Расход электроэнергии при майнинге биткоинов

Проверяем, сколько киловатт-часов потребуется, чтобы намайнить один биткоин

«Биткоин» и «хайп» — два самых популярных слова прошедшего года.

А в общем, это полноценное словосочетание — хайп вокруг биткоина. И, кажется, этот ажиотаж долгосрочный. Энтузиасты, которые когда-то поверили в перспективность криптовалюты, дерзают сейчас впереди планеты всей, оставив сомневающихся далеко позади прогресса. Вагончик тронулся давно, но мы заскочили в последнюю дверь, чтобы вместе с нашими майнерами поговорить об их буднях и добыть криптовалюту хотя бы на чашечку кофе. Получилось ли? Выяснял корреспондент «Р».


Совершенно секретно

Скажу сразу: найти открытого майнера — проблема. Ребята не очень любят внимание. Но добытчик криптовалюты, именующий себя Майнер Икс, хоть в гости не пригласил, а все же поделился: имеет две фермы по шесть видеокарт Radeon RX 580. И с одной фермы зарабатывает около 500—600 долларов в месяц. При этом тратит на электроэнергию около 140—160 рублей. Просим дистанционно провести с нами эксперимент: засекаем сутки и смотрим, сколько намайним, сколько электричества потратим.

Тем временем отправляюсь на ферму к другим героям. Их адрес — не дом и не улица. Их адрес для нас зашифрован. Наверное, если бы могли, привезли бы меня к арендуемому промышленному зданию с черной повязкой на глазах. Профессиональный майнер Павел открывает двери и провожает туда, где фермы. «Что?! Какие еще фермы в помещении?» — спросит несведущий обыватель, представив сельскохозяйственное предприятие. Отвечаем: ферма — это компьютерная система, которая и генерирует криптовалюту. В данном случае пред нашими очами предстает несколько ферм с шестью видеокартами каждая. Последние — ключевые игроки в битве за добычу: у них высокая производительность для исполнения задач программного обеспечения. А значит, они творят чудеса доходности от майнинга.

— Как видите, помещение должно быть просторным, с вентиляцией, которая хорошо продувает, — указывает на нее Павел. — Это нужно для того, чтобы карты, которые работают в режиме нон-стоп (мы пришли, а они работали и будут работать, когда мы уйдем. — Авт.), не перегревались, а оставались эффективными и производительными, долго служили. Именно для этого нужна циркуляция холодного воздуха.

Так выглядит одна ферма с шестью видеокартами

Чтобы вы себе представляли: рабочая температура включенной видеокарты может достигать 100 градусов! Однако, чтобы она хорошо работала, нужна температура в 75 градусов. Так, а что это гудит?

— «Риг» — так еще называют майнинг-установку из шести видеокарт, как у нас. Действительно, шумновато, — улыбается Павел и приводит интересное сравнение: — Правда, похоже на шум пылесоса или большого вентилятора? В целом, видите, ферма — это металлический каркас, стоит материнская плата, мощный процессор, карты… Кто-то устанавливает четыре карты, кто-то — десять.

Пульсом бьет бит

Павел и его команда добывают такие криптовалюты, как Ethereum (она по душе многим именитым разработчикам и финансовым компаниям), а также Decred — эта валюта знаменита тем, что у нее куда меньше технических недостатков, чем у всем известного Bitcoin. Эту валюту даже можно назвать новой улучшенной версией Bitcoin. Получается, мы будем майнить две монеты двух валют одновременно?

Сколько стоит вся эта красота и когда она окупится? Интересуюсь, чтобы, возможно, вступить в ряды майнеров. Но тут же от этой идеи открещиваюсь. Майнер начинает перечислять: нужно купить шесть видеокарт RX 580 с объемом памяти на 8 Gb (а их в наше время пойди сыщи на рынке!), материнскую плату, два блока питания, жесткий диск, переходники для видеокарт, сам корпус для фермы… Всего почти шесть тысяч рублей. Но оно ведь того стоит? Мощностей хватит, чтобы озолотиться?

— Смотрите, — Павел берет лист бумаги. — Производительность фермы измеряется, например, в MH/s (мегахэш/сек) — производительность вычислительной системы, которая решает математическую задачу для майнинга монет. У каждой видеокарты по 29 MH/s. То есть в сумме приблизительно 180 мегахэш. Одна ферма потребляет энергии 1,05 кВт.ч. Тарифы на электричество: 19 копеек за кВт.ч — для физлиц и 39 копеек — для юрлиц с НДС. У нас же на электричество уходит около 150 рублей в месяц.

Так, а доходность с майнинга? Курс Ethereum на момент нашего эксперимента составлял около 1060 долларов. А Decred — около 94 долларов. Чтобы намайнить по одной такой монетке, видеокартам необходимо «попотеть». Всего фермы Павла могут за месяц добыть дохода на 1500 рублей, что сродни большей части одной монеты Ethereum, а точнее — всего около 760 долларов. Или же — восьми монетам Decred. Неплохой доход.

— Но для того чтобы он был, для начала необходимо вкладываться и постоянно контролировать работу всей техники. Обновлять ее, учитывать расходы на электроэнергию, — предупреждает Павел. — Всего за месяц ферма тратит 756 кВт.

