Los chips de circuito integrado específico de aplicación (ASIC) forman la red troncal de la industria minera de Bitcoin (BTC). Las máquinas ASIC están hechas para un solo propósito: para resolver el algoritmo SHA-256 de Bitcoin lo más rápido posible para recolectar recompensas de bloque.
Son extremadamente buenos en eso. Una de las máquinas ASIC más utilizadas, el Antminer S19, es capaz de hacer 82 billones de cálculos por segundo, 820 veces el número de estrellas en la Vía Láctea. El mercado de fabricación ASIC de $ 30 mil millones está dominado por Bitmain. Las máquinas de la compañía china alimentan aproximadamente el 80% del Hashrate de Bitcoin, según Theminermag.
Pero Bitdeer (BTDR) con sede en Bitcoin, con sede en Singapur, tiene la intención de sacudir las cosas con el lanzamiento de una nueva arquitectura de chips ASIC. Estos nuevos chips podrían traer un gran salto en la eficiencia, afirma la compañía, al tiempo que mejora la transparencia en el proceso de fabricación ASIC.
“Los dos jugadores dominantes (Bitmain y Microbt) son empresas privadas y muy opacas”, dijo Jeff Laberge, jefe de mercados de capitales e iniciativas estratégicas en Bitdeer, a CoinDesk en una entrevista. “Realmente no se involucran con los medios ni dan ningún tipo de orientación sobre lo que están haciendo desde el punto de vista de I + D, y eso hace que sea muy difícil para los compradores finales”.
“Queremos que nuestros clientes sepan dónde estamos en nuestro proceso de fabricación, cuál es nuestra hoja de ruta en términos de nuevos diseños de chips, dónde estamos en nuestros ciclos de producción”, dijo Laberge.
Shanon Squires, director de minería de la firma de acogida de bitcoin, Compass Mining, dijo a CoinDesk que una mayor visibilidad de la producción ASIC ayudaría a los mineros a planificar nuevos envíos de hardware y facilitar la predecir el crecimiento de dificultad de Bitcoin. “El compromiso de Bitdeer con la transparencia es excelente para la industria minera”, dijo.
“Si bien Canaan revela su volumen de ventas anual para varios modelos mineros, Bitdeer lleva un paso más allá al proporcionar actualizaciones de volumen de entrega más frecuentes”, dijo Wolfie Zhao, directora de investigación de Theminermag, a CoinDesk. “Aunque ambos son jugadores más pequeños en el mercado de hardware, sus esfuerzos muestran buena fe en la promoción de la transparencia. Con suerte, esto alentará a los titulares del mercado más grandes a tomar nota”.
Buscando eficiencia
Los chips ASIC han utilizado principalmente el mismo plan desde 2014. Durante la última década, los mayores aumentos en la eficiencia de la energía ASIC han llegado a nivel de fundición, ya que el fabricante de chips Global TSMC líder ha refinado su proceso de fabricación. Si bien los mineros también han hecho alteraciones al diseño de chips, tales modificaciones solo han generado ganancias incrementales.
Aun así, el progreso ha sido tremendo. El primer ASIC, Avalon (2013) de Canaan (2013) tuvo una eficiencia energética de 6,000 julios por terahash (j/th). Antminer S21XP Hydro de BitMain, la máquina más eficiente actual en el mercado, cuenta con una eficiencia de 12 J/TH.
Bitdeer, que figura en NASDAQ, quiere crear una arquitectura completamente nueva para sus ASIC. “Sentimos que será necesario entrar en lo que llamamos el rango de eficiencia de un solo dígito”, dijo Laberge, refiriéndose a plataformas mineras con menos de 10 J/TH en eficiencia.
Escalar con el plan tradicional significa usar chips progresivamente más delgados. Pero los medios más delgados son más propensos a ser defectuosos y los rendimientos por lote tienden a caer. “También estás compitiendo con Apple y Nvidia y algunas de las compañías más grandes del mundo por los mismos materiales”, dijo Laberge.
El director de estrategia de Bitdeer, Haris Basit, lidera un equipo de ingenieros para crear un nuevo marco. Laberge acreditó a algunos miembros de esa unidad por armar los primeros chips ASIC de Bitmain en 2014: los chips cuya arquitectura se convirtió en el estándar en toda la industria. (BitMain no respondió a una solicitud de comentarios).
La investigación de Bitdeer ya ha tenido éxitos. El producto más reciente de la compañía, SEALMiner A3, logró una eficiencia energética de 9.7 j/th durante los ensayos de rendimiento, informó el lunes la empresa. Eso significa que el A3, que todavía usa el plan ASIC tradicional, podría terminar tomando la corona de eficiencia del Hydro S21XP.
Sin embargo, se espera que el minero SEALMiner A4, que empleará la nueva arquitectura de chips de la empresa, consuma 5 j/th. Probablemente será la máquina ASIC más eficiente del mercado por un margen significativo.
Comparando los ASIC de Bitdeer con la plataforma minera de bitcoin más antigua y el mejor actual en el mercado (CoinDesk)
“La gente ha sabido durante mucho tiempo que podría reciclar (el eléctrico) cargar en un chip, pero nadie ha podido descubrir cómo hacerlo de una manera que permita un alto rendimiento … Hemos descifrado el código sobre cómo hacerlo en una aplicación de muy alto rendimiento”, dijo Basit a The Coin Stories Podcast en diciembre.
“En lugar de simplemente usar (cargar) una vez y descargarlo, lo usamos varias veces, cuatro, cinco, seis veces. Así que obtenemos (a) una mejora del 75-80% en la eficiencia al hacerlo”, agregó Basit.
