Mientras los mineros ASIC evolucionan, Bitcoin se hace más amigable con el medio ambiente

Desde su introducción al mundo de Bitcoin en el 2013, los mineros ASIC vienen evolucionando de forma sostenida para hacerse cada vez más eficientes. Los avances tecnológicos de la actualidad permiten que el poder de minado en la red Bitcoin crezca mucho más de lo que lo hace su consumo eléctrico.

A pesar de las mejoras que ha mostrado la minería de Bitcoin en relación con su huella en el medio ambiente, muchos medios y organizaciones ambientalistas, como Greenpeace, siguen presentando a esta actividad como una de las principales culpables de los problemas ambientales y energéticos del planeta hoy en día.

En más de una oportunidad se ha dicho que el consumo eléctrico de Bitcoin es mayor que el de países como Suecia. Sin embargo, a este argumento le falta añadir una lista con nombres como Google, Amazon, YouTube, Netflix y Facebook, entre otros, que también consumen más energía que países enteros.

Como respuesta a las acusaciones contra Bitcoin en relación a su demanda energética y su impacto en el medio ambiente, es importante destacar que la mayoría de las grandes granjas de minería de esta criptomoneda utilizan fuentes renovables de energía, entre las que lideran las plantas hidroeléctricas. No obstante, hay proyectos en marcha para aprovechar la energía solar y la geotérmica.

El desarrollo de hardware y tecnología en general que mejore la eficiencia de la minería de Bitcoin no solo resulta provechoso para su funcionamiento a nivel de red, sino que también disminuye su impacto ambiental e incluso puede resultar favoreciendo la rentabilidad de esta actividad.

El estado actual de la red Bitcoin

De acuerdo con el informe del primer trimestre del 2022 presentado por el Consejo de Minería de Bitcoin, la eficiencia energética de Bitcoin creció un 63% entre el primer trimestre del 2021 y el primer trimestre del 2022. En los últimos 12 meses, el consumo de esta red pasó de 12,6 EH/GW a 20,5 EH/GW.

El Consejo de Minería de Bitcoin (BMC, por sus siglas en inglés) está conformado por un grupo de empresas dedicadas, en su mayoría, a la minería de Bitcoin y cuenta con miembros de la talla de Marathon, Hut 8, MicroStrategy, Poolin, BitFury y otros.

Las empresas mineras que pertenecen al BMC proporcionan el 50% del hashrate de Bitcoin y, según una encuesta interna, el 64,6% de la energía que usan viene de fuentes renovables.

Michael Saylor, cofundador y CEO de MicroStrategy, explica que el hashrate de Bitcoin ha crecido un 23% en comparación con el primer trimestre del 2021. En contraste, el consumo eléctrico de la minería de BTC es un 25% menor al de aquel entonces.

 

 El hashrate de Bitcoin en el primer trimestre del 2021 promedió unos 164 EH/s, mientras que en 2022 se ha mantenido sobre los 200 EH/s. Fuente: Statoshi.info. 

El progreso en la minería de Bitcoin y los avances en la tecnología que usan los equipos ASIC destinados a este fin permiten que, en la actualidad, el consumo eléctrico de la red Bitcoin sea de solo 247 TWh, de los 154.750 TWh que se generan a nivel mundial.

La minería de Bitcoin utiliza el 0,16% de la energía eléctrica generada a nivel mundial. Fuente: Consejo de Minería de Bitcoin. 

La evolución de los mineros de Bitcoin: desde el CPU hasta el ASIC

Minería con CPU

La minería de Bitcoin no fue siempre muy eficiente ni muy potente. En un principio, cuando Satoshi Nakamoto dio inicio al proyecto de la primera criptomoneda, bastaba con un ordenador común para minar BTC.

 

 En los inicios de Bitcoin era posible minar con una PC como esta. Fuente:  golubovy/ adobe.stock. 

Conforme la red fue creciendo, las recompensas de cada minero se vieron mermadas, ya que se distribuían entre más competidores. Quienes tenían los procesadores más potentes, tenían mayores probabilidades de hacerse con los 50 BTC que ganaba cada minero por sumar un nuevo bloque a la cadena en ese entonces.

Minería con GPU

A finales del 2010, llegó el uso de las tarjetas gráficas (GPU) a la minería de Bitcoin. Su principal ventaja ante los CPU era su capacidad de poder resolver problemas matemáticos en paralelo.

Esto le permitía ser hasta seis veces más potente, mientras que su precio era solo el doble de lo que podía costar un CPU convencional.

Las tarjetas gráficas fueron el siguiente paso de los mineros de Bitcoin que querían un mayor hashrate. Fuente: stasstepanov / adobe.stock.com. 

