Le minage de bitcoins a connu une croissance exponentielle depuis la sortie du premier mineur ASIC en 2013, améliorant l’efficacité matérielle de 1 200 J/TH à seulement 15 J/TH. Bien que ces avancées aient été motivées par une meilleure technologie de puce, nous atteignons désormais les limites des semi-conducteurs à base de silicium. Alors que les gains d’efficacité se stabilisent, l’accent doit être mis sur l’optimisation d’autres aspects des opérations de minage, en particulier la configuration de l’alimentation.
L’alimentation triphasée est devenue une alternative supérieure à l’alimentation monophasée dans le minage de bitcoins. Avec de plus en plus d’ASIC conçus pour une entrée de tension triphasée, les futures infrastructures minières devraient envisager d’adopter un système triphasé uniforme de 480 V, en particulier compte tenu de son abondance et de son évolutivité en Amérique du Nord.
Comprendre l’alimentation monophasée et triphasée
Pour comprendre l’importance de l’alimentation triphasée dans l’exploitation minière de bitcoins, il est essentiel de comprendre d’abord les bases des systèmes d’alimentation monophasés et triphasés.
L’alimentation monophasée est le type d’alimentation électrique le plus courant utilisé dans les environnements résidentiels. Elle se compose de deux fils : un fil sous tension et un fil neutre. La tension dans un système monophasé oscille de manière sinusoïdale, fournissant une puissance qui atteint un pic puis chute à zéro deux fois au cours de chaque cycle.
Imaginez que vous poussez une personne sur une balançoire. À chaque poussée, la balançoire avance puis revient en arrière, atteignant une hauteur maximale puis redescendant jusqu’au point le plus bas avant que vous ne la poussiez à nouveau.
Tout comme le swing, un système électrique monophasé a des périodes de puissance maximale et nulle. Cela peut entraîner des inefficacités, en particulier lorsqu’une puissance constante est requise, bien que cette inefficacité soit négligeable dans les applications résidentielles. Cependant, elle devient importante dans les opérations à forte demande et à l’échelle industrielle comme l’extraction de bitcoins.
Le courant triphasé, en revanche, est couramment utilisé dans les environnements industriels et commerciaux. Il se compose de trois fils sous tension, ce qui permet un flux d’énergie plus constant et plus fiable.
Dans la même analogie avec le swing, imaginez que trois personnes poussent le swing, mais que chaque personne pousse à des intervalles différents. Une personne pousse le swing juste au moment où il commence à ralentir après la première poussée, une autre le pousse au tiers du cycle et la troisième personne le pousse aux deux tiers du cycle. Le résultat est un swing qui se déplace beaucoup plus facilement et de manière plus constante car il est poussé en continu sous différents angles, en maintenant un mouvement constant.
De même, un système d’alimentation triphasé assure un flux d’énergie constant et équilibré, ce qui se traduit par une efficacité et une fiabilité supérieures, particulièrement bénéfiques pour les applications à forte demande comme l’extraction de bitcoins.
L’évolution des besoins en énergie du minage de Bitcoin
L’exploitation minière de Bitcoin a parcouru un long chemin depuis sa création, avec des changements importants dans les besoins en énergie au fil des ans.
Avant 2013, les mineurs s’appuyaient sur des processeurs et des processeurs graphiques pour miner des bitcoins. Le véritable changement de donne est venu avec le développement des mineurs ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) à mesure que le réseau Bitcoin se développait et que la concurrence s’intensifiait. Ces appareils sont spécifiquement conçus pour miner des bitcoins, offrant une efficacité et des performances inégalées. Cependant, les besoins énergétiques accrus de ces machines ont nécessité des avancées dans les systèmes d’alimentation électrique.
En 2016, un mineur haut de gamme était capable de calculer 13 TH/s avec une consommation d’énergie d’environ 1 300 watts (W). Bien que considéré comme très inefficace selon les normes actuelles, le minage avec cette plate-forme était rentable en raison de la faible concurrence sur le réseau à l’époque. Cependant, pour générer des profits significatifs dans le paysage concurrentiel actuel, les mineurs institutionnels s’appuient désormais sur des plates-formes qui nécessitent environ 3 510 W.
Les limites des systèmes d’alimentation monophasés sont devenues évidentes à mesure que les besoins en énergie des ASIC et les exigences d’efficacité des opérations minières à haute performance augmentent. La transition vers l’alimentation triphasée est devenue une étape logique pour répondre aux besoins énergétiques croissants de l’industrie.
480v triphasé dans le minage de Bitcoin
L’efficacité avant tout
L’alimentation triphasée de 480 V est depuis longtemps la norme dans les environnements industriels en Amérique du Nord, en Amérique du Sud et dans d’autres régions. Cette adoption généralisée est due à ses nombreux avantages en termes d’efficacité, d’économies de coûts et d’évolutivité. La cohérence et la fiabilité de l’alimentation triphasée de 480 V en font la solution idéale pour les opérations qui exigent une disponibilité opérationnelle et une efficacité de flotte accrues, en particulier dans un monde post-réduction de moitié.
L’un des principaux avantages de l’alimentation triphasée est sa capacité à fournir une densité de puissance plus élevée, ce qui réduit les pertes d’énergie et garantit que les équipements miniers fonctionnent à des niveaux de performance optimaux.
De plus, la mise en œuvre d’un système électrique triphasé peut entraîner des économies importantes sur les coûts d’infrastructure électrique. Moins de transformateurs, un câblage plus petit et un besoin réduit d’équipement de stabilisation de tension contribuent à réduire les dépenses d’installation et de maintenance.
