La profittabilità dell’attività di mining Bitcoin è strettamente legata all’evoluzione tecnologica dell’hardware impiegato. Negli ultimi 15 anni il settore ha vissuto diversi balzi in avanti, trainati dalla Legge di Moore e dallo sviluppo di chip dedicati (ASIC) sempre più potenti ed efficienti. Oggi, mentre i progressi dei chip iniziano a rallentare a causa di limiti fisici di miniaturizzazione, assistiamo a un allungamento del ciclo di vita competitivo delle macchine da mining. In questo contesto, aziende come Alps Blockchain – forte di uno dei parchi macchine più moderni al mondo – godono di un vantaggio competitivo significativo. Di seguito esploriamo in dettaglio questi aspetti: dalla Legge di Moore applicata ai chip per il mining, all’evoluzione storica delle macchine, fino alle implicazioni attuali in termini di efficienza, durata e profittabilità.
La Legge di Moore: dai chip generici agli ASIC
La Legge di Moore è una formulazione empirica presentata da Gordon Moore (co-fondatore di Intel) nel 1965. In parole semplici, prevede che il numero di transistor nei microchip raddoppi circa ogni 18 mesi, con un corrispondente aumento della potenza di calcolo e dell’efficienza. Per decenni questa tendenza ha guidato lo sviluppo dell’informatica: i computer sono diventati esponenzialmente più potenti e al contempo meno costosi per unità di prestazione, seguendo un ritmo quasi predeterminato.
Quella di Moore, però, non è una legge fisica inviolabile, ma un trend storico che l’industria dei semiconduttori è riuscita a mantenere grazie a continui progressi nella miniaturizzazione dei transistor e nelle tecniche produttive. Negli ultimi anni tale ritmo ha iniziato a rallentare e ci si sta avvicinando a limiti pratici: i transistor non possono essere rimpiccioliti indefinitamente, poiché a scale atomiche subentrano problemi fisici e costi crescenti.
Ma che relazione c’è tra la Legge di Moore e il mining?
Storicamente, l’aumento esponenziale delle prestazioni dei chip ha reso possibile una crescita altrettanto esponenziale della capacità di mining.
In particolare, nei primi anni di Bitcoin si sono visti miglioramenti vertiginosi nell’hardware di mining. Dal 2009 al 2013, l’efficienza energetica è cresciuta di oltre 5000 volte: si è passati dal mining su CPU generiche con ~5.000.000 di J/TH (Joule per Terahash, nda) ai primi sistemi specializzati (GPU e poi FPGA) e infine ai primissimi ASIC, con consumi enormemente ridotti per unità di calcolo. Questa evoluzione è andata ben oltre il semplice raddoppio ogni 18 mesi postulato da Moore: un ASIC progettato ad hoc per il mining poteva sfruttare il 100% dei transistor per la funzione di hashing, surclassando hardware generici anche a parità di tecnologia produttiva.
Il passaggio dal mining su GPU a quello su ASIC dedicati ha segnato un salto di diversi ordini di grandezza in termini di hash al secondo per watt consumato. In altre parole, l’introduzione degli ASIC ha fatto fare al mining un balzo molto più rapido di quanto la sola Legge di Moore (su chip generici) avrebbe permesso.
Dopo questa fase pionieristica, tuttavia, gli ASIC Bitcoin hanno iniziato a seguire anch’essi un ciclo di miglioramento graduale, legato in gran parte ai progressi della miniaturizzazione dei transistor - proprio come indicato dalla Legge di Moore.
Evoluzione delle macchine da mining e limite fisico nella miniaturizzazione
Bitmain e altri produttori sono passati rapidamente da processi produttivi a 55 nm e 28 nm (2014) fino a 16 nm (2016) e 7 nm (2018-2019), in parallelo con lo stato dell’arte dei semiconduttori. Ogni die-shrink (riduzione della dimensione dei transistor) ha portato sostanziali guadagni in efficienza: ad esempio, Bitmain Antminer S9 (2016, chip a 16 nm) consumava circa 97 J/TH, contro i 1000+ J/TH degli ASIC del 2013. Nel 2020, con i chip a 7 nm, modelli come l’Antminer S19 Pro arrivavano attorno a 30 J/TH, e l’evoluzione è proseguita fino ai 5 nm: l’Antminer S21 Hydro vanta ~16.5 J/TH.
