El movimiento hacia la energía limpia en la minería de Bitcoin: disipación de calor refrigerada por aire a disipación de calor refrigerada por agua

Autor: DeMan

La otrora próspera industria minera también ha tenido problemas con la caída del mercado de las criptomonedas.

El "halving" se acerca, la expansión de la potencia informática está estancada, el precio de la potencia informática muestra una tendencia general a la baja y toda la industria está llena de pesimismo e incertidumbre.

Sin embargo, en medio de este atolladero aparentemente desesperado, ha surgido silenciosamente una nueva tecnología de máquinas mineras, que trae esperanza y motivación. Esta tecnología es una tecnología refrigerada por agua.

Por el contrario, la tecnología tradicional de refrigeración por aire no ha podido satisfacer la creciente demanda de potencia informática. El overclocking puede mejorar la eficiencia, pero los sistemas refrigerados por aire pueden alcanzar rápidamente un punto de inflexión. La tecnología de refrigeración por agua resuelve perfectamente este problema con su excelente rendimiento de disipación de calor.

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El precio unitario de la tasa de hash de Bitcoin desde 2022 hasta la fecha

El uso de máquinas mineras refrigeradas por agua puede aumentar la potencia de cálculo en más de un 10%, al tiempo que reduce el ruido en un 60%. Esto no solo significa un aumento significativo en la eficiencia de la máquina individual, sino que también facilita que los sitios mineros cumplan con los requisitos regulatorios ambientales. Además, también se espera que la tecnología de refrigeración por agua reduzca la inversión en investigación y desarrollo de nuevas máquinas y retrase el riesgo de incertidumbre causado por el aumento de la concentración de la industria.

En resumen, la tecnología refrigerada por agua es una inyección de energía para la industria minera de Bitcoin en apuros. Con la inminente reorganización de la industria, se espera que los fabricantes de máquinas mineras que han dominado las ventajas de la tecnología de refrigeración por agua tomen la delantera en la nueva era.

Mirando hacia atrás en el sistema tradicional de disipación de calor refrigerado por aire, la tecnología refrigerada por agua es más adecuada para la industria de la minería de criptomonedas

En 2009, Satoshi Nakamoto propuso la idea de la moneda digital descentralizada en el libro blanco de Bitcoin, que abrió la historia del desarrollo de la criptomoneda y la tecnología blockchain. A lo largo de más de diez años de desarrollo, se ha formado un enorme ecosistema industrial en torno a Bitcoin, y las máquinas mineras, como una de las infraestructuras importantes, han experimentado muchas innovaciones tecnológicas.

Bitcoin logra un consenso descentralizado a través de un mecanismo de prueba de trabajo, y los mineros mantienen la seguridad de la red y el mantenimiento del libro mayor al proporcionar potencia informática. Con el tiempo, Bitcoin reduce gradualmente las recompensas mineras de los mineros. Esto significa que los mineros necesitan aumentar continuamente su potencia de cálculo para mantener sus ganancias. Por lo tanto, surgieron máquinas mineras especiales con un rendimiento más alto.

En los primeros días, los equipos de minería utilizaban principalmente GPU para los cálculos del algoritmo SHA-256. En 2013, entraron en el mercado máquinas mineras que utilizan chips ASIC, mucho más eficientes que las GPU, lo que provocó el primer aumento de la potencia informática. Desde entonces, el avance de la tecnología de procesos ha promovido la actualización de las máquinas mineras multirredondas, y las máquinas mineras convencionales actuales utilizan chips ASIC hechos de procesos de 5 nm o 7 nm.

A medida que el índice COEF continúa aumentando, los sistemas de enfriamiento tradicionales enfriados por aire ya no pueden satisfacer la demanda. El overclocking puede aumentar la potencia de cálculo, pero también conlleva una mayor presión sobre la disipación de calor. Además, teniendo en cuenta la sostenibilidad medioambiental, la nueva generación de equipos de minería debe lograr una disipación de calor eficiente y un bajo nivel de ruido. En este contexto, la tecnología de refrigeración por agua se ha convertido en una forma importante para la iteración del producto debido a sus importantes ventajas de disipación de calor.

En comparación con la tecnología tradicional refrigerada por aire, la tecnología refrigerada por agua se ha convertido gradualmente en una nueva tendencia iterativa de los productos de máquinas de minería de criptomonedas con su excelente rendimiento de disipación de calor y múltiples ventajas. El principio básico de funcionamiento de esta tecnología es hacer circular el agua de enfriamiento a la superficie del chip de la máquina minera a través de una tubería de agua sellada, absorber el calor generado por el chip y luego intercambiar calor a través de un radiador externo o una torre de enfriamiento, y finalmente descargar el calor del sistema.