Par exemple, une charge nécessitant 17,3 kilowatts de puissance à 208 V triphasé nécessiterait un courant de 48 ampères. Cependant, si la même charge est alimentée par une source de 480 V, le besoin en courant tombe à seulement 24 ampères. Cette réduction de moitié du courant réduit non seulement la perte de puissance, mais minimise également le besoin de câblage plus épais et plus coûteux.
Évolutivité
À mesure que les opérations minières se développent, la capacité d’ajouter facilement plus de capacité sans révisions majeures de l’infrastructure électrique est cruciale. La haute disponibilité des systèmes et des composants conçus pour une alimentation triphasée de 480 V permet aux mineurs de faire évoluer leurs opérations plus efficacement.
À mesure que l’industrie minière du bitcoin évolue, on observe une nette tendance vers le développement de circuits intégrés ASIC plus compatibles avec le triphasé. La conception d’installations minières avec une configuration triphasée de 480 V permet non seulement de remédier aux inefficacités actuelles, mais également de pérenniser l’infrastructure. Cela permet aux mineurs d’intégrer de manière transparente de nouvelles technologies susceptibles d’être conçues dans un souci de compatibilité avec l’alimentation triphasée.
Comme le montre le tableau ci-dessous, les techniques de refroidissement par immersion et de refroidissement par hydro-refroidissement sont des méthodes supérieures pour étendre les opérations d’extraction de bitcoins en termes de rendement de hachage plus élevé. Mais pour prendre en charge une capacité de calcul beaucoup plus élevée, la configuration d’une alimentation triphasée devient nécessaire pour maintenir un niveau d’efficacité énergétique similaire. En bref, cela conduira à un bénéfice opérationnel plus élevé avec le même pourcentage de marge bénéficiaire.
Mise en œuvre de l’alimentation triphasée dans les opérations minières de Bitcoin
La transition vers un système d’alimentation triphasé nécessite une planification et une exécution minutieuses. Voici les étapes clés de la mise en œuvre de l’alimentation triphasée dans les opérations de minage de bitcoins.
Évaluation des besoins en énergie
La première étape de la mise en œuvre d’un système d’alimentation triphasé consiste à évaluer les besoins en énergie de l’exploitation minière. Cela implique de calculer la consommation électrique totale de tous les équipements miniers et de déterminer la capacité appropriée du système d’alimentation.
Modernisation de l’infrastructure électrique
La mise à niveau de l’infrastructure électrique pour prendre en charge un système électrique triphasé peut impliquer l’installation de nouveaux transformateurs, de nouveaux câbles et de nouveaux disjoncteurs. Il est essentiel de travailler avec des ingénieurs électriciens qualifiés pour garantir que l’installation répond aux normes de sécurité et de réglementation.
Configuration des mineurs ASIC pour l’alimentation triphasée
De nombreux mineurs ASIC modernes sont conçus pour fonctionner sur une alimentation triphasée. Cependant, les modèles plus anciens peuvent nécessiter des modifications ou l’utilisation d’un équipement de conversion de puissance. La configuration des mineurs pour fonctionner sur une alimentation triphasée est une étape essentielle pour maximiser l’efficacité.
Mise en œuvre de systèmes de redondance et de sauvegarde
Pour garantir des opérations minières ininterrompues, il est essentiel de mettre en œuvre des systèmes de redondance et de secours. Cela comprend l’installation de générateurs de secours, d’alimentations sans coupure et de circuits d’alimentation redondants pour se protéger contre les pannes de courant et les défaillances d’équipement.
Surveillance et maintenance
Une fois le système électrique triphasé opérationnel, une surveillance et une maintenance continues sont essentielles pour garantir des performances optimales. Des inspections régulières, un équilibrage de la charge et une maintenance proactive peuvent aider à identifier et à résoudre les problèmes potentiels avant qu’ils n’affectent les opérations.
Conclusion
L’avenir du minage de bitcoins réside dans l’utilisation efficace des ressources énergétiques. À mesure que les progrès des technologies de traitement des puces atteignent leurs limites, il devient de plus en plus crucial de se concentrer sur la configuration de l’alimentation. L’alimentation triphasée, en particulier un système 480 V, offre de nombreux avantages qui peuvent révolutionner les opérations de minage de bitcoins.
En offrant une densité de puissance plus élevée, une efficacité améliorée, des coûts d’infrastructure réduits et une évolutivité, les systèmes d’alimentation triphasés peuvent répondre aux demandes croissantes de l’industrie minière. La mise en œuvre d’un tel système nécessite une planification et une exécution minutieuses, mais les avantages dépassent de loin les défis.
Alors que l’industrie minière du bitcoin continue d’évoluer, l’adoption de l’alimentation triphasée peut ouvrir la voie à des opérations plus durables et plus rentables. Avec la bonne infrastructure en place, les mineurs peuvent exploiter tout le potentiel de leur équipement et garder une longueur d’avance dans le monde concurrentiel de l’exploitation minière du bitcoin.
Il s’agit d’un article invité de Christian Lucas, Strategy chez Bitdeer. Les opinions exprimées sont entièrement les leurs et ne reflètent pas nécessairement celles de BTC Inc ou Bitcoin Magazine.
Source https://bitcoinmagazine.com/technical/revolutionizing-bitcoin-mining-the-power-of-three-phase-systems
