ASIC-Chips für den Bergbau

Die Hersteller von ASIC-Chips verbessern ständig den technologischen Prozess. Aufgrund der wachsenden Komplexität der Top Coin-Netzwerke ist es notwendig, immer leistungsfähigere Geräte zu produzieren. Bitmain hat sich auf die Verbesserung der Qualität und die Erhöhung der Hash-Rate konzentriert. Gleichzeitig sind die neuen Modelle mit einer geringen Anzahl von Chips ausgestattet (AntMiner L3 hat 144 Chips, AntMiner L3+ hat 288 Chips). Dies wirkt sich auf die Energieeffizienz des Geräts und die Wartungsfreundlichkeit aus (es müssen weniger Teile überprüft und im Falle eines Ausfalls ausgetauscht werden).

Das chinesische Unternehmen Canaan besitzt 25% der Weltproduktion von Asics. In einem hart umkämpften Umfeld halten die Entwickler ihre Führungsposition durch ständige Verbesserung der Ausrüstung.

Avalonminer A911 und A9, ausgestattet mit 7-nm-Chips, wurden zu einem technologischen Durchbruch. Im Jahr 2018 funktionierten solche Chips nur in GMO-Minern. Die Asics von Canaan waren wegen ihrer hohen Hash-Rate beliebt.

Im Jahr 2023 konzentriert sich Canaan auf die Herstellung von Chips für das Bitcoin-Mining. Seit 2020 entwickelt und testet das Unternehmen 5nm-Chips für asics. Im Jahr 2021 startete Canaan seine erste Mining-Farm in Kasachstan und eröffnete ein Service-Center außerhalb Chinas.

Wie sich die Technologie verändert hat

Die ersten auf integrierten Schaltkreisen basierenden Miner wurden von BFL hergestellt. Die Modelle Jalapenos, SC Singles und SC MiniRigs kamen 2012 auf den Markt. Die Bitcoin-Mining-Effizienz war bei ihnen 20-50 Mal höher als bei GPUs. Ein technologischer Durchbruch war 2013-2015 der Übergang vom 55nm- zum 28nm-Chipherstellungsprozess. Später erschienen Geräte mit 20nm-Technologie (Uranus v1 Miner, SMART Miner 2.0 SE).

Im Jahr 2016 veröffentlichte Bitmain den Antminer S9 mit 16nm-Mikroprozessoren. Das Modell war in der Wachstumsphase des Marktes im Jahr 2017 sehr beliebt. Es ermöglichte dem Unternehmen, ein führendes Unternehmen in der Produktion von Mining-Ausrüstung zu werden und die Kapitalisierung von Milliarden von Dollar zu erreichen.

Mit der zunehmenden Komplexität von Blockchains wurden technologisch fortschrittlichere Lösungen für das Mining digitaler Währungen benötigt. In den Jahren 2018-2019 kündigten Bitmain, GTO, Samsung, Apple, Huawei, AMD und Qualcomm die Entwicklung von 7-7,5nm und 5nm an. Die Entwicklung der Mikroprozessorindustrie hat die Veröffentlichung von energieeffizienteren und leistungsfähigeren Minern ermöglicht:

• Canaan Avalon Bergmann A9.
• Bitmain Antminer S17.

Im Jahr 2023 sind diese Modelle immer noch beliebt. Allerdings warten die Miner auf neue Geräte mit 5nm-Chips, die im Vergleich zu 7nm nur halb so viel Strom verbrauchen werden.

Bitmain hat die Markteinführung des nächsten asics für das dritte Quartal 2022 angekündigt. Das Unternehmen hatte bereits 2020 neue Mining-Chips bei TSMC bestellt. Die Markteinführung musste jedoch aufgrund einer Lieferunterbrechung verschoben werden. Im Juni 2022 gab Samsung bekannt, dass es mit der Herstellung von 3nm-Chips für das Mining beginnen wird. Berichten zufolge werden die neuen Mikroprozessoren mit der modernen GAA-Technologie (Gate-All-Around) mit einer speziellen Transistorform hergestellt. Der Hersteller rechnet damit, die Größe der Chips für Asics um 45%, den Stromverbrauch um 50% und die Leistung um 30% zu verringern.

