Основою індустрії майнінгу біткоїнів (BTC) є спеціалізовані мікросхеми (ASIC), призначені для конкретних застосувань. Машини ASIC створені з єдиною метою: якнайшвидше розв’язати алгоритм SHA-256 біткоїна, щоб отримати винагороду за блок.
І вони надзвичайно добре з цим справляються. Одна з найпоширеніших ASIC-машин, Antminer S19, здатна виконувати 82 трильйони обчислень за секунду – це у 820 разів більше, ніж кількість зірок у Чумацькому Шляху. На ринку виробництва ASIC вартістю 30 мільярдів доларів домінує Bitmain. За даними TheMinerMag, машини китайської компанії виробляють приблизно стільки ж, скільки і біткоїн.
<Але сінгапурська компанія Bitdeer (BTDR), що займається видобутком біткоїнів, має намір змінити ситуацію, випустивши нову архітектуру чіпів ASIC. Ці нові чіпи можуть принести величезний стрибок в ефективності, стверджують в компанії, одночасно підвищуючи прозорість процесу виробництва ASIC.
<"Два домінуючих гравця [Bitmain і MicroBT] є приватними компаніями і дуже непрозорими, - сказав в інтерв'ю CoinDesk Джефф ЛаБерж, керівник відділу ринків капіталу і стратегічних ініціатив Bitdeer. "Вони не взаємодіють зі ЗМІ і не дають жодних вказівок щодо того, що вони роблять з точки зору досліджень і розробок, і це дуже ускладнює планування для кінцевих покупців"
“Ми хочемо, щоб наші клієнти були в курсі того, що вони роблять.
“Ми хочемо, щоб наші клієнти знали, на якому етапі виробничого процесу ми знаходимося, яка наша дорожня карта з точки зору нових дизайнів мікросхем, на якому етапі виробничого циклу ми знаходимося”, – сказав ЛаБерж.
Шенон Сквайрс, директор з видобутку біткойн-хостингу Compass Mining, розповіла CoinDesk, що підвищення прозорості виробництва ASIC допоможе майнерам планувати нові поставки обладнання і полегшить прогнозування зростання складності біткоїна. “Прихильність Bitdeer до прозорості дуже важлива для гірничодобувної галузі”, – сказав він.
<"У той час як Canaan розкриває свій річний обсяг продажів для різних моделей майнінгу, Bitdeer робить ще один крок вперед, надаючи більш часті оновлення обсягів поставок", - розповів CoinDesk Вольфі Чжао, керівник відділу досліджень TheMinerMag. "Хоча обидві компанії є невеликими гравцями на ринку обладнання, їхні зусилля демонструють сумлінність у просуванні прозорості. Сподіваємося, що це спонукає великих гравців ринку взяти їх на замітку".
З 2014 року мікросхеми ASIC використовують здебільшого один і той самий дизайн. За останнє десятиліття найбільше підвищення енергоефективності ASIC відбулося на рівні ливарного виробництва, оскільки провідний світовий виробник мікросхем TSMC вдосконалив свій виробничий процес. Хоча майнери також вносили зміни в конструкцію чіпів, такі модифікації принесли лише додатковий виграш.
Не дивлячись на це, прогрес був величезним. Найперша в історії ASIC, Avalon від Canaan (2013), мала енергоефективність 6 000 джоулів на терахаш (J/TH). Antminer S21XP Hydro від Bitmain, найефективніша на даний момент машина на ринку, може похвалитися ефективністю 12 Дж/ТГ.
Bitdeer, акції якої котируються на біржі Nasdaq, хоче створити абсолютно нову архітектуру для своїх ASIC. “Ми відчуваємо, що буде необхідно прорватися в те, що ми називаємо однозначним діапазоном ефективності”, – сказав ЛаБерж, маючи на увазі майнінг-бурильні установки з ефективністю менше 10 Дж/ТН.
Масштабування за традиційною схемою означає використання все більш тонких чіпів. Але чим тонші чіпи, тим більша ймовірність того, що вони матимуть дефекти, а вихід продукції з однієї партії, як правило, падає. “Ви також конкуруєте з Apple і Nvidia та деякими з найбільших компаній у світі за ті ж самі матеріали”, – сказав ЛаБерж.
Стратегічний директор Bitdeer Харіс Басіт (Haris Basit) очолює команду інженерів, які працюють над створенням нового фреймворку. Деякі члени цієї команди працювали над дизайном перших ASIC-чіпів Bitmain ще в 2014 році – чіпів, архітектура яких стала стандартом для всієї галузі. (Bitmain не відповіла на запит про коментарі).
Дослідження Bitdeer вже принесли успіхи. Останній продукт компанії, SEALMINER A3, досяг енергоефективності 9,7 Дж/ТН під час випробувань продуктивності, повідомила компанія в понеділок. Це означає, що A3, який все ще використовує традиційну схему ASIC, може в кінцевому підсумку відібрати корону ефективності у S21XP Hydro.
Очікується, що майнер SEALMINER A4, в якому буде використовуватися нова архітектура чіпа, буде споживати 5 Дж/ТН. Це, ймовірно, буде найефективніша ASIC-машина на ринку зі значним відривом від конкурентів.
<"Люди давно знали, що можна переробляти [електричний] заряд на чіпі, але ніхто не міг зрозуміти, як це зробити так, щоб забезпечити високу продуктивність... Ми зламали код, щоб зробити це в дуже високопродуктивному додатку", - сказав Базіт в грудневому подкасті Basit the Coin Stories. <"Замість того, щоб використовувати [заряд] один раз і розрядити його, ми використовуємо його кілька разів, чотири, п'ять, шість разів. Таким чином, ми отримуємо підвищення ефективності на 75-80%", - додав Басіт. <"Наші мікросхеми SEALMINER A4 використовуватимуть цю технологію, але вона також може бути застосована в цілому в цифрових мікросхемах, особливо в цифрових мікросхемах з високою активністю, таких як графічні процесори та мікросхеми обробки сигналів."
