As ASICs (Application Specific Integrated Circuits) ou Circuitos Integrados de Aplicação Específica, são equipamentos específicos (e essenciais) utilizados na mineração de Bitcoin.
Essas máquinas foram construídas e desenvolvidas conforme a mineração do Bitcoin evoluía.
No início, era possível usar computadores convencionais e até notebooks para minerar Bitcoin, mas com o avanço da rede e o aumento do número de pessoas adotando a moeda, tornou-se necessário utilizar meios mais avançados e potentes para competir em hashrate e manter a segurança da rede.
Entretanto, hoje em dia, não é mais viável minerar Bitcoin em casa, como antes. Além disso, embora seja tecnicamente possível manter uma ASIC em casa, isso não é muito comum.
Atualmente, essas máquinas são as mais avançadas disponíveis para mineração, e diversas empresas de grande porte fazem parte da indústria de mineração de Bitcoin.
Dito isso, vamos entender como as mineradoras ASIC funcionam?
Tópicos abordados:
Como funciona a mineração de Bitcoin?
Antes de partirmos para entender como funcionam os mineradores ASIC, é importante compreender como funciona a mineração do Bitcoin.
De maneira resumida, na rede Bitcoin, os mineradores competem entre si, por meio de tentativa e erro, para descobrir quem encontra primeiro o hash que completa cada bloco de informação. Logo, o minerador que encontrar o hash primeiro, ganha a recompensa, e o bloco é minerado.
Esse processo ocorre repetidamente na rede do Bitcoin, resultando no surgimento de novos blocos. Assim, quanto maior for o poder computacional empregado, maiores serão as chances de o minerador encontrar o hash e mais rápido o bloco será minerado.
Portanto, a rede do Bitcoin se ajusta para que a mineração de novos blocos ocorra em uma média de 10 minutos. Com isso, a dificuldade (taxa de hash) para resolver essa equação é ajustada à medida que o poder computacional da rede aumenta.
No início, quando apenas Satoshi Nakamoto estava minerando, a dificuldade não era muito grande, mas era a ideal para que a rede não fosse comprometida e ele conseguisse encontrar os blocos.
Entretanto, à medida que mais participantes entraram e começaram a minerar, a dificuldade aumentou. Assim, a rede foi ajustando sua taxa de hash conforme a capacidade computacional disponível no momento.
No final de 2023, a dificuldade da mineração na rede Bitcoin atingiu seu recorde de 475,9 EH/s (exahashes por segundo), indicando que a rede está mais segura do que nunca!
Desse modo, para que a mineração continue funcionando de maneira eficiente, mantendo a segurança da rede e possibilitando a inclusão de novos participantes, os equipamentos tiveram que se atualizar à medida que a tecnologia evoluiu.
Evolução dos equipamentos de mineração
Como dito anteriormente, a mineração evoluiu ao longo do tempo e, claro, os equipamentos utilizados também avançaram.
Quando o primeiro bloco de Bitcoin foi criado, em 3 de janeiro de 2009, somente Satoshi Nakamoto fazia parte da rede, sendo, portanto, o único minerador.
Naquela época, a dificuldade de mineração era baixa comparada aos dias atuais. Por isso, era possível e viável minerar Bitcoin usando um computador comum. Entretanto, com o tempo, tornaram-se necessários equipamentos mais sofisticados, e as máquinas evoluíram conforme você pode ver na imagem abaixo:
2009 – Mineração com CPU
Os computadores comuns, utilizados para acessar a internet e operar aplicativos cotidianos, são equipados com uma Unidade Central de Processamento, mais conhecida como CPU. Esta é o cérebro do computador, responsável por executar instruções de programas por meio de operações básicas como aritmética, lógica e entrada/saída.
Em 2009, quando a rede Bitcoin ainda era pequena e pouco conhecida, a mineração utilizando CPUs era suficiente para atender às demandas iniciais.
Assim, naquela época, a CPU, com sua capacidade de executar operações complexas, era capaz de resolver os quebra-cabeças criptográficos necessários para minerar novos blocos e receber recompensas em Bitcoin.
No entanto, à medida que a popularidade do Bitcoin cresceu e mais mineradores se juntaram à rede, a dificuldade de mineração aumentou significativamente.
As CPUs, apesar de versáteis e capazes de executar várias tarefas, não eram especializadas em mineração e começaram a se tornar ineficientes em comparação com as novas tecnologias que surgiam.
Foi então que se fez necessário o uso de um hardware mais avançado e especializado, como GPUs (Unidades de Processamento Gráfico).
2010/2011 – Mineração com GPU e FPGA
A partir de 2010, após o emblemático Bitcoin Pizza Day, quando um bitcoiner desembolsou 10.000 bitcoins por duas pizzas, a moeda começou a ganhar um valor real de mercado.
Nesse momento, o Bitcoin passou a valer 10 centavos de dólar, e esse aumento de valor incentivou o desenvolvimento de métodos de mineração mais avançados e eficientes para época.