То есть физическому лицу каждый месяц необходимо платить примерно 143,64 рубля? Формула вычислений проста: 30 дней умножаем на 24 часа в сутки (а именно столько постоянно трудятся фермы) и умножаем на потребление всей фермы в 1,05 кВт.ч. Интересуюсь, а сколько Павлу нужно майнить, чтобы получить самую известную монету — Bitcoin? Сидим, думаем, считаем… Получилось год и три месяца бесперебойной работы фермы, ведь курс «битка» сейчас чуть более 11 тысяч долларов за монету. Столько времени у нас, конечно, нет.

Пока мы ждем результатов наших проверочных суток, решили сходить все-таки выпить кофе. Заодно интересуюсь: а почему же майнеры такие скрытные товарищи? Павел призадумался:

— Должно быть, из-за неопределенности. Пока не вступил в силу Декрет «О развитии цифровой экономики», непонятно, как к этому все относятся. Расплывчато написано в документе, что майнинг не облагается налогом, но ведь, с другой стороны, это промышленный бизнес. Как это «на халяву» получать средства? Не хватает пока деталей, четкого понимания, что будет. В перспективе можно стать резидентом ПВТ и узаконить свои действия, майнинг. Пока остается ждать.

Это вам на чай, на кофе

Как объясняет родным Павел, чем он занимается? Говорит, разжевывает так: представьте алгоритм математических задач, их нужно решить, чтобы получить награду — монеты. Все эти задачи находятся в блокчейне — цепочке блоков, которая работает без перерывов по определенным правилам. Сеть майнеров нужна для решения алгоритмов, обработки транзакций, после чего и появляются блоки.

— Чем больше майнеров и их компьютеров, которые подключаются к сети монет, тем больше они конкурируют между собой. Сложность вычисления увеличивается, значит, нужны и серьезные мощности, чтобы получить награду — криптовалюту, — о том, что раньше все же было проще, рассказывает Павел. Но это, уверяет, в целом нормальная ситуация.

А что майнер будет делать потом с заработком? Можно вынести на биржу монеты и сбыть — иногда там спрос такой большой на некоторые монеты, что их покупают у майнеров с 10-процентной наценкой. Еще можно оставить на «холодное» хранение — так называют кошелек монет, которыми не пользуются, а выжидают, когда курс будет расти. Правда, у нас пока нет официальных бирж и криптообменников… А еще вариант: сразу покупать что-либо. Например, Павел когда-то приобрел себе за криптовалюту телефон.

Кофе допит. Возвращаемся. Так сколько же мы намайнили в итоге? Посмотрим на счетчик, насколько изменились показатели и сколько криптовалюты мы заработали. Ровнехонько получили 2 рубля 10 копеек. Что ж, мой кофе в кафе себя окупил. А электричества сколько потратили на эти деньги? 1,05 киловатта! То есть фактически нужно заплатить всего 20 копеек. За день эксперимента с Павлом мы намайнили на четвертую часть монеты Decred. Позвоним Майнеру Икс: как обстоят дела у него? Итог: за день «добыл» хоть и не мамонта, но все же 33 рубля, потратив приблизительно 26 кВт.

Источник

Сколько электричества нужно для майнинга биткоина

Поделиться

Майнинг криптовалют невозможен без доступа к электричеству. С ростом популярности цифровых активов, все больше людей подключаются к их сетям, в попытках заработать на добыче монет. В результате растут показатели потребления электроэнергии.

Сколько электричества тратится при майнинге и вредна ли добыча криптовалют для экологии, – узнайте из нашего материала.

Майнинг и затраты на электроэнергию – где связь

Майнинг – процесс высвобождения криптовалют, для которого нужны вычислительные устройства, например – фермы из компьютерных видеокарт, или асики.

Чем больше мощного оборудования – тем выше доход. При этом в код многих криптовалют, включая биткоин, «вшиты» механизмы коррекции сложности добычи, которые позволяют поддерживать справедливое распределение сил на рынке майнинга.

Работоспособность всех устройств для добычи криптовалют обеспечивает доступ к электроэнергии. Соответственно, чем больше оборудования подключено к сети монет – тем выше показатели потребления.

Сколько энергии нужно для майнинга

Рассмотрим влияние майнинга на экологию при помощи самой капитализированной криптовалюты – биткоина. В сеть монеты «зашит» код, который позволяет ей подстраивать сложность майнинга под количество майнеров. Чем их меньше – тем показатель ниже и наоборот.

Отслеживать совокупный объемы вычислительной мощности, которые в настоящий момент направлены на добычу биткоина, можно при помощи графика ее хешрейта. По состоянию на 20 февраля 2021 года, он выглядит следующим образом:

Если в 2010 году майнинг биткоина можно было легко осуществлять при помощи самых простых компьютеров, то в реалиях 2021 года, из-за возросшей конкуренции, выгодная добыча монеты возможна только с мощным оборудованием. Такие устройства отличаются высокими показателями потребления.

Таким образом, при помощи графика хешрейта биткоина можно увидеть, насколько за последние 11 лет вырос расход электроэнергии на майнинг монеты. Чтобы представить картину в целом, нужно добавить к данным показатели потребления техники, которую майнеры используют для добычи других криптовалют.