Minería con FPGA

La competencia de las GPU no tardó en llegar y para el 2011 los equipos FPGA (Matriz de Puertas Lógicas Programable en Campo, por sus siglas en inglés) empezaron a ser utilizados para minar Bitcoin.

Este tipo de hardware se puede configurar tanto a nivel de programación (software) como a nivel físico para trabajar con un algoritmo de minado en específico. Esto permitía que fuese hasta el doble de potente que la GPU más rápida del mercado.

 Los FPGA fueron el punto intermedio entre las GPU y los ASIC. Había cierto grado de versatilidad, pero su reconfiguración era un proceso delicado. Fuente: Remus Rigo / adobe.stock.com. 

Minería con ASIC

Dos años más tarde, en el 2013, los Circuitos Integrados para Aplicaciones Específicas (ASIC) se apoderaron de la minería de Bitcoin. El secreto de la potencia que caracteriza a este tipo de hardware es que son fabricados para minar exclusivamente un tipo de algoritmo de minado. No hay forma de modificarlos ni reprogramarlos para minar un algoritmo diferente. Por ejemplo: un ASIC para minar Bitcoin, que usa el algoritmo de minado SHA-256, no puede ni podrá utilizarse para mina Ethereum, pues su algoritmo de minado es el Ethash.

Un algoritmo de minado se podría comparar con un idioma, ya que permite que el minero se comunique con la red de la criptomoneda para trabajar en ella.

 

 Los ASIC se han mantenido en la cúspide como el hardware minero de Bitcoin por excelencia desde el 2013. Fuente: Татьяна Палладина / adobe.stock.com.  

Los ASIC son cada vez más eficientes

Según cálculos de Josh Metnick, CEO de la firma de consultoría sobre minería de criptomonedas Navier, los equipos ASIC de la actualidad son 100 mil millones de veces más veloces que los CPU del 2009, cuando nació Bitcoin.

La rápida evolución de la tecnología relacionada con la minería de Bitcoin ha provocado que tanto el hashrate como la dificultad de minado de esta red hayan crecido mucho desde su origen.

Cabe mencionar que la dificultad de minado es un valor que aumenta o disminuye automáticamente, según el hashrate de la red. Su finalidad es la de mantener la producción de bloques a un ritmo estable, de acuerdo con la información del Libro Blanco de la criptomoneda en cuestión.

 

 

En el gráfico anterior se puede ver que las líneas más empinadas están entre el paso de CPU a FPGA y luego, en la evolución de los chips ASIC utilizados para minar. El tamaño de estos chips fue reduciéndose con el fin de hacerlos más veloces y eficientes en general.

Durante el paso del chip de 130 nm del primer ASIC hasta el de 16 nm en 2015, hubo 56 ajustes de dificultad de la minería en los que todos fueron ascendentes. Es decir, el hashrate de Bitcoin subió de manera sostenida por todo ese tiempo.

Lo más sorprendente sobre la evolución del hardware minero de Bitcoin es que, mientras más poderoso se ha hecho, su consumo eléctrico en relación con la potencia que entrega se hace cada vez menor.

 

 Avances en la eficiencia del hardware minero medido en Joules por terahash. Fuente: Consejo de Minería de Bitcoin.

 

En la imagen previa se puede observar lo mucho que ha avanzado la eficiencia del hardware minero en los últimos 13 años. El minero ASIC modelo Antminer U1 de Bitmain, que salió a la venta en diciembre del 2013, era 700 veces más eficiente que un CPU estándar del 2009.

El minero más eficiente que se muestra en el cuadro es el Antminer S19 XP con 21,5 J/TH. Michael Saylor, en su explicación sobre este punto comenta que hay otra forma de presentar estos datos. Para ello se diría que un S19 XP necesitaría 21,5 megawatts de energía para lograr un exahash de potencia.

La eficiencia minera sigue avanzando

Si bien el avance de los mineros ASIC de Bitcoin ha sido exponencial en la última década, tanto en poder de minado como en eficiencia, hay equipos más potentes y eficientes en camino. Dos de ellos vienen de la mano de Bitmain, que trae los modelos Antminer S19 Pro+ Hyd, de 198 TH/s, y el Antminer S19 XP Hyd, de 255 TH/s.

Los nuevos mineros ASIC de Bitmain cuentan con refrigeración líquida; lo que permite llevar al límite a los chips que conforman el minero, sin preocuparse tanto por la temperatura que puedan alcanzar. La eficiencia del S19 Pro+ Hyd es de 27,5 J/TH, mientras que la del S19 XP Hyd es de 20,8 J/TH.

El fabricante de mineros ASIC MicroBT también anunció la llegada de un dispositivo con sistema de refrigeración líquida a su arsenal, como lo reportó en su momento CriptoNoticias. Se trata del Whatsminer M53, que ofrece un poder de minado de 240 TH/s y una eficiencia de 29 J/TH.