza nel processo. Il rischio è che la tendenza reclamerà troppo hardware obsoleto e metterà molti minatori fuori dal mercato, con conseguente ulteriore centralizzazione e minori incentivi a investire nello spazio del mining.

Il signor Michael Bedford Taylor,Bitcoin e l'era del silicio su misura, 2013

Informazioni sui grafici

Le statistiche sull'hardware per il mining sono notoriamente difficili da reperire, quindi abbiamo utilizzato il set di dati più visibile e crowdsourcing disponibile, ovvero Bitcoin. dati di confronto dell'hardware di mining. Abbiamo incluso i miner elencati come interrotti o attualmente in spedizione dai dati Bitcoin.it. Quando non c'era una data di spedizione elencata per un miner nella tabella Bitcoin.it, abbiamo cercato le date di spedizione da fonti disponibili al pubblico, in particolare i siti Web dei miner o i loro post su Bitcoin Talk. Abbiamo escluso i tre miner Minerscube perché c'è un dibattito sulle prestazioni delle unità, come sottolineato nei commenti qui sotto.

Dati e grafici di Joon Ian Wong.

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