Por qué el sistema de refrigeración por agua es tan esperado, estas ventajas principales son insustituibles

En comparación con los sistemas tradicionales refrigerados por aire, los sistemas de refrigeración refrigerados por agua ofrecen ventajas significativas, como se describe a continuación:

  1. Alta eficiencia de disipación de calor: la capacidad calorífica específica del agua es 4000 veces mayor que la del aire y la conductividad térmica es 25 veces mayor que la del aire. Esto significa que la tecnología de refrigeración por agua puede reducir la temperatura de la superficie del chip de manera más efectiva y tener un mejor rendimiento de disipación de calor con el mismo caudal.

  2. Reducir la distribución desigual de la temperatura: en comparación con el sistema refrigerado por aire, la tecnología de refrigeración por agua puede cubrir uniformemente toda la superficie del chip, reduciendo efectivamente la diferencia de temperatura, mejorando así la estabilidad del sistema.

  3. Mejor espacio de overclocking: Con el mismo consumo de energía, los mineros refrigerados por agua pueden lograr tasas de overclocking más altas, lo que puede aumentar la tasa de hash en más del 10% y aportar mejoras significativas al rendimiento de los mineros.

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Fotografía aérea de equipos de sistemas de refrigeración por agua

  1. Bajo nivel de ruido: el sistema de refrigeración por agua solo necesita una velocidad de ventilador más baja para mantener el efecto de disipación de calor, por lo que el ruido se reduce significativamente durante el funcionamiento, que es más del 60% menor que el del sistema de refrigeración por aire.

  2. Alta confiabilidad: el sistema de refrigeración por agua no contiene piezas propensas al desgaste, como las aspas del ventilador, por lo que tiene una vida útil más larga y menores costos de operación y mantenimiento.

  3. Buena adaptabilidad: la tecnología de refrigeración por agua adopta un diseño modular, que se puede combinar e implementar de acuerdo con las necesidades de diferentes entornos, por lo que es más fácil lograr un diseño global. Especialmente en áreas de alta temperatura y alta humedad, la tecnología de refrigeración por agua muestra sus ventajas y proporciona una solución confiable para el funcionamiento de máquinas mineras.

En Oriente Medio, Texas y otras zonas con densas explotaciones mineras, las ventajas de la tecnología de refrigeración por agua son cada vez más significativas. La región de Oriente Medio se enfrenta a altas temperaturas y condiciones de alta humedad, lo que plantea desafíos para el funcionamiento de las plataformas mineras. Sin embargo, la tecnología de refrigeración por agua resuelve estos problemas.

El CEO de Exahertz, una empresa con sede en Omán, dijo: "El excelente rendimiento de disipación de calor de la tecnología de enfriamiento por agua nos brinda una amplia protección para la minería en áreas desérticas, lo que era casi imposible en el pasado. Los mineros refrigerados por agua funcionan muy bien en Omán, no hemos experimentado ningún tiempo de inactividad y hemos mantenido casi el 100% de tiempo de actividad. Este ejemplo ilustra vívidamente la excelencia de la tecnología de refrigeración por agua en entornos extremos.

La refrigeración por agua y la disipación de calor tienen un excelente rendimiento en términos de relación de eficiencia energética, lo que es bueno para los ingresos de la minería de Bitcoin

En el contexto de la emisión continua de bitcoins, pero la reducción gradual a la mitad de las recompensas por bloque, el índice de eficiencia energética se ha convertido en un indicador clave para medir la competitividad de los productos de máquinas mineras. La relación de eficiencia energética es la cantidad de electricidad que se requiere para que la máquina minera produzca una potencia de cálculo de 1T, y cuanto menor sea el valor, mejor será el rendimiento de la máquina minera.

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El ratio de eficiencia energética de la minería de criptomonedas sigue disminuyendo

Con el aumento constante de los precios mundiales de la energía, el costo de la electricidad representa una proporción cada vez mayor de los costos operativos de las minas. Por otro lado, la dificultad de la minería sigue aumentando, por lo que es urgente aumentar la potencia de cálculo de una sola máquina. En este contexto, la importancia de la eficiencia energética es cada vez más prominente.

Para los mineros, elegir una máquina minera con una alta relación de eficiencia energética no solo puede obtener una mayor potencia de cálculo con la misma potencia, sino que también ayuda a reducir el consumo de energía y reduce la presión sobre los costos operativos. Además, el diseño energéticamente eficiente facilita que las plataformas mineras cumplan con los requisitos normativos ambientales.

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Bitmain presentó su último minero refrigerado por agua ANMINER, el S21 Hyd, durante la Cumbre Mundial de Minería Digital 2023 (WDMS 2023).

Para los fabricantes de máquinas mineras, mejorar la relación de eficiencia energética en el desarrollo y diseño de productos es la única forma de mantener la competitividad en el mercado. El dominio de la tecnología líder de refrigeración por agua y el desarrollo de productos con la mayor relación de eficiencia energética de la industria ayudará a los fabricantes a obtener una ventaja de ser los primeros en el mercado.

