På ed: bitcoin miners förbrukar en rimlig mängd energi - och det är allt värt det

Bitcoin: vad är grejen och är det en bubbla eller inte? (Mars 2019).

Anonim

YTTRANDE

Op Ed: Bitcoin Miners förbrukar en rimlig mängd energi - och det är allt värt det.

Vi har alla sett bilder av stora datacentraler som erbjuder gruvhårdvara som är byggda från specialiserade ASIC-enheter som är avsedda att lösa Bitcoin-proof-of-work (en dubbel SHA256 hash .) Dessa datacenter tenderar att vara placerade på platser med billig el, ofta där vattenkraft är rikligt, som Washington State i USA Men hur mycket el förbrukas av dessa gruvarbetare? Att veta detta hjälper oss att bättre förstå ekonomi och ekonomiska möjligheter för Bitcoin-gruvdrift. Tidigare uppskattningar har inte varit mycket korrekta och gör ofta förenklade antaganden. Så jag bestämde mig för att göra den mest uttömmande forskningen om detta ämne som jag kunde. Alla källor som används i denna forskning finns listade i mitt ursprungliga blogginlägg.

Jag började med att rita ett diagram som överensstämmer med Bitcoin hash-hastigheten med marknadstillgängligheten för minikronor ASIC och deras energieffektivitet. Detta gör det möjligt att med säkerhet beräkna de lägre och övre gränserna för miners globala elförbrukning (vilket inte är slöseri enligt min mening).

Jag delade tidslinjen i 10 faser som representerar utsläpp och avbrott av minis ASIC.

Jag gick ut till några Bitcoin ASIC-tillverkare när jag genomförde denna marknadsundersökning. Canaan var väldigt öppen och transparent (tack!) Och gav mig en extra extremt användbar datapunkt: De producerade totalt 191 PH / s av A3218 ASICs.

Fastställande av övre gränsen för elförbrukningen görs sedan enkelt genom att göra två värsta fall antaganden. För det första antar vi att 100% av gruvkraften som tillsatts under varje fas kom från den minst effektiva hårdvaran som var tillgänglig vid den tiden som fortfarande minskar lönsamt. För det andra antar vi ingen av denna gruvkraft, en del av det är knappt lönsamt, någonsin uppgraderad till effektivare hårdvara.

Hårdvara som inte längre är lönsam har uppenbarligen varit pensionerad. Från och med den 26 februari 2017 (svårighet = 441e9, 1 BTC = 1180 USD och antar $ 0, 05 / kWh - hälften av den genomsnittliga elkostnaden i världen) är en ASIC lönsam om effektiviteten är bättre än 0. 56 J / GH:

1e9 * 3600 (luckor per timme av 1 GH / s) / (2 ^ 32 * 441e9 (svårighet)) * 12,5 (BTC-belöning per block) * 1180 (USD per BTC) / 0. 05 kWh) * 1000 (Wh / kWh) = 0. 56 J / GH

Så 3 ASIC i diagrammet är inte längre lönsamma: Neptun, RockerBox och A3222.

Dessutom har det mesta av hårdvaran som användes under fas 0-CPU, GPU, FPGA, första generationens ASIC-har inte varit lönsam länge, så vi antar att dessa gruvarbetare som har installerats under denna fas har sedan dess uppgraderat till den minst effektiva ASIC som finns tillgänglig i slutet av fas 0 som fortfarande är lönsam: BM1384.

Även om A3218 är minst effektiv i fas 5-8 kan vi bara anta att 191 PH / s av det användes och resten av hashhastigheten kom från den näst minst effektiva ASIC: BM1385 (fas 6), Bitfury 28nm (fas 7) eller BF8162C16 (fas 8).