Vorteile und Unterschiede zu GVO

Im Jahr 2018 war das Unternehmen das erste, das Asics mit 7nm-Mikroprozessoren auf den Markt brachte, die im Vergleich zu anderen deutlich weniger Strom verbrauchen. Die Markteinführung von GMO Miner B2 und B3 erfolgte in der Baissephase des Marktes, als das Interesse der Nutzer an digitalen Währungen nachließ.

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Im Jahr 2018 stellte Canon den Avalonminer A9 vor. Im Jahr 2019 erschienen der Bitmain Antminer S17 Pro und der Antminer S17 auf 7nm-Chips. Die Tabelle fasst die vergleichenden Merkmale der Modelle zusammen.

Die GMO-Asics waren den produktiveren und energieeffizienteren Modellen der Konkurrenz unterlegen. Das Unternehmen investierte $90 Milliarden in die Entwicklung neuer Technologien und den Aufbau eines Rechenzentrums. Die Investitionen haben sich jedoch nicht ausgezahlt. Im 4. Quartal 2019 meldete das GMO-Management einen Verlust von $320 Millionen. Aufgrund des sinkenden BTC-Kurses wurde das Mining von Kryptowährungen selbst mit der neuesten Ausrüstung unrentabel. Im Jahr 2020 war das Unternehmen gezwungen, die Einstellung der Produktion bekannt zu geben.

Wie man mit der Abnutzung von Chips umgeht

Die Herstellergarantie für asics beträgt maximal 90 Tage. Bei Einhaltung der Betriebsregeln kann die Lebensdauer auf 20-25 Monate verlängert werden. Nach den Erfahrungen der Mitarbeiter von Service-Centern sind die häufigsten Ursachen für den vorzeitigen Verschleiß von Spänen für den Bergbau die folgenden:

• Schlechte Kühlung. Es ist notwendig, die Betriebstemperatur der Platine zu kontrollieren (nicht höher als 115 Grad). Eine Überhitzung kann zu Ausfällen von Mikroprozessoren führen. Die Farm sollte in einem gut belüfteten Raum installiert werden. Es können Klimaanlagen oder Wasserkühlungen verwendet werden. Kühler versagen häufig aufgrund mechanischer Defekte, die auf die Verwendung von minderwertigen Materialien oder die Arbeit in staubigen Räumen zurückzuführen sind.
• Unzeitgemäße Wartung. Die Filter müssen regelmäßig gewechselt werden. Durch eine Staubschicht auf den Lüfterflügeln und Kühlkörpern wird die Kühlleistung verringert. Dies kann zu einer vorzeitigen Degradierung der Chips für den Bergbau führen. Die Reinigung sollte mindestens einmal alle 3 Monate erfolgen.

Sie können die Lebensdauer von Chips mit Hilfe spezieller Firmware (z. B. Hiveon ASIC) verlängern. Fehlerhafte Chips haben eine niedrigere Hash-Rate. Gleichzeitig verbrauchen sie die gleiche Menge an Strom. Die benutzerdefinierte Firmware reduziert den Stromverbrauch von abgenutzten Chips. Dadurch kann die Leistung des ASIC aufrechterhalten werden, wenn 10-30% der Chips auf dem Hash-Board ausfallen. Gleichzeitig wird die Lebensdauer der Mikroprozessoren erhöht.

Die Hiveon-Firmware dient auch dem Schutz vor Viren.

Wie man einen asic auf der Basis von Chips zusammenbaut

Einige Nutzer stellen ASICs mit ihren eigenen Händen her. Um einen Miner zusammenzubauen, braucht man elektrotechnische Kenntnisse und Montageausrüstung. Ein selbstgebauter ASIC wird billiger sein. Es wird notwendig sein, solche Komponenten zu kaufen:

• Mikrochips. Für die asic braucht 70-600 Chips. Der Preis von jedem - 60-1500 Rubel.
• Elemente der Baugruppe (Boards, Stromversorgung, Lüfter, Stecker, Gehäuse). Preis - 15-20 Tausend Rubel.