En resumen, el índice de eficiencia energética se ha convertido en un indicador importante para juzgar la calidad de los productos de máquinas mineras y determinar la competitividad del mercado. Los fabricantes de máquinas mineras deben dar gran importancia a la innovación tecnológica en eficiencia energética para mejorar la relación de eficiencia energética de sus productos y hacer que se destaquen en la feroz competencia del mercado.

Detrás del alto rendimiento y el alto rendimiento hay un mayor costo de implementación: lea los componentes clave del minero refrigerado por agua

A pesar de las ventajas de los sistemas de minería refrigerados por líquido, no son adecuados para todas las operaciones mineras. Esto se debe a que el gasto de inversión de capital inicial es demasiado alto y la experiencia requerida es demasiado alta en comparación con la operación refrigerada por aire.

El funcionamiento exitoso de un minero refrigerado por agua es inseparable de una serie de componentes clave que desempeñan un papel importante en la respuesta a las demandas de los diferentes entornos de trabajo. Los componentes principales de la máquina minera refrigerada por agua incluyen placas de enfriamiento, tuberías de agua, bombas de agua, radiadores y ventiladores, etc., y se pueden configurar como un sistema de circulación de agua abierto o cerrado de acuerdo con los requisitos especiales del entorno de trabajo.

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Piezas de minero refrigeradas por agua

1. Placa de enfriamiento:

La placa de enfriamiento es un componente que está en contacto directo con el chip y tiene una gran área de canales de flujo microfinos que aseguran que el refrigerante absorba el calor de manera uniforme. Los materiales de cobre o aleaciones de cobre generalmente se usan para mejorar la conductividad térmica. Este componente crítico transfiere calor de manera efectiva al refrigerante, lo que garantiza el funcionamiento estable de la plataforma minera.

2. Tubería de agua:

La tubería de agua se utiliza para conectar la placa de enfriamiento al radiador y completar la circulación del refrigerante. Para cumplir con los requisitos de resistencia mecánica y resistencia a la corrosión, a menudo se utilizan materiales de alta calidad como tubos de acero, plástico o caucho. Estas tuberías desempeñan un papel clave en la conexión de los componentes individuales y garantizan un flujo suave de refrigerante.

3. Bomba de agua:

La bomba de agua es la fuente de energía del sistema de refrigeración por agua y es responsable de bombear el refrigerante desde el radiador y alimentarlo a la placa de refrigeración. El rendimiento de la bomba de agua debe coincidir con la demanda de flujo de la línea de agua y proporcionar suficientes alturas de presión para garantizar que el refrigerante pueda circular sin problemas.

4. Radiador:

El radiador es un componente importante que tiene una gran área de radiador para el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire circundante, de modo que el calor generado por el sistema se descargue de manera efectiva. Por medio de la convección forzada de aire, los ventiladores se utilizan a menudo para mejorar la eficiencia del radiador.

5. Ventilador:

El ventilador es un componente clave del sistema de refrigeración, ya que proporciona un flujo de aire forzado al radiador y acelera la disipación del calor. Los ventiladores de los sistemas refrigerados por líquido suelen funcionar a velocidades más bajas que los sistemas tradicionales refrigerados por aire, lo que reduce el consumo de energía y el ruido.

Dependiendo del escenario de aplicación, puede elegir entre circulación de agua abierta o cerrada. El sistema abierto intercambia calor directamente con el aire circundante a un bajo costo. Los sistemas cerrados, por otro lado, encierran el refrigerante y el radiador en el chasis y son adecuados para sitios mineros al aire libre en entornos hostiles para proteger el sistema de interferencias externas y corrosión. Juntos, estos componentes forman el núcleo de la tecnología de refrigeración por agua y proporcionan un soporte fiable para el rendimiento de la máquina minera.

La aplicación de la tecnología de refrigeración por agua tiene amplias perspectivas, lo que brinda una serie de oportunidades a toda la industria de las criptomonedas

La tecnología de refrigeración por agua está mostrando actualmente amplias perspectivas de aplicación, cubriendo muchos aspectos, como la mejora de la potencia de cálculo de una sola máquina, la reducción del coste de la iteración de la investigación y el desarrollo, y la adaptación a entornos hostiles, lo que aporta un enorme potencial y oportunidades para la minería de criptomonedas.

1. Mejorar la potencia de cálculo de una sola máquina:

La introducción de la tecnología refrigerada por agua puede aumentar significativamente el espacio de overclocking de las máquinas mineras, de modo que la tasa de hash puede aumentarse en más de un 10% en comparación con los métodos refrigerados por aire con el mismo consumo de energía. Esta ventaja hará frente de manera efectiva al aumento continuo de la dificultad de la potencia de cálculo y proporcionará más margen de mejora en el rendimiento de las máquinas mineras.