För att sammanfatta allt detta leder uppskattningen av övre gränsen till följande nedbrytning av hårdvaruutbredningar:

    Fas 0: 290 PH / s @ 0. 51 J / GH (BM1384) 3

    Fas 1-3: 150 F / s @ 0. 51 J / GH (BM1384)

    Fas 4: 40 PH / s @ 0,25 J / GH (BM1385)

    Fas 5: 191 PH / s @ GH (A3218) + 159 PH / s @ 0. 25 J / GH (BM1385)

    Fas 6: 670 PH / s <0,25 J / GH (BM1385)

    Fas 7: 350 PH / s @ 0,2 J / GH (BF8162C16)

    Fas 9: 1250 PH / s @ 0. 15 J / GH (A3212)

    Fas 8: 150 PH / s

    Medelviktat av PH / s: 0. 238 J / GH

Därför tar nätverksens övre gränsöverskott vid 3250 PH / s antagande av det värsta fallet av minare som använder den minst effektiva hårdvaran i sin tid ( 0. 238 J / GH i genomsnitt) är 774 MW eller 6. 78 TWh / år.

Vad sägs om en lägre gräns uppskattning? Vi börjar med några observationer om de senaste 4 mest effektiva ASIC:

    Bitfury BF8162C16s effektivitet kan vara så låg som 0, 06 J / GH. Men klockans och spänningskonfigurationen kan ställas in för att gynna hastighet över energieffektivitet. Alla kända tredje part BF8162C16-baserade gruvdesigner gynnar hastigheten vid 0. 13 J / GH (1, 2). Bitfurys egna privata datacenter gynnar även hastigheten med sin nedkylningsteknik (1, 2, 3). Företaget annonserade en gång BlockBox-behållaren uppnådd 0. 13 J / GH (2 MW för 16 PH / s), förmodligen nära effektiviteten som uppnåtts av deras datacenter. Men vi vill beräkna en lägre gräns, så låt oss anta att den genomsnittliga BF8162C16 som används i naturen arbetar vid 0. 10 J / GH.

    KnCMiner Solar uteslutande utplaceras i sina privata datacenter och uppnår en effektivitet på 0, 07 J / GH.

    Bitmain BM1387 effektivitet är 0. 10 J / GH.

    Canaan A3212s effektivitet är 0. 15 J / GH.

När det gäller marknadsandelar vet vi att KnCMiner förklaras konkurs och förvärvades senare av GoGreenLight. De står för 0,3% av den globala hashhastigheten … ett avrundningsfel som vi kan ignorera.

Därför antar nätverksnätets nedre gränsförbrukning vid 3250 PH / s det bästa fallet med 100% minare som för närvarande kör ett av de senaste 3 mest effektiva ASIC: n (i bästa fall 0. 10 J / GH) är 325 MW eller 2. 85 TWh / år.

Kan vi göra bättre än bara att beräkna lägre och övre gränser? Jag tror det, men med undantag för Kanaan tenderar andra tillverkare av gruvtillbehör att vara hemlighetsfulla om deras marknadsandel, så allting nedan är bara utbildade gissningar.

Praktiskt taget alla 1750 PH / s tillagda efter juni 2016 kom från BF8162C16, BM1387 och A3212, med den senare som har den minsta marknadsandelen. Så den genomsnittliga effektiviteten för denna tillförda hashhastighet är sannolikt omkring 0. 11-0. 13 J / GH. Detta representerar 190-230 MW.

Jag skulle vidare satsa på att utav 1500 PH / s existerande från och med juni 2016, kanske hälften uppgraderades till BF8162C16 / BM1387 / A3212, medan den andra hälften förblir en blandning av BM1385 och A3218. Detta representerar 750 PH / s vid 0. 11-0. 13 J / GH och 750 PH / s vid 0. 26-0. 28 J / GH, eller totalt 280-310 MW.

Jag tror en obetydlig andel av hashhastigheten (mindre än 5%?) kommer från alla andra generationer av ASIC. Bitfury BF864C55 och 28nm implementeringar uppgraderades till BF8162C16. KnCMiner / GoGreenLight representerar 0. 3%. BM1384 ligger nära att vara olönsam. RockerBox, A3222, Neptun har länge varit olönsam.

Därför lägger mitt bästa utbildade gissning för nätets elförbrukning till 3250 PH / s upp till 470-540 MW eller 4. 12-4. 73 TWh / år.

Miningekonomi

Med tanke på den uppenbara höga energieffektiviteten, sålunda relativt liten andel av mininginkomst som man behöver spendera på el för att täcka driftskostnaderna för en ASIC-minare, kan det tyckas att gruvdrift är en extremt lönsam riskfritt företag, eller hur?

