Por qué la minería de Bitcoin ya no puede ignorar la Ley de Moore

La industria de la minería de Bitcoin ha experimentado cambios masivos en los últimos dos años. La carrera tecnológica iniciada por los fabricantes de ASIC puso fin rápidamente a la minería con GPU y FPGA (matriz de puertas programables en campo), pero, al igual que en la Guerra Fría, las inversiones adicionales podrían resultar insostenibles a largo plazo debido a las limitaciones del retorno de la inversión (ROI).

Actualmente, los mineros se encuentran en una situación crítica. La Tecnología es el principal problema. La mayoría de los mineros ya utilizan los nodos más recientes, concretamente los procesadores de 28 nm y 20 nm de TSMC y GlobalFoundries, mientras que se espera que los primeros ASIC FinFET de 14 nm/16 nm estén disponibles el próximo año. Sin embargo, el progreso se está ralentizando debido a diversas limitaciones técnicas que afectan a todos los fabricantes de chips.

El segundo problema es económico. Es más práctico, pero está estrechamente relacionado con el diseño y la fabricación de chips. Los chips más grandes, fabricados con procesos relativamente inmaduros, tienden a ser más costosos de producir y desarrollar. Además, suelen presentar problemas de rendimiento y fugas.

No ignorarás la Ley de Moore

El primer desafío técnico puede describirse como la barrera térmica. Simplemente añadir más transistores y construir chips masivos con miles de millones de transistores ofrece un mayor rendimiento, pero enfriarlos se vuelve problemático y poco práctico. Al mismo tiempo, la eficiencia se convierte en un problema aún mayor.

Como campo emergente del diseño de circuitos integrados (CI), los ASIC para minería de Bitcoin han experimentado una rápida evolución en los últimos dos años. Sin embargo, no pueden KEEP evolucionando y desarrollándose al ritmo actual. Diversas limitaciones técnicas y la Ley de Moore simplemente no pueden ser superadas ni siquiera por los diseñadores y fundiciones de chips más importantes del mundo.

Los mismos problemas se aplican a fabricantes de chips multimillonarios como Intel, Qualcomm, Nvidia, AMD y varios socios de ARM como Samsung, MediaTek y Apple.

La Ley de Moore estipula que laEl número de transistores se duplica aproximadamente cada dos añosEl rendimiento se escala en consecuencia, pero esto no significa que el rendimiento aumente a un ritmo lineal, ya que los diseñadores de chips pueden optimizar las microarquitecturas sin acumular más transistores, lo que produce un mayor rendimiento con la misma cantidad de transistores y área de chip.

Los ASIC difieren de los procesadores de propósito general y se invierte mucho menos dinero en su desarrollo y optimización. A medida que maduran, la optimización se vuelve más difícil. Esto significa que el diseño de ASIC inevitablemente se ralentizará.

Dado que la mayoría de los ASIC ya utilizan nodos de fabricación de vanguardia y el tamaño de los diseños prácticos es limitado, será necesario destinar más recursos a la optimización, ajustes de rendimiento por vatio y Tecnología de refrigeración de vanguardia. Este enfoque implica mayor inversión y desarrollo que una transición a un nuevo proceso de fabricación y, por lo general, no produce el mismo aumento de rendimiento ni de eficiencia.

Los diseñadores de ASIC suelen KEEP mucha información a salvo de miradas indiscretas. Los fabricantes de ASIC revelan algunas especificaciones básicas, como el número de núcleos de procesamiento y el tamaño del encapsulado del chip, pero no ofrecen una visión completa. El número real de transistores y el tamaño del silicio en el encapsulado (tamaño del chip) suelen permanecer en secreto, aunque son mucho más relevantes que el tamaño del encapsulado, los voltajes y otras especificaciones comerciales. Dado que no se trata de chips para el mercado masivo, es improbable que se desarmen y se analicen minuciosamente, por lo que gran parte de la información nunca se publica, impidiendo así un análisis exhaustivo.

El problema para los mineros de Bitcoin es que la sobreinversión está creando una tendencia insostenible. La demanda, causada por una dificultad cada vez mayor, supera el desarrollo. Idealmente, los mineros necesitarían chips capaces de romper la Ley de Moore y algo más. Durante el último año, la tasa de hash de la red Bitcoin se ha disparado de aproximadamente 1 000 000 GH/s a más de 200 000 000 GH/s, alcanzando un breve pico de 231 138 370 GH/s a finales de agosto. Aproximadamente en el mismo período, la dificultad se disparó de unos 65 millones a 27 428 630 902 el 31 de agosto.

Parte del aumento debería atribuirse a los nuevos ASIC, más eficientes y potentes, pero en realidad la mayor parte proviene de enormes inversiones en esta industria inherentemente riesgosa. El enfoque tradicional ya no funciona, como lo demuestran las tendencias de la tasa de hash a finales de agosto y principios de septiembre. Este es el punto clave; aquí es donde la Tecnología y la economía se cruzan.