Вреден ли майнинг для экологии

Выбросы в атмосферу продуктов переработки, в ходе добычи электроэнергии, рост средних значений температур в мегаполисах из-за работы большого количества техники – эти и многие другие последствия майнинга негативно влияют на экологию.

Осенью 2020 года аналитики Центра альтернативных финансов Кембриджского университета (CCAF) представили исследование рынка добычи цифровых активов, согласно которому майнеры потратили в течение года 7,55 гигаватт электричества.

Из обозначенного объема электроэнергии лишь 39% пришлись исключительно на возобновляемые источники.

Самым популярным источником электроэнергии для майнинга оказались гидроэлектростанции.

Важно учитывать то, что стоимость электроэнергии варьируется, в зависимости от страны. Увидеть приблизительную картину можно благодаря карте, на которой градиентом отражен уровень тарифов:

Юрисдикции с низкими тарифами часто привлекают майнеров. Эту особенностью частично можно подтвердить через наложение карты с ценами на электроэнергию на карту крупнейших майнинг-центров в мире.

При этом важно делать поправку на то, что в некоторых странах с низкими тарифами на электроэнергию. В частности, поэтому относительно дорогая Америка оказалась в топ-3 стран на карте распределения хешрейта биткоина.

Интересный факт! В августе 2020 года аналитики компании Digiconomist пришли к выводу о том, что объем потребления электроэнергии, который необходим майнерам для добычи криптовалют на базе алгоритма Proof-of-Work, можно сравнить с показателями расхода целой страны – Колумбии.

Также исследователи обратили внимание на объем углеродного следа, который остается от работы майнеров. По подсчетам Digiconomist, масса выбросов парниковых газов от майнинг-устройств сопоставима с вредом, который целая страна – Дания – наносит экологии.

На этом моменте следует вернуться к графику хешрейта биткоина, чтобы увидеть, что по состоянию на 20 февраля 2020 года показатель вырос на 35%. Можно предположить, что такие изменения усилили вред майнинга на экологию.

Не одним миром мазаны

Стоит отметить, что далеко не все криптовалюты построены по такой схеме. Для добычи монет на ряде алгоритмов майнинга нужно в разы меньше электроэнергии, чем для биткоина.

К сожалению, многие разработчики не задумывались о проблеме негативного влияния индустрии добычи криптовалют на окружающую среду при создании своих криптовалют.

При этом некоторые команды проектов, которые косвенно наносят вред экологии из-за высоких показателей энергопотребления добывающих цифровые активы майнинг-установок, пытаются исправить ситуацию.

Пример такого стартапа – Ethereum. Его команда приняла решение о переводе проекта с PoW-алгоритма майнинга на менее энергозатратный и более экологичный PoS.

Подводим итоги

Уровень вреда майнинга на экологию зависит от алгоритма криптовалюты. К сожалению, пока биткоин находится на первой строчке рейтинга капитализации, индустрия добычи цифровых активов будет негативно влиять на окружающую среду.

Источник

Анализ хешрейта сети и энергопотребления биткойн-майнинга

Майнинг – основополагающий компонент Биткойна как сети и как актива. Но при всей своей значимости, майнинг остается одной из наименее прозрачных и понятных широкой публике частей экосистемы Биткойна. Назначение этого отчета от BitOoda состоит в том, чтобы сделать более прозрачным состав майнеров Биткойна, что в конечном счете помогает лучше понять состояние и работоспособность системы.

Майнинг Биткойна – загадочная отрасль, о которой есть очень немного общедоступной информации. Даже более или менее искушенные криптоинвесторы часто обнаруживают пробелы в понимании майнинга и потенциальных инвестиционных возможностей этой отрасли. Несмотря на блестящие исследования Coinmetrics, Coinshares и Кембриджского центра альтернативных финансов, некоторые вопросы по-прежнему остаются без ответа. Описываемое здесь исследование BitOoda было выполнено по заказу Fidelity Center for Applied Technology с целью дополнить и развить предыдущие исследования, а также попытаться найти ответы на новые вопросы. С полным отчетом можно ознакомиться по ссылке (англ., PDF).

Часть 1: Анализ энергетических мощностей Биткойна: сколько, где и по какой цене

В этом первом разделе мы попытаемся измерить, установить местоположение и цену энергетических мощностей майнеров, а также оценить их прибыльность. Проведя более 60 бесед с майнерами, производителями и продавцами оборудования, а также на основе данных из 45 открытых источников, мы постарались обеспечить как можно более полную картину того, какие энергетические мощности доступны для майнинга Биткойна, где они расположены и сколько майнеры платят за расходуемую электроэнергию.

Затем мы исследовали вопрос о том, как майнинговые мощности могут расти в будущем в зависимости от доступности электроэнергии, эффективности майнинговых установок, а также ограничений, которые могут накладываться ценой биткойна, доступностью капитала и технологиями изготовления полупроводниковых чипов.

По нашей оценке индустрия биткойн-майнинга имеет доступ по меньшей мере к 9,6 ГВт электроэнергии.