Inte nödvändigtvis. Även om gruvdrift kan vara ganska lönsam beror det i verkligheten mest på (1) lycka till när BTC vinster i värde och (2) tidpunkt för hur tidigt en given modell av gruvmaskiner läggs på nätet (jämfört med andra konkurrerande gruvarbetare som använder samma maskiner .) Jag säger detta som grundare av ASIC integrator TAV mining som en investerare som distribuerade över tiden 250 kk + av GPU, FPGA och ASIC, och som någon som en gång körde 2000+ mil för att transportera sin GPU gård till East Wenatchee, Washington State under 2011 för att utnyttja landets billigaste el på 0 $. 021 / kWh - Ja, det var värt det!

För att visa en miners verkliga lönsamhet modellerade jag inkomst och kostnader som genererades av en Antminer S5-sats nr 1 ($ 418, 590 W, 1155 GH / s) från och med utgivningsdatumet den 27 december 2014, förutsatt att Minskade bitmynt säljs dagligen på Coindesk BPI och antar $ 0. 05 / kWh. Se inkomst-antminer-s5. csv

CSV-filen visar att på sin första dag minskade en S5 0. 01472124 BTC = $ 4. 64, kostar $ 0. 71 i el, genererade därmed 3 dollar. 93 av inkomst (15% av mininginkomsterna spenderas på el.)

Intäkterna minskade med tiden. 1 år och 9 månader senare, den 8 oktober 2016, översteg elkostnaden för första gången. Vid det datumet uppgick den sammanlagda inkomsten till 1021 USD. Så en gruvarbetare som hade investerat $ 418 i en S5 skulle ha gjort det till $ 1021, en 2. 4 × vinst. Så ja, gruvor var ganska lönsamma. (En annan investerare som köpte $ 418 på bitcoins den 27 december 2014 skulle vara värd 818 $ den 8 oktober 2016, en vinst på 2,0 ×. Det kan hävdas att en stor anledning till att gruvdrift var lönsam kom bara från BTC att få värde.)

Några intressanta observationer:

    Den 15 januari 2016 hade 84% av livsintäkterna för S5 genererats; Vid denna tidpunkt spenderades 39% av den dagliga inkomsten ($ 0, 71 av $ 1, 84) på ​​el.

    Den 15 juli 2016 hade 99% av livsintäkterna för S5 genererats; Vid denna tidpunkt användes 78% av den dagliga intäkten ($ 0, 71 av $ 0, 90) på el, och totalt 403 dollar har spenderats på el, som fortfarande är något mindre än kostnaden för hårdvaran på 418 dollar.

S5 startade med elkostnader på 15%, genererade en bra del av sin inkomst med 39% och blev i princip värdlös utöver 78%.

Sammanfattning

Vi kan beräkna den övre gränsen för den globala elförbrukningen av Bitcoin-gruvarbetare genom att de antar att de använder den minst effektiva hårdvaran i sin tid och aldrig uppgraderar den.När det gäller den nedre gränsen kan det beräknas genom att alla har uppgraderat till den mest effektiva hårdvaran. I tabellen nedan sammanfattas miners elförbrukning, deras energieffektivitet, årliga elkostnader (antar $ 0, 05 / kWh) och procentandel av världens energiförbrukning (9 425 Mtoe, eller 109 613 TWh eller 12 51 TW, enligt till IEA-statistiken för år 2014) med alla siffror beräknat från den 26 februari 2017:

Det här låter som mycket elektricitet men när vi överväger den stora bilden tror jag att Bitcoin-gruvdrift inte är slösigt. Också en intressant jämförelse är att enligt en studie från Förenta staternas energimyndighetens energiavdelning (MKB) är dessa siffror jämförbara med eller mindre än den årliga elförbrukningen av dekorativa julljus i landet (6,63 TWh / år.)

Slutligen, när man modellerar miners kostnader och intäkter över hela sitt liv som Antminer S5, upptäcker vi att hårdvarukostnaden är så hög som, om inte högre än, dess livslängdskostnad för el. Därför bör en gruvbrytares affärsplan inte se ensam elkostnaderna och kan inte trivialisera hårdvarukostnader vid beräkning av förväntad lönsamhet.

Detta är ett gästpost av Marc Bevand. De uttryckta åsikterna är egna och återspeglar inte nödvändigtvis de av Bitcoin Magazine.