GPUs
As GPUs, ou Unidades de Processamento Gráfico, são componentes que realizam uma variedade de operações matemáticas em paralelo enquanto executam outros aplicativos, tornando-as ideais para o processamento de jogos, entre outras tarefas.
Assim, devido a essa capacidade de efetuar cálculos de forma eficiente, as GPUs foram programadas para realizar os cálculos específicos necessários na mineração de Bitcoin.
Com esse avanço, a produção de blocos de Bitcoin aumentou seis vezes, e as GPUs custavam apenas o dobro das CPUs, oferecendo, porém, um excelente retorno.
Contudo, com a contínua adoção do Bitcoin, em 2011 surgiram os FPGAs, circuitos pré-programados que foram adaptados para minerar Bitcoin.
FGPAs
Os FPGAs, ou Field-Programmable Gate Arrays, são modelos de placas que podem ser programados para realizar tarefas específicas e, em comparação com as GPUs, eles oferecem até o dobro da eficiiencia na mineração de Bitcoin.
Para operar efetivamente, os FGPAs necessitam de uma configuração específica de software e hardware, e a capacidade de serem programados para atividades específicas era o que os tornava extremamente eficientes.
O surgimento das ASICs
Foi a partir dos avanços anteriores que as ASICs surgiram, em 2012. No entanto, ao contrário das outras máquinas que foram adaptadas para a mineração de Bitcoin, as ASICs (Application-Specific Integrated Circuits) foram criadas exclusivamente para este fim.
Em 2013, a empresa chinesa Cannan lançou o primeiro conjunto de circuitos integrados específicos para mineração, a ASIC.
As mineradoras ASIC foram projetadas de tal forma que seu software e hardware servem unicamente para a mineração de Bitcoin, o que significa que essas máquinas não têm utilidade para nenhuma outra atividade. Isso difere das GPUs, que podem ser usadas em computadores comuns para uma variedade de propósitos, como jogos.
Por terem sido otimizadas para esta única tarefa, as ASICs são extremamente eficientes e nenhuma outra máquina conseguiu igualar esse avanço, ainda.
Evolução das ASICs
A Cannan Creative inaugurou a era das mineradoras ASIC para Bitcoin, mas não demorou muito para que outras empresas, como a Bitmain, emergissem e dominassem o cenário, tornando-se a maior fabricante de ASIC do mundo.
À medida que a mineração e o Bitcoin ganharam destaque, diversas outras empresas e fabricantes emergiram, trazendo diversas inovações e aprimoramentos para o setor.
Atualmente, a mineração opera em escala industrial, resultando em um ecossistema de mineração vasto e complexo, como podemos observar na foto abaixo.
Uma das principais evoluções das mineradoras ASIC até hoje foi o desenvolvimento de seus chips e semicondutores. Inicialmente, os chips mediam 130 nm. Atualmente, as máquinas mais avançadas possuem chips de apenas 5 nm.
Essa miniaturização não só permite uma maior quantidade de unidades por máquina, ampliando sua eficiência, mas também melhora o resfriamento – um fator crítico, considerando que o superaquecimento pode reduzir o desempenho ou até causar falhas.
Nesse contexto, um dos avanços significativos na mineração foi o surgimento da mineração imersiva e das máquinas refrigeradas à água.
Entretanto, apesar desses avanços, a vida útil média de uma ASIC ainda é de aproximadamente 18 meses, devido ao ritmo acelerado de desenvolvimento e necessidade constante de hardware mais eficiente.
Além da Bitmain, gigantes da tecnologia como a Intel estão adentrando o mercado de ASICs, indicando uma competição crescente e um futuro promissor para inovações em hardware de mineração.
Quais os principais modelos de ASICs para Bitcoin?
As ASICs são projetadas especificamente para otimizar a mineração de Bitcoin, oferecendo uma eficiência e poder de processamento muito além do que CPUs ou GPUs podem proporcionar.
Este setor tem visto uma rápida evolução, com várias gerações de ASICs oferecendo melhorias constantes em eficiência energética, desempenho e custo-benefício.
Assim, os principais modelos de ASICs disponíveis no mercado, são:
- Antminer S19j PRO
- Bonanza Mine 2
- Antminer S19 XP Hydro
- Antminer S21
Bora explorar cada um deles?
Antminer S19j PRO
Em 2022, a Bitmain estabeleceu um novo marco na mineração de Bitcoin com o lançamento do Antminer S19j Pro. Este modelo rapidamente se tornou uma das máquinas mais eficientes e amplamente utilizadas, conhecida por sua robusta taxa de hash e notável eficiência energética.
O S19j Pro é ideal para mineradores que buscam um equilíbrio entre custo e performance, oferecendo um retorno sobre o investimento consistente e confiável.
A escolha deste modelo reflete uma aposta segura em um dispositivo comprovadamente eficaz e duradouro no mercado competitivo da mineração de Bitcoin.
Bonanza Mine 2
Logo após o lançamento do S19j Pro, a Intel lançou o Bonanza Mine 2, uma máquina 15% mais eficiente e com metade do preço.