Наша оценка основывается на следующей логике: 10 мая, как раз перед халвингом, хешрейт Биткойна достиг 136 098 петахеш/сек. и 17 мая упал до 81 659 петахеш/сек. Мы признаем, что в некоторой степени эти крайние значения могли зависеть от простой случайности – так ряд удачно и быстро найденных блоков мог искусственно завысить расчетное значение хешрейта, равно как и снижение скорости нахождения блока отчасти тоже может быть следствием случайности. Тем не менее мы исключаем этот фактор случайности из нашей модели и делаем упрощающие предположения, чтобы получить приблизительное представление о том, сколько энергии потребляет сеть Биткойна. Мы здесь исходим из предположения, что источником всего хешрейта, оставшегося после снижения до минимумов 17 мая, является более прибыльное, новое поколение оборудования, принадлежащее к «классу S17», который включает в себя Antminer S17 и T17 от Bitmain, Whatsminer M20, а также устройства от Canaan, Innosilicon, Ebang и др. Мы также предполагаем, что все устройства, отключенные от сети между 10 и 17 мая, принадлежали к более старым поколениям менее прибыльного оборудования класса S9 (как Antminer S9 и Whatsminer M3).

Обращаю ваше внимание на то, что мы используем обозначения «класс S17», «класс S9» и «класс S19» в качестве категорий, которые включают в себя как устройства от Bitmain, так и оборудование конкурирующих производителей, обладающее аналогичными характеристиками. Мы обозначаем названия классов через модели Bitmain, потому что они являлись доминирующим игроком на рынке оборудования «класса S9» и, в меньшей степени, «класса S17». Кроме того, во всех соответствующих расчетах мы исходим из значения PUE (Power Usage Effectiveness, эффективность энергопотребления) 1,12, что означает, что на каждый 1 МВт, расходуемый непосредственно на майнинг Биткойна, еще 120 КВт расходуется на поддержание всей сопутствующей инфраструктуры, включая системы охлаждения, освещение, серверы, коммутаторы и т. д.

Использованная BitOoda классификация оборудования по ключевым классам.
Источники: BitOoda, Bitmain, Canaan, MicroBT​, Halong, GMO, AsicMinerValue.com.

На рисунке ниже показано, что, если бы все хеширующие мощности, работавшие в сети 17 мая, принадлежали к классу S17, то они потребляли бы 3,9 ГВт электроэнергии. Кроме того, если бы все 54 экзахеш/сек. хешрейта, отключенного в период между 10 и 17 мая, принадлежали к оборудованию более старшего поколения, класса S9, это соответствовало бы дополнительным 5,7 ГВт электроэнергии. Мы делаем эти упрощающие допущения, чтобы прийти к некоему общему пониманию отрасли, осознавая при этом, что в реальности к классу S9 принадлежала хоть и большая часть, но не все отключенные мощности, и некоторая небольшая часть оставшихся мощностей, вероятно, относится к оборудованию класса S9, работающему на рынках с очень дешевой электроэнергией. Ключевым фактором сокращения мощностей было снижение рентабельности оборудования в результате халвинга в сочетании со сроками перемещения майнингового оборудования с севера на юг Китая, чтобы воспользоваться преимуществом более дешевой электроэнергии (подробнее о влиянии китайского гидросезона рассказывается во второй части статьи). Исходя из этих допущений, мы оцениваем количество доступной для биткойн-майнинга электроэнергии по меньшей мере в 9,6 ГВт.

Хешрейт и энергопотребление Биткойна на недавних пике 10 мая и минимуме 17 мая.
Источник: BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

По нашей оценке индустрия биткойн-майнинга использует

67% от 9,6 ГВт доступной электроэнергии и это значение растет на

10% в год. Большинство современных устройств относятся к классу S17, но будущий рост в основном будет происходить за счет оборудования следующего поколения, класса S19. Часть хешрейта, вернувшегося в сеть после 17 мая, вероятно, была получена от майнинговых установок класса S9, либо размещенных в чрезвычайно дешевых юрисдикциях, либо с некоторой отсрочкой (чтобы избежать простоев оборудования в дни перед халвингом) перемещавшихся из более дорогих регионов северного Китая в провинции Сычуань и Юньнань с тем, чтобы воспользоваться преимуществом более дешевой электроэнергии в ежегодный сезон паводков.

Кроме того, несмотря на сбои в цепочках поставок, к этому времени начались ограниченные поставки оборудования следующего поколения – Antminer S19 и Whatsminer M30, – а также некоторые поставки класса S17, отчасти благодаря которым хешрейт был восстановлен.

Хешрейт, энергопотребление и база установленного майнингового оборудования Биткойна по состоянию на 01.07.2020.
Источник: BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Около 50% майнинговых мощностей сосредоточены в Китае, еще 14% – в США.

Информацию о том, где расположены майнинговые мощности и сколько майнеры платят за электроэнергию, мы черпали из различных открытых источников, а также из конфиденциального общения с майнерами и производителями и продавцами майнингового оборудования. Нам удалось определить местоположение для

4,1 ГВт энергии, распределенных между 153 майнинговыми предприятиями, включая 67 предприятий (с общим энергопотреблением

3 ГВт), предоставивших данные о ценах на условиях анонимности.

Географическое распределение изученных майнинговых мощностей в сравнении с общим расчетным энергопотреблением в 9,6 ГВт.
Источник: оценка BitOoda, майнеры, производители и продавцы ASIC, публичные источники.