Las nuevas Tecnología frenarán el declive, pero no lo detendrán

Dado que la Ley de Moore no desaparecerá, el ritmo actual de crecimiento es insostenible a menos que el precio comience a repuntar. Puede mantenerse mediante inversión adicional en operaciones mineras a escala industrial, pero solo en teoría. Los tiempos de altos rendimientos y retorno de la inversión (ROI) medidos en semanas en lugar de meses han quedado atrás. Los avances tecnológicos, como la introducción de ASIC más eficientes y la transición a nodos FinFET de 14 nm/16 nm, tienen el potencial de impulsar un mayor crecimiento, pero no al mismo ritmo.

La Tecnología simplemente no puede evolucionar a un ritmo que permita ese crecimiento en el largo plazo sin inversiones adicionales.

La temperatura y la eficiencia se están convirtiendo en un gran problema. Con un precio de $500, los mineros de Bitcoin generan alrededor de $1.8 millones en ingresos diarios. Si el precio no sube, podrían terminar ganando aún menos. Si baja, desconectar el sistema es otra opción, ya que los mineros operarán su hardware con pérdidas durante mucho tiempo. Esta cifra no incluye los gastos operativos, el costo de capital ni las inversiones en hardware de última generación. Los costos de energía son otra constante. Es más probable que suban que que bajen, lo que obliga a los mineros a... migrar a regiones con electricidad abundante y barataIslandia y Escandinavia ya han atraído numerosas operaciones mineras. Esta tendencia conducirá inevitablemente a una mayor centralización.

El costo de mantener la red en funcionamiento está aumentando, pero las ganancias no. Los márgenes están disminuyendo, la competitividad es cada vez más importante y es poco probable que las pequeñas operaciones mineras sigan siendo competitivas en el futuro. Esto no incluye solo a los mineros individuales, sino también a las pequeñas empresas mineras. Por lo tanto, esperamos ver másConsolidación y diversificación en el futuro.

¿Qué nos depara el futuro?

Entonces, ¿seguirá la red haciéndose más poderosa? No hay una respuesta clara, ya que nadie puede estimar el precio del Bitcoin en los próximos trimestres.

Si el precio permanece estancado, incluso podríamos empezar a ver una caída o al menos un estancamiento en la tasa de hash. La dificultad ha subido tres veces el mes pasado, pasando de 19.729.645.941 a 27.428.630.902 en menos de 25 días. Esto representa un aumento de más del 40 %. Cada aumento fue seguido por una caída brusca (pero breve) en la tasa de hash, que se compensó en los días posteriores a cada aumento. Sin embargo, las últimas dos semanas apuntan a una tendencia diferente.

El aumento también indica que muchos mineros respondieron al pico de dificultad desconectando hardware obsoleto, lo que en sí mismo no es nada inusual. Sin embargo, el tamaño de cada caída sí lo es, ya que estamos tratando con caídas en el rango del 20-25%. Grandes aumentos de dificultad más allá de la marca de 20,000,000,000 afectaron claramente a una gran parte de la red, dejando a muchos mineros obsoletos de la noche a la mañana.

Fueron reemplazadas por unidades más eficientes que mantuvieron alta la tasa de hash, pero a su vez aumentaron la dificultad, creando un círculo vicioso que provocará la obsolescencia de hardware en el futuro NEAR . Esto no es nuevo, pero los datos indican que el rápido aumento de la dificultad está empezando a afectar seriamente a muchos mineros. A corto plazo, esto generará oportunidades de mercado para las operaciones mineras y los fabricantes de hardware más competitivos, impulsando la eficiencia en el proceso. El riesgo es que esta tendencia provoque la obsolescencia excesiva de hardware y deje a muchos mineros sin trabajo, lo que resultará en una mayor centralización y menos incentivos para invertir en el sector minero.

Michael Bedford Taylor,Bitcoin y la era del silicio a medida, 2013

Acerca de los gráficos

Las estadísticas de hardware de minería son notoriamente difíciles de obtener, por lo que usamos el conjunto de datos colaborativo más visible disponible, que es Bitcoin. Datos comparativos de hardware de mineríaIncluimos los mineros que figuran como descontinuados o que se encuentran actualmente en envío según los datos de Bitcoin.it. Cuando no se indicaba la fecha de envío de un minero en la tabla de Bitcoin.it, buscamos fechas de envío en fuentes públicas, en particular los sitios web de los mineros o sus publicaciones en Bitcoin Talk. Excluimos los tres mineros Minerscube debido a la controversia sobre el rendimiento de las unidades, como se indica en los comentarios a continuación.

Datos y gráficos de Joon Ian Wong.

Imagenvía Shutterstock