Виробництво ASIC – непросте завдання. Дослідницька команда Bitdeer розділена на два підрозділи (один в Сінгапурі, інший в Кремнієвій долині), які працюють над новими дизайнами чіпів. “Для такої простої машини – все, що вона робить, це розв’язує алгоритм SHA-256 – її надзвичайно складно розробити. Над цим працюють одні з найкращих інженерів у світі”, – сказав ЛаБерж. Компанія витрачає на дослідження приблизно 6-8 мільйонів доларів на квартал.
Досі фірма випускала нові продукти швидкими темпами. Bitdeer випустила SEALMINER A1 і A2 в 2024 році і очікує, що A3 надійде в масове виробництво в другій половині 2025 року. У компанії кажуть, що A4 повинен досягти стрічкового виробництва (останнього етапу процесу проектування) в третьому кварталі цього року, а його випуск, ймовірно, відбудеться в кінці 2025 або на початку 2026 року.
Коли дизайн нового чіпа завершується, Bitdeer надсилає плани TSMC. Тайванська фірма не тільки є найбільшим виробником чіпів у світі, але й найбільш просунутою в технологічному плані, що робить партнерство Bitdeer з нею надзвичайно важливим.
<"Ви не можете просто прийти в TSMC і сказати: "Ей, мені потрібні чіпи вартістю 100 екзахашів протягом наступних трьох місяців". Існує певний процес, щоб пройти через це", - сказав ЛаБерж. "Ви звертаєтесь до них з проханням про виділення чипів, і вони надають їх у порядку черговості".
Одразу після того, як у TSMC з’являються плани, вона виготовляє маску, яка, по суті, функціонує як шаблон для чіпів – як друкарська форма в друкарському верстаті. Маска надсилається Bitdeer разом з ризик-чіпами (невеликою партією чіпів, які компанія може використовувати для випробувань), щоб переконатися, що дизайн працює належним чином. Якщо фірмі потрібно внести якісь зміни в дизайн, це відбувається саме тоді. В такому випадку TSMC вносить виправлення на основі відгуків Bitdeer і надсилає нову маску з новими ризик-чіпами. Все це відбувається зі значними витратами. Bitdeer витратив $14 млн на переробку A2 і $26 млн на A3.
Коли Bitdeer задоволений дизайном, TSMC використовує маску для масового виробництва пластин. ЛаБерж порівняв пластини з аркушами, кожен з яких містить сотні мікросхем. Технічно маску можна використовувати для створення майже необмеженої кількості пластин, але TSMC має обмежені ресурси і може виробляти лише певну кількість чіпів, тому фірми в кінцевому підсумку конкурують за них.
Однією з переваг дизайну A4, за словами ЛаБерджа, є те, що він має полегшити процес розподілу чипів між компаніями. “[Базіт] поставив перед командою завдання розробити нову архітектуру, яка не потребувала б новітніх технологічних процесів TSMC, але могла б відступити на кілька поколінь назад, що дозволило б нам використовувати вузол, який користується набагато меншим попитом”, – сказав він. Напівпровідниковий вузол – це, по суті, конкретна версія технології виробництва мікросхем фірми; TSMC постійно будує нові вузли, намагаючись вдосконалити свої процеси.
Приблизно три місяці потрібно Bitdeer, щоб отримати маску і ризик-чіпи після того, як він вперше подав свій дизайн в TSMC. Потім ще три-чотири місяці компанія отримує свої чіпи після того, як вона дає ливарному цеху зелене світло на масове виробництво. Чіпи відправляються прямо на виробничі потужності Bitdeer в Азії. Звідти може знадобитися від чотирьох до восьми тижнів, щоб повністю зібрати та упакувати майнінг-бурильні установки.
Не дивлячись на всі витрати, понесені в процесі виробництва, частина капіталу, необхідного для виготовлення ASIC, надходить від клієнтів Bitdeer.
Майнери, зацікавлені в придбанні ASIC Bitdeer, зазвичай вносять депозит у розмірі від 25% до 50% від загальної вартості замовлення. Виробничий цикл в середньому становить шість-сім місяців, тому компанії не потрібно багато часу, щоб повернути свої кошти і отримати прибуток.
Створення ASIC також створює переваги для власного майнінгу Bitdeer. Донедавна фірма, заснована у 2021 році, зосереджувалася на хостинговому бізнесі, тобто надавала іншим майнерам біткоїнів приміщення для розміщення своїх установок. Bitdeer поступово відходить від цієї моделі і розширює власний майнінг поряд з виробництвом ASIC.
Закупівля ASIC, як правило, є найдорожчою частиною створення майнінгу біткоїнів. Ці машини зазвичай служать лише три-чотири роки, перш ніж новіші моделі роблять їх застарілими, тому фірми, що займаються видобутком біткоїнів, постійно прагнуть придбати більше.
Bitdeer не тільки може значно зменшити ці витрати, виробляючи власні машини, але й має можливість продавати свої майнінгові установки іншим фірмам, залежно від їхніх потреб.
У перспективі Bitdeer має намір потіснити Bitmain і MicroBT і зруйнувати те, що ЛаБерж назвав дуополією на ринку ASIC. “Ми хочемо бути найкращим гравцем на ринку, безумовно”, – сказав ЛаБерж. “Ми віримо, що у нас є команда і технології для цього”.
ОБНОВЛЕННЯ (14 березня 2025, 15:30 UTC): Додана вартість стрічкового виводу SEALMINER A3.