Из информации, полученной нами в личных контактах, можно прийти к мысли о том, что большая часть энергопотребления сосредоточена на территории США, Канады и Исландии, и лишь сравнительно небольшая часть – в Китае и в категории «остальной мир». Майнеров мы расспрашивали не только об их собственных мощностях, но и о том, скольких еще майнеров на своем рынке они знают и каков, по их мнению, общий объем энергопотребления майнинга в их регионе. Мы понимаем, насколько приблизительными являются полученные таким образом данные, но тем не менее считаем этот подход полезным для оценки общего географического распределения майнинговых мощностей.

Географическое распределение изученных майнинговых мощностей в сравнении с общим расчетным энергопотреблением в 9,6 ГВт.
Источник: оценка BitOoda, майнеры, производители и продавцы ASIC, публичные источники.

По нашей оценке, 50% майнинговых мощностей Биткойна платят за кВт-ч 3 цента или меньше, что находится в русле тенденции последних нескольких лет к устойчивому снижению этого показателя. Некоторые сведения позволяют предположить, что в 2018 году эта цифра была ближе к 6 ¢/КВт-ч. При снижении дохода на петахеш/сек. из-за роста хешрейта сети, майнеры с высокими затратами на электроэнергию были вынуждены либо переместиться в регионы с более низкой стоимостью электроэнергии, либо закрыться.

Кривая затрат на электроэнергию: сопоставление затрат на электроэнергию с долей в энергопотреблении сети.
Источник: оценка BitOoda, майнеры, производители и продавцы ASIC, публичные источники.

Исходя из нашей оценки кривой затрат, средняя денежная стоимость майнинга 1 BTC составляет около 5000 $, с верхней доверительной границей около 6000 $. Эта оценка включает денежные операционные расходы без учета амортизации или иных затрат на майнинговое оборудование.

Кривая также показывает, что небольшой процент биткойнов добывается с денежными затратами выше текущей спотовой цены BTC. Мы полагаем, что часть этого неэкономичного майнинга продиктована обязательствами по покупке электроэнергии и потенциальными стимулирующими выплатами для отключения мощностей в пиковые периоды спроса на электроэнергию и приобретения биткойнов в юрисдикциях с ограниченными или более дорогостоящими возможностями для торговли.

Стоимость майнинга 1 BTC, основанная на энергопотреблении сети при различных затратах на энергию, данные по состоянию на 01.07.2020.
Источник: оценка BitOoda, майнеры, производители и продавцы ASIC, публичные источники.

Отметим, что для безубыточного майнинга на оборудовании класса S9 при текущем хешрейте сети нужна цена электричества менее 2 ¢/кВт-ч, и, вероятно, чтобы такой майнинг оставался жизнеспособным, эта верхняя граница цены должна будет со временем снижаться еще больше, поскольку хешрейт продолжает расти. Наша модель затрат предполагает, что для управления 5 МВт энергопотребления требуется один человек. Поскольку устройства класса S9 менее энергоэффективны, чем более новые майнинговые установки, и требуют больше устройств на петахеш/сек. хешрейта, они потребляют больше энергии в сравнении с более новыми устройствами и требуют больше трудозатрат и накладных расходов для получения того же хешрейта. На оборудовании класса S19 для генерации 1 петахеш/сек. хешрейта требуется около 30 КВт и чуть более 9 устройств. На оборудовании класса S9 для генерации того же 1 петахеш/сек. хешрейта потребовалось бы около 70 устройств и более 100 кВт, и, соответственно, больше трудозатрат и накладных расходов.

Дневная выручка и денежные эксплуатационные расходы для различных майнинговых установок при текущем хешрейте и различной стоимости электроэнергии.
Примечание: для оценки доли электроэнергии, фактически используемой для майнинга, мы исходим из значения PUE 1,12.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.
Стоимость трудозатрат основывается на полученных от майнеров оценках относительно стоимости технического обслуживания и эксплуатационного персонала, необходимых для запуска масштабного (>50 МВт) проекта.

Резюмируя, мы оцениваем доступную для майнинга Биткойна энергетическую мощность в

9,6 ГВт, а текущий уровень ее использования – в 60%+. Эта электроэнергия имеет среднюю цену

3 ¢/кВт-ч, а средняя денежная стоимость майнинга 1 BTC составляет около 5000 $. По нашим оценкам, на долю Китая приходится около 50% от общего энергопотребления, а на долю США – около 14%. Значительная часть китайских мощностей мигрирует на сезон паводков в провинции Сычуань и Юньнань, чтобы извлечь выгоду из дешевой электроэнергии. Подробнее это явление будет рассмотрено во второй части статьи.

Часть 2: Некоторые удивительные выводы о связи между ростом хешрейта сети Биткойна и сезоном паводков в Китае

Мы обнаружили, что на Китай приходится 50% от энергопотребления биткойн-майнинга и хешрейта сети. В этой части мы внимательнее рассмотрим китайское биткойн-комьюнити и влияние сезона паводков на цену биткойна и хешрейт сети.