Die Mindestkosten werden 100-120 Tausend Rubel sein. Vor der Montage ist es notwendig, die Abmessungen des Miners zu bestimmen, zeichnen Sie einen Schaltplan des Hash-Boards, berechnen die Rentabilität des Gerätes. Die Herstellung eines Asics ist ein arbeitsintensiver Prozess. Der Benutzer muss sich in der Elektrotechnik auskennen und eine Lötstation besitzen. Das Debugging von Platinen dauert zwischen einigen Tagen und einem Monat. Sie müssen schnell arbeiten, um Zeit zu haben, Ihre Investition zu amortisieren, bevor die Komplexität des Bergbaus zunimmt.

Ein effektives Hash-Board wird in 2-3 Monaten kein Einkommen mehr bringen. Daher ziehen es viele Miner vor, keine integrierte Schaltung zu entwickeln, sondern eine fertige zu kaufen.

Um einen ASIC zusammenzubauen, müssen Sie:

1. Chips kaufen. Sie müssen sich im Voraus für eine Kryptowährung entscheiden. Chips funktionieren nur mit einem Algorithmus.
2. Downloaden oder schreiben Sie ein Programm für den Bergbau. ASIC-Hersteller liefern Software an Kunden. Wenn Sie die Software selbst erstellen, können Sie sie auf Ressourcen wie Github finden oder sie selbst schreiben.
3. Installieren Sie das Kühlsystem. Sie müssen Lüfter und ein Gehäuse wählen, das die Temperatur bei 80-100 Grad hält. Eine Überhitzung kann zu Delamination führen.
4. Montieren Sie die Platinen und Komponenten entsprechend dem Schaltplan.
5. Schließen Sie das Netzgerät an.

Zusammenfassung

Die beliebtesten Chips für ASICs im Jahr 2023 sind BM1397, BM1383, BM1387. Im dritten Quartal wird Bitmain einen neuen Antminer E9 (3Gh) auf 5nm-Chips herausbringen. Die behauptete Leistung des Miners beträgt 3 GH/s. Es wird das leistungsstärkste Gerät für das Mining von Kryptowährungen sein. Daher weckt die Einführung des Miners das Interesse von Nutzern auf der ganzen Welt.

Samsung hat jedoch einen noch leistungsfähigeren Chip entwickelt - 3,5 nm. Im April 2022 zeigte Intel ein Testmuster des Blockscale ASIC für das Bitcoin-Mining. Die Entwickler kombinierten 256 Chips in einem kleinen integrierten Schaltkreis und erzielten eine Leistung von 148 TN/s bei einem Verbrauch von 3800 W.

Experten sagen voraus, dass der Miner in Ländern mit billigem Strom beliebt sein wird. Ende 2022 wird Intel damit beginnen, Mikroprozessoren an Asic-Entwickler zu liefern: Argo Blockchain, Hive Blockchain Technologies, Block, GRIID Infrastructure.

Nach den Berechnungen der Hersteller wird mit dem Beginn des Verkaufs neuer ASICs die Komplexität der Netze zunehmen, und die bisherigen Modelle der Miner werden an Bedeutung verlieren. Daher sollte der Kauf eines ASICs mit einem Höchstmaß an Verantwortung angegangen werden.

Einige Benutzer, um Geld zu sparen, sammeln die Bergleute selbst. Die Herstellung solch technisch komplexer Geräte erfordert professionelle Fähigkeiten. Es braucht viel Zeit, um Chips zu löten und zu debuggen. Es ist notwendig, Frequenz, Leistung, Temperatur und Stromverbrauch mehrere Tage lang zu überwachen. Es kann auch schwierig sein, die richtigen Bauteile zu finden. Aufgrund eines Mangels an Bauteilen wird die Montage 3-5 Monate dauern. In dieser Zeit wird die Komplexität von Blockchains zunehmen und die Geräte werden an Bedeutung verlieren. Für Anfänger ist es daher besser, einen fertigen ASIC zu kaufen.

Häufig gestellte Fragen