ビットコイン採掘革命：三相電源システムの威力

著者：クリスチャン・ルーカス（Bitcoin Magazine）、編集：ホワイトウォーター（Golden Finance）

2013年に最初のASICマイナーが出荷されて以来、ビットコインのマイニングは指数関数的に成長し、ハードウェアの効率は1,200 J/THからわずか15 J/THまで上昇した。 こうした進歩は、より優れたチップ技術によって後押しされてきた。このような改善はより優れたチップ技術によって推進されてきたが、現在ではシリコンベースの半導体の限界に達している。効率がさらに向上するにつれ、採掘作業の他の側面、特に電力設定の最適化に焦点を移さなければなりません。

三相電源は、ビットコインマイニングにおいて、単相電源よりも優れた選択肢となっています。より多くのASICが三相電圧入力用に設計されているため、将来のマイニングインフラは、特に北米におけるその豊富さと拡張性を考慮し、480V三相システムの統一を検討する必要があります。

単相および三相電源の理解

ビットコインマイニングにおける三相電源の重要性を理解するには、まず単相および三相電源システムの基本を理解する必要があります。

単相電源は、住宅環境で使用される最も一般的なタイプの電源です。火力線とゼロ線の2本で構成されています。単相システムの電圧は正弦波状に振動し、1サイクルに2回、ピークとゼロに落ちる電力を供給します。

あなたがブランコを押していると想像してください。押すたびに、ブランコは前進し、そして戻り、最大の高さに達し、そして最も低いところまで下がり、そしてまた押します。

ブランコと同じように、単相電力システムにも電力供給が最大になる期間とゼロになる期間があります。これは、特に安定した電力が必要な場合、非効率につながる可能性がありますが、そのような非効率は住宅用途では無視できます。しかし、ビットコインの採掘のような需要の高い産業規模の業務では重要になる。

一方、三相電力は通常、産業および商業環境で使用される。これは、より安定した信頼性の高い電力の流れを提供する3つのファイアワイヤで構成されています。

同じブランコの例えで、ブランコを押す人が3人いると想像してください。一人は最初に押したブランコが減速し始めたときに押し、もう一人はサイクルの3分の1のところで押し、3人目は3分の2のところで押す。その結果、スイングは常に異なる角度から押され、一定の動きを維持するため、よりスムーズで安定した動きになる。

同様に、三相電力システムは、一定のバランスの取れた電力の流れを保証し、効率と信頼性を向上させます。

The Evolution of Bitcoin Mining Power Demand

Bitcoin mining has been long way since its inception, and power demand has changed significantly over the years.

2013年以前は、マイナーはCPUとGPUに頼ってビットコインを採掘していました。ビットコイン・ネットワークが成長し、競争が激化するにつれ、ASIC（特定用途向け集積回路）マイナーの開発が真の変化をもたらしました。ビットコインを採掘するために特別に設計されたこれらのデバイスは、比類のない効率と性能を提供する。しかし、これらのマシンの電力要件の増加により、電源システムの改善が必要となりました。

2016年、最高級のマイナーは13TH/sの計算が可能で、約1,300ワット（W）の電力を消費していました。今日の基準からすると極めて非効率ですが、この機器でのマイニングは、当時のネットワーク上の競争が少なかったため、利益を上げることができました。しかし、今日の競争環境で大きな利益を生み出すために、機関採掘者は現在、約3,510Wを必要とする採掘マシンに依存しています。

ASICの電力要件と高性能な採掘作業の効率性の要求が高まり続けるにつれ、単相電力システムの限界が前面に出てきました。三相電源への移行は、業界の増大するエネルギー需要をサポートするための論理的なステップとなりました。

ビットコイン採掘における480V三相電力

効率第一

480V三相電力は、北米や南米などの産業環境では長い間標準となってきました。480V三相電源の一貫性と信頼性は、特に半減後の世界において、より長い稼働時間と車両効率を必要とする運用に理想的です。