Что за сезон паводков? В юго-западных провинциях Китая Сычуань и Юньнань с мая по октябрь выпадают обильные осадки. Это приводит к огромному притоку воды к дамбам, вызывая всплеск производства гидроэлектроэнергии. Производственные мощности гидроэлектростанций в этот период значительно превышают спрос на электроэнергию, поэтому ее излишки продаются майнерам с большой скидкой. Это высвобождает излишки воды из переполненных плотин, так что продажа дешевой электроэнергии является взаимовыгодным вариантом и для гидроэлектростанций, и для майнеров. Избыточная электроэнергия по дешевой цене привлекает майнеров, которые перевозят сюда оборудование из соседних провинций. Если на севере Китая в засушливые месяцы майнеры платят за электроэнергию 2,5–3 ¢/кВт-ч, то в провинциях Сычуань и Юньнань в сезон дождей, продолжающийся с мая по октябрь, цена опускается ниже 1 ¢/КВт-ч.

Мы несогласны с общепринятым мнением о том, что низкие цены на электроэнергию стимулируют рост хешрейта сети в сезон паводков. Мы считаем, что сезон паводков опускает кривую затрат на 6 месяцев в году, что приводит к сокращению вынужденных продаж биткойнов, необходимых для финансирования операционных расходов, поскольку майнеры накапливают капитал для последующего наращивания мощностей.

Как показано на диаграмме ниже, есть существенная разница между средним ростом цен в паводковый и сухой сезоны, тогда как рост хешрейта примерно в эти периоды остается примерно одинаковым. Мы показали рост в каждый отдельный период, признавая, что первые два периода, вероятно, были исключениями (что еще больше подтверждает наш тезис), и средние значения основаны на небольшой выборке последующих 11 чередующихся 6-месячных периодов.

Хешрейт и цена BTC, разделенные на сухой и паводковый сезоны.
Примечания: учитываются данные начиная с 2014 года; в средних значениях не учитывается период с ноября 2013 по октябрь 2014 г.; данные по состоянию на 01.07.2020.
Источник: BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Эта динамика накопления капитала, сопровождаемая закупкой, поставкой и развертыванием оборудования, более широко отражается в корреляции между ростом цены (поддерживаемой накоплением капитала) и ростом хешрейта через 4–6 месяцев после этого, когда поставляется приобретенное оборудование.

Сезон паводков в Китае приводит к снижению кривой затрат, что может способствовать накоплению капитала и будущему росту хешрейта. Увеличение накопления капитала снизило бы спрос отрасли на внешнее финансирование для поддержки будущего роста хешрейта.

Корреляция между изменениями цены и хешрейта.
Примечание: приведены данные за последние 12 месяцев, по состоянию на 01.07.2020.
Источник: BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Мы рассматриваем корреляцию изменений цены в течение периода от 15 до 360 дней с изменениями хешрейта за тот же период прошлого года. Мы отметили, что хешрейт с высокой корреляцией следует за ценой с отставанием в 4–6 месяцев. Это создает динамику накопления капитала с последующей закупкой, доставкой и развертыванием оборудования по мере обработки заказов цепочкой поставок.

Доступные и недоиспользуемые энергетические мощности, генерация и накопление капитала внутри отрасли (чему способствует гидросезон в Китае) и внешнее финансирование, а также снижение прибыли на петахеш/сек. – все это играет роль в будущем росте хешрейта. Будущее хеша мы рассмотрим в третьей части статьи.

Часть 3: Прогнозы роста хешрейта Биткойна: на сколько, когда, почему и что может замедлить (или ускорить) рост

В этой части статьи мы поговорим о том, насколько может вырасти хешрейт сети, какие факторы способствуют его росту, а также об ограничениях доступности капитала и финансирования, которые могут этот рост сдерживать.

По нашим оценкам, хешрейт Биткойна в следующие 12–14 месяцев может превысить 260 экзахеш/сек., что приведет к небольшому увеличению доступной энергетической мощности с 9,6 до 10,6 ГВт и циклу обновления, в результате которого более старое оборудование класса S9 будет заменено устройствами классов S17 и S19. Рост энергетической мощности основан на доступной мощности в местах майнинга, планируемых расходах на инфраструктуру и мнении о том, что в некоторых локациях с наибольшей стоимостью майнинга майнеры могут оказаться вынуждены сворачивать свои предприятия под давлением сокращающихся доходов.

Хешрейт и энергопотребление Биткойна.
Примечание: для оценки доли электроэнергии, фактически используемой для майнинга, мы исходим из значения PUE 1,12.
Данные по состоянию на 01.07.2020.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Завершение цикла обновления оборудования до класса S19 к середине 2022 года, вероятно, поднимет хешрейт сети до

360 экзахеш/сек. По нашим оценкам, следующее радикальное обновление устройств для майнинга может произойти не раньше середины – конца 2022 года, хотя до этого времени можно ожидать постепенного повышения их энергоэффективности. Стоит отметить, что, если цена биткойна останется на том же уровне или снизится, валовый доход на петахеш/сек. продолжит сокращаться до уровня предельных затрат на производство, и дальнейшие инвестиции и рост хешрейта в этом случае могут значительно замедлиться, неизбежно оказав влияние и на достижение прогнозируемого нами хешрейта, который окажется достигнут позже или вовсе не будет достигнут.