2. Reducir los costos de iteración de investigación y desarrollo:

En la actualidad, el costo de investigación y desarrollo de los chips ASIC en procesos avanzados está aumentando, y la relación entre los chips ASIC y la mejora del rendimiento está disminuyendo gradualmente. Sin embargo, la aplicación de overclocking de la tecnología refrigerada por agua puede mejorar continuamente la eficiencia de los chips más antiguos, reduciendo así el costo de inversión de una nueva ronda de iteraciones de investigación y desarrollo y ahorrando recursos importantes para el sector minero.

3. Adáptese a entornos hostiles:

La tecnología refrigerada por agua es modular y está en contenedores, lo que permite un despliegue rápido en función de las condiciones de la mina. Tiene una excelente resistencia a las perturbaciones y a la corrosión, lo que reduce significativamente los costes de mantenimiento. Esto hace que la tecnología refrigerada por agua sea ideal para un funcionamiento fiable en entornos hostiles.

4. Promover la actualización de la industria:

A medida que la concentración de la minería de criptomonedas continúa aumentando, los grandes mineros tienen la capacidad de adoptar nuevas tecnologías y equipos. Se espera que la tecnología de refrigeración por agua se convierta en una tecnología clave para promover la modernización de toda la industria, lo que llevará a la industria a desarrollarse en una dirección más eficiente y sostenible.

5. Responder a la supervisión ambiental:

En una era de creciente preocupación por la protección del medio ambiente, la tecnología de refrigeración por agua tiene las características de reducir el consumo de energía y el ruido, ayudar a mejorar la sostenibilidad de las minas y responder mejor a la opinión pública ambiental y a los requisitos reglamentarios. Esto ayudará a la industria en su conjunto a operar de manera más responsable.

Según las predicciones de la industria, la tasa de penetración de la tecnología de refrigeración por agua en las máquinas mineras recién implementadas seguirá aumentando en el futuro. Los analistas de JPMorgan incluso creen que para 2025, se espera que las máquinas mineras refrigeradas por agua representen más del 25% del total de máquinas mineras del mundo, lo que destaca aún más el brillante futuro de la tecnología refrigerada por agua en la minería de criptomonedas. Esta tendencia ayudará a mejorar la eficiencia, la sostenibilidad y la competitividad de la industria en su conjunto, abriendo más oportunidades para los mineros e inversores.

El cambio a la energía limpia en la minería de Bitcoin es la tendencia de los tiempos, y esperamos que surjan más oportunidades de inversión

Bajo presión regulatoria, la minería de Bitcoin debe mejorar su imagen verde y sostenible para prosperar.

En primer lugar, en el contexto de la neutralidad global de carbono, la protección del medio ambiente verde se ha convertido en una vía de desarrollo necesaria para todos los ámbitos de la vida. La minería de Bitcoin debe ser aún más proactiva, de lo contrario será insostenible. Las principales empresas mineras que cotizan en bolsa de la industria han formado organizaciones para divulgar públicamente los datos de emisiones de carbono y consumo de energía, y están optimizando continuamente la estructura energética y aumentando la proporción de uso de energía renovable. Este es un paso importante para comunicar su compromiso de sostenibilidad a los reguladores y al público.

Además, las empresas mineras también están desplegando activamente energía barata y limpia. Además de los Estados Unidos, los abundantes recursos hidroeléctricos del norte de Europa son una dirección importante. La cooperación en profundidad con las empresas de energía verde también se convertirá en la tendencia general.

Finalmente, ESG (Environmental, Social and Governance) será un núcleo esencial para la industria minera. También es imperativo establecer una organización similar a la Fundación Verde, que lleva a cabo esfuerzos regulares de promoción y cabildeo para obtener el apoyo del gobierno y el reconocimiento público.

En resumen, el desarrollo ecológico y bajo en carbono y el manejo de las relaciones gubernamentales se han convertido en las principales prioridades de la industria minera de bitcoin. Solo ahorrando energía y reduciendo las emisiones, cumpliendo con las leyes y regulaciones, y comunicándose con el gobierno y el público, esta industria puede ocupar una posición favorable en la nueva era y lograr un desarrollo sostenible.

Al mismo tiempo, también vemos que la tecnología de refrigeración por agua proporciona un camino técnico importante para mejorar la eficiencia, reducir los costos y adaptarse a entornos complejos. No solo cierra la brecha entre las máquinas antiguas y las nuevas, sino que también reduce la inversión en investigación y desarrollo. En el contexto de la modernización industrial, se espera que la tecnología de refrigeración por agua se convierta en una fuerza impulsora importante para el desarrollo de productos de máquinas mineras.

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