El auge de los ASIC: una historia paso a paso de la minería de Bitcoin

Durante la última década, las máquinas que mantienen la red Bitcoin han experimentado un rápido desarrollo tecnológico.

Los equipos de minería son una característica fundamental del éxito de la red Bitcoin porque estas máquinas determinan si es rentable o no para los mineros hacer lo que hacen, es decir, procesar los cálculos necesarios para incrustar bloques de transacciones en la cadena de bloques.

Aunque un poco pasada por alto, la historia deBitcoinLos equipos de minería también explican clave por qué la minería se ha convertido con el paso de los años en una industria multimillonaria. La industria minera continúa evolucionando hoy en día, aunque hay indicios de que su desarrollo se está ralentizando.

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A continuación, echamos un vistazo a la historia completa de la Tecnología de minería de Bitcoin y hacia dónde podrían dirigirse las innovaciones a continuación.

Minería de CPU

El 3 de enero de 2009, el creador seudónimoSatoshi Nakamoto Minó el primer bloque de Bitcoin . Como único minero en la red de Bitcoin en ese momento, Nakamoto no necesitó equipo especializado para lanzar la blockchain de Bitcoin . Pudo crear bloques de Bitcoin usando una computadora personal promedio.

Las computadoras que se usan para navegar por internet, ejecutar Microsoft Word y otras innumerables aplicaciones contienen lo que se denomina una unidad central de procesamiento (CPU). Estos dispositivos controlan cómo se procesan y ejecutan los comandos en una computadora. Debido a la falta de competencia entre los mineros en los inicios de Bitcoin, la energía computacional necesaria para crear nuevos bloques y obtener recompensas de minería podía procesarse fácilmente en dispositivos con CPU.

El hardware necesario para minar nuevas monedas evolucionó con el tiempo a medida que nuevos mineros se unieron a la red de Bitcoin y comenzaron a competir por recompensas en bloque.

Minería de GPU y FPGA

La primera gran innovación en el hardware de minería de Bitcoin se produjo poco después de que se estableciera un valor de mercado para Bitcoin .

El 22 de mayo de 2010, el programador informático Laszlo Hanyecz pagó10,000 BTC Por dos pizzas de Papa John's. Las pizzas valían alrededor de $25. Según Coin Metrics, proveedor de datos de Criptomonedas , el precio del Bitcoin se apreció en julio hasta aproximadamente 8 centavos. Para cuando el precio del Bitcoin alcanzó los 10 centavos en octubre de 2010, se desarrolló el primer dispositivo de minería que utilizaba unidades de procesamiento gráfico (GPU).

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A diferencia de las CPU, las GPU están optimizadas para realizar un rango limitado de tareas computacionales. Originalmente diseñadas para aplicaciones de videojuegos, las GPU se destacan al calcular operaciones matemáticas simples en paralelo, en lugar de una a la vez, para generar miles de píxeles de imagen sensibles al tiempo. Estos dispositivos también pueden reprogramarse para calcular otras operaciones matemáticas, como las necesarias para minar nuevos Bitcoin.

La innovación de la minería con GPU, es decir, la minería de Bitcoin en un dispositivo con GPU, multiplicó por seis la eficiencia promedio de producir bloques de Bitcoin y obtener recompensas por bloque, según un análisis realizado por Josh Metnick, director ejecutivo de la consultora de minería Navier. A pesar de estas mejoras de eficiencia, un dispositivo con GPU promedio cuesta solo el doble que uno con CPU.

Estas ganancias de eficiencia fueron rápidamente eclipsadas el año siguiente, en 2011, cuando los conjuntos de puertas programables en campo (FPGAs) también fueron remodelados para minar Bitcoin.

Según los cálculos de Metnick, las FPGA pueden calcular las operaciones matemáticas necesarias para minar Bitcoin dos veces más rápido que una GPU de gama alta. Sin embargo, su construcción requiere más mano de obra. Las FPGA requieren configuración tanto de software como de hardware, lo que significa que deben programarse para ejecutar código personalizado y diseñarse para ejecutarlo eficientemente. La capacidad de ajustar los componentes de hardware de una FPGA es lo que hace que este tipo de dispositivos estén mejor optimizados para la minería de Bitcoin que una GPU.