Мы попытались оценить прогресс TSMC в сравнении с Samsung и Intel (хоть Intel и не производит ASIC-майнеров), и имеющиеся данные говорят о больших различиях между технологическими процессами разных поставщиков полупроводниковых изделий. Мы предполагаем, что следующий важный шаг в ASIC-технологии будет связан с переходом на 5-нм литографию. В этом отношении TSMC, основной поставщик Bitmain, опережает Samsung. Однако, хотя TSMC имеет объемные заказы как на 7-нм, так и на 5-нм функциональные узлы, их геометрия очень напоминает Intel-овские 10-нм узлы, и мы считаем, что Samsung, делая более выигрышную геометрию, в этой гонке буквально дышит в спину TSMC. ASIC – это в первую очередь логические чипы, так что сравнение с Intel имеет смысл. По мере развития индустрии полупроводников, мы отмечаем все большее расхождение в геометрии элементов. Таким образом, существуют важные различия в отношении плотности чипов, размеров элементов и, в конечном счете, энергопотреблении и тепловых свойствах чипов разных производителей, даже в одном номинальном функциональном узле.

Сравнение геометрии чипов Intel и TSMC.
Источник: https://www.eetimes.com/intels-10nm-node-past-present-and-future/

Samsung недавно объявили (англ.) о том, что планируемое коммерческое производство на 3-нм функциональных узлах, вероятно, будет отложено до 2022 года, а основу производства в 2021 году, скорее всего, составят 5-нм узлы. Мы полагаем, что нехватка 3-нм оборудования, вероятно, приведет к тому, что 5-нм узлы составят основу разработки и производства ASIC и до 2022 года. По этим причинам мы рассчитываем, что оборудование класса S19 в ближайшие 24 месяца будет составлять большую часть поставок, хотя постепенные конструктивные улучшения могут привести к повышению эффективности, что может найти отражение в появлении новых модельных рядов.

Рост хешрейта (снизу) замедляется после использования доступных энергетических мощностей и завершения цикла обновления.
Примечание: для оценки доли электроэнергии, фактически используемой для майнинга, мы исходим из значения PUE 1,12.
Данные по состоянию на 01.07.2020.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Как показывают приведенные выше графики, даже относительно скромные предположения о росте энергетических мощностей сети и широком развертывании майнингового оборудования класса S19 дают в результате хешрейт 360 экзахеш/сек. Повышение энергоэффективности (меньшее количество ватт на Тхеш/сек.) может стать положительным фактором для этих прогнозов, однако критической проблемой является уменьшение получаемых BTC, на петахеш/сек. или на МВт-ч, — общий суточный поток биткойнов остается примерно постоянным, колеблясь только с дополнительными блоками и комиссиями за транзакции. Так что, если хешрейт сети увеличивается, то доля майнеров в общем хешрейте и, следовательно, в потоке BTC снижается. И если цена BTC не будет расти соответственно росту хешрейта, прибыльность майнинга упадет, и новое равновесие может быть достигнуто на значительно меньшем значении хешрейта, чем тот, что мы здесь прогнозируем.

На диаграмме ниже показаны биткойны, зарабатываемые на МВт-ч, для каждого класса устройств: майнеры S19 могут заработать почти в 3 раза больше BTC на МВт-ч, нежели S9.

Количество BTC, зарабатываемых на МВт-ч в зависимости от хешрейта сети.
Данные по состоянию на 04.07.2020; цифры энергопотребления рассчитаны исходя из PUE 1,12.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

На диаграмме ниже показано, как менялось (и, предположительно, будет меняться) количество получаемых BTC на петахеш/сек. в зависимости как от хешрейта сети, так и от времени, и с учетом награды за блок до и после халвинга. И здесь тоже можно наблюдать снижение доходности в BTC. При рассмотрении этого вопроса вне зависимости от устройств, основываясь только на петахеш/сек., ясно, что ключевым элементом устойчивого роста хешрейта с течением времени является цена.

Суточный объем биткойнов, заработанных на петахеш/сек. с течением времени и в зависимости от хешрейта сети.
Исторические данные начиная с 01.01.2018, по состоянию на 01.07.2020.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Долларовая стоимость добытого BTC со временем будет падать, приводя к снижению прибыльности майнинга, если только цена биткойна не вырастет достаточно, чтобы это компенсировать. Как показано на диаграмме ниже, доход, получаемый на петахеш/сек., является функцией как хешрейта сети, так и цены биткойна. При текущих целевом хешрейте сети

124 экзахеш/сек. и цене 9220 $/BTC, суточный доход на петахеш/сек. составляет

70 $. Если бы хешрейт сети вырос до 260 экзахеш/сек., что, как мы ожидаем, должно произойти летом 2021 года, то для получения того же суточного дохода в размере 70 $ на петахеш/сек. биткойн должен был бы стоить около 19 500 $. При цене 10 000 $/BTC суточный доход на петахеш/сек. составит всего 36 $. На средней диаграмме ниже показано, что расходы на майнинг при использовании эффективного оборудования класса S19 и цене электричества 4 ¢/КВт-ч составляют

37 $ на петахеш/сек. в сутки, но майнинг на оборудовании класса S9 при той же цене электроэнергии будет обходиться в 133 $/сутки. Чтобы майнить в безубыток на оборудовании класса S9 при цене BTC 10 000 $, электроэнергия должна стоить 0,5 ¢/кВт-ч.