Ci stiamo però avvicinando al limite fisico della miniaturizzazione dei transistor. A 5 nm o 3 nm le dimensioni dei componenti base di un transistor sono nell’ordine di decine di atomi. A queste scale estreme sorgono problemi di natura quantistica e termica: i transistor diventano talmente piccoli che gli elettroni possono tunnelizzare attraverso gli strati isolanti, causando perdite di potenza e dissipazione di calore anche quando il transistor dovrebbe essere spento. Inoltre la densità di potenza aumenta – in pratica più transistor in meno spazio generano più calore concentrato – mettendo a dura prova i sistemi di raffreddamento.
Allo stato dell’arte della tecnologia, ogni ulteriore progresso richiede sforzi ingegneristici ed economici enormi e offre benefici incrementali sempre più risicati. In sintesi, siamo molto vicini a un punto in cui non sarà più possibile affidarsi soltanto alla miniaturizzazione per ottenere miglioramenti significativi nelle prestazioni: la curva di crescita descritta dalla Legge di Moore sta diventando asintotica. Ciò avrà un impatto diretto sul mining, poiché il ritmo dei miglioramenti hardware sta rallentando rispetto al passato.
ASIC più longevi e competitivi più a lungo
Dal punto di vista economico, l’appiattimento della curva ha cambiato le strategie dei miner. Anni fa, chi aggiornava frequentemente il proprio parco macchine traeva enormi benefici, perché ogni upgrade aumentava nettamente l’hash rate per kilowatt e metteva subito fuori gioco i modelli più vecchi. Oggi, invece, i vantaggi incrementali di un upgrade sono più contenuti.
Un effetto positivo del rallentamento nei progressi hardware è che si allunga la vita utile (in termini di competitività) delle macchine da mining esistenti. In passato, un ASIC poteva diventare obsoleto nel giro di 2-3 anni. Oggi i nuovi modelli non distanziano più così nettamente i precedenti, e questo consente ai vecchi miner di restare profittevoli più a lungo se le condizioni lo permettono.
Un caso emblematico è quello dell’Antminer S9, uno degli ASIC più longevi: lanciato nel 2016 con tecnologia a 16 nm, l’S9 ha dominato il mercato per anni e, nonostante oggi sia superato da almeno tre generazioni, continua a funzionare in alcune farm in giro per il mondo quasi un decennio dopo la sua introduzione.
È vero, con 14 TH/s e 100 J/TH l’S9 oggigiorno genera pochissimi profitti ed è competitivo solo dove il costo dell’energia è estremamente basso (o dove il calore prodotto viene riutilizzato per altri scopi, come il riscaldamento). Ma il fatto stesso che sia ancora acceso e in pareggio economico in alcuni contesti è indicativo di quanto sia cambiato il quadro rispetto a qualche anno fa.
Dal punto di vista economico, la maggiore longevità degli ASIC significa che i miner hanno più tempo per ammortizzare l’investimento in hardware. Un dispositivo può rimanere in funzione e produrre revenue per oltre 10 anni prima di essere sorpassato al punto da non coprire più i costi.
Il vantaggio competitivo di Alps Blockchain e delle macchine di nuova generazione
In Alps Blockchain disponiamo oggi di uno dei parchi macchine più nuovi e avanzati del settore. Entro fine 2025 conterà oltre 40.000 ASIC installati che genereranno più di 15 EH/s (exahash al secondo) di potenza di calcolo. Il dato più rilevante è che gran parte del parco macchine appartiene alle ultime generazioni disponibili sul mercato. Grazie alla partnership con Bitmain, Alps è stata tra le prime ad adottare i nuovissimi ASIC Bitmain Antminer S21 Hydro, lanciati a fine 2023. In altre parole, oggi le farm di Alps Blockchain operano con un consumo energetico per terahash tra i più bassi al mondo.
Questo significa che l’investimento in macchine nuove potrà mantenere i suoi frutti nel tempo: le performance e l’efficienza ai massimi livelli dei nostri dispositivi odierni sono destinate a rimanere tali per un ciclo di vita più esteso, perché i prossimi modelli non le supereranno drasticamente da un giorno all’altro. Le nostre mining farm - presenti in Oman, Ecuador, Paraguay e Stati Uniti - potranno continuare a produrre potenza di calcolo ai massimi livelli di efficienza per anni a venire, consolidando la profittabilità dell’operazione nel lungo periodo e garantendo un ritorno sull’investimento superiore rispetto a gran parte dei competitor.