O Bonanza Mine 2 é um ASIC de Bitcoin de baixa voltagem e alta eficiência energética, capaz de fornecer 40 terahashes por segundo (TH/s).
Na época, este lançamento não apenas diversificou o mercado de ASICs, mas também introduziu uma nova era de competição e inovação, destacando o compromisso da Intel em contribuir para o avanço da mineração de Bitcoin.
Antminer S19 XP Hydro
Após o lançamento do S19j Pro, a Bitmain continuou a inovar com o lançamento do Antminer S19 XP Hydro. Este modelo não só eleva a barra em termos de eficiência energética mas também introduz um sistema de refrigeração a água.
O S19 XP Hydro atualmente custa cerca de U$4.200, equivalente a aproximadamente R$20.000,00, representando um investimento considerável.
No entanto, seu design inovador e eficiência operacional o tornam uma escolha atraente para mineradores sérios que buscam maximizar a produtividade e minimizar os custos operacionais, especialmente em climas mais quentes onde o resfriamento é uma preocupação crucial.
Antminer S21
Entretanto, todos esses modelos já ficaram para trás, pois em setembro de 2023, a Bitmain anunciou seu mais recente modelo, o Antminer S21, que tem capacidade de gerar cerca de 0,03 BTC por mês.
Além disso, essa máquina também está disponível em uma versão refrigerada por água.
Este modelo ASIC S21 Hydro da Bitmain é projetado para minerar o algoritmo SHA-256 e oferece uma taxa de hash máxima de 335th/s, consumindo até 5360W de energia.
Atualmente, ele está disponível pelo valor de 5.800 doláres.
Qual é o melhor minerador de Bitcoin?
Tanto o SJ19 Pro quanto o S21 Hydro são considerados os melhores mineradores de Bitcoin disponíveis no mercado.
Entretanto, para aqueles que desejam se aventurar profissionalmente na mineração de Bitcoin, é muito importante avaliar os custos do processo, além dos custos das máquinas.
Para os mineradores sérios que buscam um desempenho de ponta e estão dispostos a investir mais para obter maiores retornos, o S21 Hydro é a melhor escolha.
Já para aqueles que possuem um orçamento mais restrito, mas ainda desejam qualidade e eficiência, o SJ19 XP Pro é também uma excelente opção.
Quanto custa uma mineradora ASIC?
O preço de uma mineradora ASIC pode variar bastante, dependendo do modelo e da eficiência, indo de 1.000 dólares até 6.000 dólares.
Portanto, investir em uma mineradora ASIC é um passo significativo para quem deseja entrar no campo da mineração de Bitcoin.
Abaixo estão os preços das principais mineradoras ASIC disponíveis atualmente:
- S19 Pro – U$1.300
- S19j Pro+ – U$1.400
- S19 XP – U$3.200
- S19 Pro Hyd – U$1.800
- S19 XP Hyd – U$4.200
- S19 Pro+ Hyd – U$1.800
- S21 – U$3.900
- S21 Hyd – U$5.800
Vale a pena minerar Bitcoin com ASIC no Brasil?
Não, geralmente não vale a pena minerar Bitcoin com ASIC no Brasil devido aos altos custos de energia elétrica e investimentos adicionais necessários em infraestrutura e manutenção.
Como mencionamos ao longo deste artigo, sim, é possível comprar uma ASIC e colocá-la para funcionar em casa. No entanto, esses tipos de máquinas consomem muita energia elétrica, o que significa que você gastará muito com a conta de luz na tentativa de encontrar um bloco.
Assim, mesmo que você ganhe alguma recompensa, é bem provável que não seja o suficiente para pagar as despesas geradas.
Portanto, não basta apenas comprar uma ASIC e esperar o lucro. A realidade é outra: a concorrência é feroz, e sua máquina precisa de um ambiente adequado.
Você provavelmente terá que investir não só em isolamento acústico e sistemas de refrigeração, mas também entender como fazer a manutenção adequada para garantir a durabilidade do equipamento.
Leia também: é possível minerar Bitcoin pelo celular?
Conclusão
As mineradoras ASIC de Bitcoin surgiram devido a uma necessidade, decorrente do avanço da moeda e do aumento da rede.
Como observamos, existem diversos modelos dessas máquinas, que evoluem à medida que o Bitcoin e o mercado progridem.
Atualmente, estamos na terceira geração de máquinas de mineração, e esse desenvolvimento pode continuar no futuro. Assim, é bem possível que outros modelos e métodos surjam para manter a eficiência e a segurança da rede em patamares elevados.
Espero que este artigo tenha ajudado você a compreender melhor as ASICs e a mineração de Bitcoin.
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Fundadora da Area Bitcoin, um dos maiores projetos de educação de Bitcoin do mundo, publicitária, apaixonada por tecnologia e mão na massa full time. Já participou das principais conferências de Bitcoin como Adopting, Satsconf, Surfin Bitcoin e Bitcoin Conference.
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