Суточный доход и денежные эксплуатационные расходы для каждого класса майнингового оборудования при различной стоимости электроэнергии и при нескольких вариантах будущих хешрейта и цены BTC.
Примечание: для оценки доли электроэнергии, фактически используемой для майнинга, мы исходим из значения PUE 1,12.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Значительные капитальные затраты, необходимые для достижения потенциального хешрейта, являются ограничивающим фактором — в частности, если рост цены BTC не будет успевать за хешрейтом, это, как минимум, будет препятствовать генерированию капитала внутри отрасли, еще больше увеличивая зависимость от внешних источников капитала. Кроме того, это может понизить наши прогнозы в отношении хешрейта, вытеснив из эксплуатации более дорогостоящее оборудование и ограничив внешние потоки капитала, когда проекты столкнутся с неопределенностью и падением ожиданий в отношении доходности инвестиций.

А что, если цена будет двигаться в горизонтальном коридоре? В какой момент хешрейт перестанет расти? При цене электроэнергии 1 ¢/кВт-ч оборудование класса S9 могло бы продолжать работать при хешрейте сети до 180 экзахеш/сек. При цене 3 ¢/кВт-ч устройства S19 могут работать при хешрейте до 295 экзахеш/сек. При более высоком хешрейте для безубыточного майнинга на S19 понадобится либо более высокая цена BTC, либо более низкая цена электричества. Однако если хешрейт будет значительно ниже 295 экзахеш/сек., то устройства не смогут отбить капитальные расходы на их использование. Очевидно, что рост цены BTC заложен в бюджет капитальных вложений каждого майнера.

Дневная выручка и денежные эксплуатационные расходы на петахеш/сек. в зависимости от хешрейта сети.
Примечание: для оценки доли электроэнергии, фактически используемой для майнинга, мы исходим из значения PUE 1,12.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Общий объем капитальных вложений, необходимый для достижения 260 экзахеш/сек. в течение следующих 12 месяцев, составляет 4,5 миллиарда долларов, и еще плюс

2 миллиарда, чтобы достичь 360 экзахеш/сек. к середине 2022 года.

Хешрейт и энергопотребление Биткойна.
Примечание: для оценки доли электроэнергии, фактически используемой для майнинга, мы исходим из значения PUE 1,12.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Если цена биткойна в течение двух лет будет устойчиво расти до

19 тыс. долларов с темпом 40% и более в год, то оборудование класса S19 будет оставаться жизнеспособным даже при электроэнергии по 5 ¢/кВт-ч, однако при этом возникнет разрыв в

4,1 миллиарда долларов между общей потребностью отрасли в капитальных вложениях и денежным потоком, генерируемым внутри сети.

Капитальные затраты сети Биткойна и генерируемый внутри нее денежный поток.
Данные по состоянию на 01.07.2020; логарифмическая шкала на оси Y.
Источник: оценка BitOoda, Blockchain.com, Kaiko, Coinmetrics.

Нам приходилось встречать опасения в отношении того, что наша модель роста хешрейта подразумевает значительные поставки нового оборудования: нас спрашивали, насколько выполнимым является этот прогноз. Чтобы база установленного и подключенного майнингового оборудования увеличивалась в соответствии с нашим прогнозом, еженедельно должны поставляться около 60 000 устройств. Для сравнения, Bitmain в первой половине 2018 года, согласно отчетам компании, поставляли 95 000 единиц оборудования в неделю. Несмотря на некоторую неопределенность в отношении количества чипов и размеров кристаллов в майнерах класса S19, мы уверены, что полупроводники и производственные мощности не будут сдерживающим фактором.

В заключение, мы считаем, что хешрейт сети Биткойна может достичь 260 экзахеш/сек. в течение 12 месяцев и 360 экзахеш/сек. в течение 24 месяцев. Однако это в некоторой степени зависит от цены биткойна, которая, согласно нашей модели, должна расти примерно на 25–35% годовых. Мы не моделируем и не прогнозируем будущую цену Биткойна, а только отражаем влияние потенциальных ценовых сценариев на рост хешрейта, энергопотребление и капитальные затраты майнинговой индустрии, а также на прибыльность майнинга. Отклонение от обозначенного диапазона может задержать либо, наоборот, ускорить рост хешрейта. Цена биткойна и наличие внешнего капитала для преодоления разрыва в финансировании потенциально могут ограничить способность отрасли к увеличению майнинговой мощности до 360 экзахеш/сек., но возможности производить или собирать необходимые полупроводниковые чипы – нет.

Инвесторам при оценке майнинговых проектов следует принимать во внимание эти прогнозы и не забывать о влиянии цены биткойна. Мы рекомендуем инвесторам придерживаться стратегии активного хеджирования для снижения операционных рисков – как мы любим говорить, майнеры знают, каковы будут их расходы через 6,12 и 24 месяца, но они не знают, сколько биткойнов получат и сколько эти биткойны будут стоить. Стратегии хеджирования могут помочь снизить операционные риски и стабилизировать денежные потоки.

Подписывайтесь на BitNovosti в Telegram!
Делитесь вашим мнением об этой статье в комментариях ниже.

Источник