Minería ASIC

La tercera gran innovación en la minería de Bitcoin probablemente requirió la mayor cantidad de recursos, tiempo y desarrollo dedicados. En lugar de reutilizar los parámetros de software y hardware de las máquinas existentes, los esfuerzos por crear una máquina completamente nueva que solo minara Bitcoin finalmente dieron sus frutos. En 2013, un fabricante de hardware informático con sede en China... Canaán Creativo lanzó el primer conjunto de circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) para la minería de Bitcoin .

Estos dispositivos, a diferencia de las CPU, GPU y FPGA, se diseñaron inicialmente para minar Bitcoin. Esto significaba que todos los componentes de hardware y software de estos dispositivos ASIC venían prediseñados y optimizados para realizar estrictamente los cálculos necesarios para crear nuevos bloques de Bitcoin . Las mejoras de eficiencia de los ASIC no pudieron ser igualadas por ninguno de los dispositivos de propósito general que los precedieron.

Si bien Canaan Creative fue el primer fabricante de ASIC de Bitcoin , otros como Bitmain y MicroBT También se han desarrollado nuevas versiones de dispositivos ASIC para la minería de Bitcoin con hardware cada vez más avanzado. ONE de los avances más notables en la Tecnología de minería ASIC desde 2013 ha sido la reducción constante del tamaño de los chips. El tamaño de los chips ASIC, que inicialmente eran de 130 nm en 2013, se ha reducido considerablemente hasta alcanzar los 7 nm. en los últimos modelos de hardware.

Sin una Tecnología radicalmente nueva y revolucionaria, los mineros de Bitcoin pronto dejarán de competir principalmente en base a hardware y equipos, como fue el caso durante la última década.

La importancia del tamaño del chip reside en la eficiencia de la minería. Cuanto más ancha sea la superficie de un chip ASIC, mayores serán sus canales de comunicación y, por lo tanto, mayor será la electricidad necesaria para transmitir datos en su superficie. Según los cálculos de Metnick, un dispositivo ASIC para minería de Bitcoin actual es 100 000 millones de veces más rápido que una CPU promedio en 2009.

Rakesh Kumar, profesor asociado de Ingeniería Eléctrica e Informática en la Universidad de Illinois, cree que un importante factor motivador de la evolución del hardware de minería a lo largo de los años desde la creación de bitcoin ha sido el aumento del valor del Bitcoin, lo que ha convertido la minería en una actividad cada vez más lucrativa. Cuanto mayor sea el valor de mercado de las recompensas por bloque, mayor será la rentabilidad de las innovaciones en Tecnología de minería, que aumentan los márgenes de beneficio de los mineros y reducen los costos operativos.

El futuro de la minería de Bitcoin

Desde 2015, la reducción del tamaño de los chips en los dispositivos ASIC de minería de Bitcoin ha sido más lenta y menos drástica que en 2013 y 2014. Es más, desde el primer minero ASIC de Bitcoin no ha habido una nueva Tecnología que supere las ganancias de eficiencia de minería de la misma manera que la minería de GPU lo hizo con la minería de CPU o la minería de FPGA con la minería de GPU.

“Estamos alcanzando límites fundamentales”, dijo Kumar. “Es un problema de toda la industria, no solo de la minería de Bitcoin, sino de toda la industria de semiconductores… Necesitamos un nuevo tipo de dispositivo”.

Sin una Tecnología innovadora y radical, los mineros de Bitcoin pronto dejarán de competir principalmente en hardware y equipos, como ocurrió durante la última década. Si el hardware para la minería de Bitcoin se convierte en un producto básico, donde las mejoras de eficiencia de un modelo difieren mínimamente de las de un modelo más nuevo, los mineros se verán obligados a considerar otras áreas para obtener una ventaja competitiva. Estas podrían incluir innovaciones en el suministro de energía, la planificación financiera o incluso la diversificación de productos.

Si bien la evolución del hardware para la minería de Bitcoin ha sido históricamente la fuente de importantes mejoras en la eficiencia de los mineros, es posible que esto no suceda en el futuro, especialmente a medida que las innovaciones tecnológicas basadas en hardware son cada vez más escasas y espaciadas. La competencia por las recompensas de la minería de Bitcoin seguirá impulsando la evolución tecnológica. Sin embargo, no está claro cómo será el próximo gran salto en la Tecnología de minería.