“Nuestros chips SEALMiner A4 utilizarán esta tecnología, pero también debe aplicarse de manera más general en chips digitales, especialmente chips digitales que son altamente activos, como GPU y chips de procesamiento de señales”.
Chips de fabricación
Hacer ASIC no es fácil. El equipo de investigación de Bitdeer se divide en dos unidades (una en Singapur, otra en Silicon Valley) que funcionan en nuevos diseños de chips. “Para una máquina tan simple, todo lo que hace es resolver el algoritmo SHA-256, es extremadamente complicado de diseñar. Tenemos a algunos de los mejores ingenieros del mundo trabajando en esto”, dijo Laberge. La compañía gasta aproximadamente $ 6-8 millones en investigación por trimestre.
Hasta ahora, la empresa ha estado entregando nuevos productos a un ritmo rápido. Bitdeer expulsó tanto el SEALMiner A1 como el A2 en 2024 y espera que el A3 ingrese a la producción en masa en la última mitad de 2025. Dice que el A4 debería alcanzar el cinta adhesiva (la última etapa de su proceso de diseño) en el tercer trimestre del año, con un lanzamiento probablemente a fines de 2025 o principios de 2026.
Cuando se finaliza un nuevo diseño de chip, Bitdeer envía los planes a TSMC. La firma taiwanesa no solo es el fabricante de chips más grande del mundo, sino que también es el más avanzado en un nivel tecnológico, lo que hace que la asociación de Bitdeer sea crucial.
“No puedes ir a TSMC y decir: ‘Oye, quiero 100 exahash de chips en los próximos tres meses’. Hay un proceso para pasar por eso ”, dijo Laberge. “Entras y les pides la asignación de chips, y lo darán basado en la prioridad”.
Una vez que tiene los planes en la mano, TSMC produce una máscara, que esencialmente funciona como una plantilla para chips, como la platina en una imprenta. La máscara se envía a Bitdeer junto con chips de riesgo (un pequeño lote de chips que la compañía puede usar para las pruebas) para asegurarse de que el diseño funcione correctamente. Si la empresa necesita alguna alteración al diseño, es cuando sucede. En ese caso, TSMC realiza correcciones basadas en los comentarios de Bitdeer y envía una nueva máscara con nuevos chips de riesgo. Todo esto sucede a un costo significativo. Bitdeer gastó $ 14 millones en el tapón de la A2, y el A3 fue aún más caro, dijo Laberge.
Cuando Bitdeer está satisfecho con un diseño, TSMC usa la máscara para producir obleas en masa. Laberge comparó las obleas con las sábanas, cada una con cientos de chips. Técnicamente, se puede usar una máscara para crear un número casi ilimitado de obleas, pero TSMC tiene recursos finitos y solo puede producir un cierto número de chips, por lo que las empresas terminan compitiendo por ellos.
Una de las ventajas del diseño del A4, según Laberge, es que se supone que facilita el proceso de asignación de chips de la empresa. “(Basit) desafió al equipo a crear una nueva arquitectura que no necesitaba someterse a los últimos procesos de TSMC, pero podría dar un paso atrás a un par de generaciones, lo que nos permitiría usar un nodo mucho menos demanda”, dijo. Un nodo semiconductor es básicamente una versión específica de la tecnología de fabricación de chips de la empresa; TSMC está constantemente construyendo nuevos nodos en un esfuerzo por refinar sus procesos.
Bitdeer tarda aproximadamente tres meses en recibir su máscara y chips de riesgo después de enviar por primera vez su diseño a TSMC. Luego, la compañía son otros tres o cuatro meses para recibir sus chips una vez que le ha dado a la fundición la luz verde para la producción en masa. Los chips se envían directamente a las instalaciones de fabricación de Bitdeer en Asia. A partir de ahí, las plataformas mineras pueden tardar de cuatro a ocho semanas en ser completamente construidas y empaquetadas.
Apuntando a la cima
A pesar de todos los costos incurridos durante la producción, parte del capital requerido para la fabricación de ASIC proviene de los clientes de Bitdeer.
Los mineros interesados en comprar ASICS de Bitdeer generalmente depositan un depósito del 25% al 50% del costo total del pedido. El ciclo de producción tiende a promediar a los seis a siete meses, por lo que la compañía no tarda mucho en recuperar sus fondos y obtener ganancias.
Construir ASICS también crea ventajas para las propias operaciones mineras de Bitdeer. Hasta hace poco, la empresa, que se fundó en 2021, se centró en el negocio de alojamiento, lo que significa que proporcionó instalaciones para que otros mineros de Bitcoin colocen sus plataformas. Bitdeer está saliendo lentamente de ese modelo y expandiendo sus propias operaciones mineras junto con su brazo de fabricación ASIC.
La adquisición de ASIC típicamente es la parte más cara de la construcción de una operación minera de bitcoin. Estas máquinas generalmente solo duran alrededor de tres o cuatro años antes de que los modelos más nuevos las hagan obsoletas, por lo que las empresas mineras de Bitcoin buscan constantemente adquirir más.
Bitdeer no solo puede reducir considerablemente estos costos al producir sus propias máquinas, sino que también tiene la opción de vender sus plataformas mineras a otras empresas dependiendo de sus necesidades.
En el futuro, Bitdeer tiene como objetivo darle a Bitmain y Microbt una carrera por su dinero, e interrumpir lo que Laberge llamó el duopolio del mercado ASIC. “Queremos ser el mejor jugador del mercado, absolutamente”, dijo Laberge. “Creemos que tenemos el equipo y la tecnología para hacer eso”.