三相電源の主な利点の1つは、より高い電力密度を提供できることで、エネルギー損失を減らし、採掘機器が最適なパフォーマンスレベルで動作するようにします。

さらに、三相電源システムを導入することで、電気インフラのコストを大幅に削減できます。変圧器の数を減らし、ケーブル配線を小さくし、電圧安定装置の必要性を減らすことで、設置コストとメンテナンスコストを削減できます。

たとえば、208V三相で17.3キロワットの電力を必要とする負荷には、48アンペアの電流が必要です。しかし、同じ負荷に480Vの電源を供給した場合、必要な電流はわずか24アンペアに低下します。電流を半分にすることで、電力損失を減らすだけでなく、太くて高価な電線の必要性を最小限に抑えることができます。

スケーラビリティ

採掘作業が拡大するにつれて、電気インフラをオーバーホールすることなく、簡単に容量を追加できることが重要になります。480V三相電源用に設計されたシステムとコンポーネントの高い可用性により、採掘者は業務を効率的に拡張しやすくなります。

ビットコインマイニング業界が成長するにつれ、より多くの三相対応ASICを開発する傾向が明らかになりました。480Vの三相構成でマイニング施設を設計することは、現在の非効率性に対処するだけでなく、インフラストラクチャが将来的にも耐えられることを保証します。これにより、採掘業者は、三相電源の互換性を念頭に置いて設計されている可能性のある新技術をシームレスに統合することができます。

下の表に示すように、液浸冷却と水冷技術は、ビットコインのマイニング作業をスケールアップして、より高いハッシュレート出力を達成するための優れた方法です。しかし、このような高いコンピューティング・パワーをサポートするためには、同レベルの電力効率を維持するための三相電源構成が不可欠です。つまり、これは同じマージン率でより高い営業利益をもたらします。

ビットコイン採掘作業における三相電源の導入

三相電源システムへの移行には、慎重な計画と実行が必要です。ここでは、ビットコインの採掘作業に三相電源を導入するための重要なステップを紹介します。

電力ニーズの評価

三相電源システムを導入する最初のステップは、マイニング作業の電力ニーズを評価することです。これには、すべてのマイニング機器の総消費電力を計算し、電力システムの適切な容量を決定することが含まれます。

電気インフラのアップグレード

三相電力システムをサポートするために電気インフラをアップグレードするには、新しい変圧器、配線、サーキットブレーカーを設置する必要があります。設置が安全および規制基準を満たしていることを確認するために、資格のある電気エンジニアと協力することが重要です。

三相電力用にASICマイナーを設定する

最新のASICマイナーの多くは、三相電力で動作するように設計されています。しかし、古いモデルでは、改造または電力変換装置の使用が必要になる場合があります。三相電力で動作するように採掘機を設定することは、効率を最大化するための重要なステップです。

冗長性とバックアップシステムの導入

冗長性とバックアップシステムの導入は、採掘作業を中断させないために不可欠です。これには、停電や機器の故障から保護するためのバックアップ発電機、無停電電源装置、冗長回路の設置が含まれます。

監視とメンテナンス

三相電源システムが稼働したら、最適なパフォーマンスを確保するために、継続的な監視とメンテナンスが重要です。定期的な検査、負荷分散、積極的なメンテナンスは、潜在的な問題が運用に影響を及ぼす前に特定し、解決するのに役立ちます。

結論

ビットコインマイニングの未来は、電力リソースの効率的な利用にあります。チップ処理技術の進歩が限界に達するにつれ、電源設定に注目することがますます重要になっています。三相電源、特に480Vシステムは、ビットコインの採掘作業に革命をもたらす可能性のある多くの利点を提供します。

より高い電力密度、より高い効率性、より低いインフラコスト、およびスケーラビリティを提供することで、三相電源システムはマイニング業界の増大する需要に応えることができます。このようなシステムの導入には慎重な計画と実行が必要ですが、その利点は課題をはるかに上回ります。

ビットコインマイニング業界が成長を続ける中、三相電力の採用は、より持続可能で収益性の高い事業への道を開くことができます。適切なインフラが整っていれば、採掘者は自分の機器を最大限に活用し、競争の激しいビットコインマイニングの世界で優位に立つことができます。