Joules per Terahash, kurz J/TH, bezeichnet die Energie für eine Billion Hashberechnungen beim Bitcoin-Mining. Joule ist eine Energieeinheit, Terahash zählt Berechnungen. Bei vergleichbarer Messung bedeutet ein niedrigerer Wert sparsamere Arbeit. Er allein sagt aber weder, wie schnell das Gerät ist, noch wie viel es täglich verbraucht.
Die Vorsilbe tera bedeutet 10^12, also eine Billion. Ein Terahash, TH, zählt somit Hashberechnungen, vereinfacht gesagt Versuche beim Mining. Bei jedem Versuch wird nach einem Ergebnis gesucht, das die Bedingung für einen neuen Bitcoin-Block erfüllt. TH/s sagt dagegen, wie viele davon das Gerät pro Sekunde schafft: Das ist seine Hashrate. Der Unterschied ähnelt dem zwischen Fahrstrecke und Geschwindigkeit eines Autos. Ein kleines und ein großes Gerät können dieselben J/TH haben, obwohl das größere in derselben Zeit mehr Arbeit leistet und mehr Strom aufnimmt. [1] [6]
Marek findet meist die Leistungsaufnahme in Watt und die Geschwindigkeit in TH/s. Ein Watt ist ein Joule pro Sekunde: W = J/s. Teilt man die Leistung durch die Rechengeschwindigkeit, kürzen sich die Sekunden: W/(TH/s) = J/TH. Beispielhafte 2000 W bei 100 TH/s ergeben daher 20 J/TH. Die Klammern sind wichtig: Geteilt wird durch die gesamte Rate. Man teilt nicht erst durch Terahashes und anschließend erneut durch Sekunden. Die Formel muss man nicht auswendig lernen; entscheidend ist der Bezug zwischen Verbrauch und geleisteter Arbeit. [1]
In Fachtexten kann Marek auch pJ/hash finden. Die Vorsilbe pico bedeutet 10^-12, also ein Billionstel. Wenn wir Energie statt auf eine Billion Berechnungen auf eine einzelne beziehen, verkleinern wir die Energieeinheit um denselben Faktor. Deshalb gilt 1 J/TH = 1 pJ/hash. Die Werte 20 J/TH und 20 pJ/hash beschreiben denselben Energiebedarf pro Arbeit. Es handelt sich nicht um ein vielfach sparsameres neues Gerät, sondern um eine andere Schreibweise derselben Größe. [1]
Bisher ging es um Energie pro Arbeit. Andere Darstellungen verwenden den Kehrwert: Arbeit pro Energieeinheit. Aus 20 J/TH werden durch Umkehrung 0,05 TH/J, entsprechend auch 0,05 TH/s pro W. Im ersten Fall will Marek möglichst wenig Energie für dieselbe Berechnung; im zweiten möglichst viele Berechnungen aus derselben Energie. Bei J/TH ist daher weniger besser, bei TH/J mehr. Vor einem Tabellenvergleich muss man die Einheit lesen, nicht nur die Zahl. [1]
Zurück zu Mareks Rechnung. Beispielhafte 20 J/TH bei 100 TH/s bedeuten 2000 W beziehungsweise 2 kW. Bei gleichmäßigem Betrieb über 24 Stunden verbraucht das Gerät 48 kWh. Läuft es nur 12 Stunden und nimmt außerhalb dieser Zeit nichts auf, sind es 24 kWh. J/TH bleibt gleich; die Arbeitsdauer ändert sich. Kilowattstunden messen die bezahlte Energie. Für deren Kosten multipliziert Marek sie mit seinem Stromtarif. Zusätzlicher Verbrauch, etwa separate Kühlung, muss gesondert hinzugerechnet werden. [2]
Der reale Betrieb ist nicht immer so gleichmäßig wie das Beispiel. Ein Gerät kann den Modus wechseln oder kurz keine Berechnungen ausführen und trotzdem Strom aufnehmen. Für den gesamten Zeitraum teilen wir deshalb die verbrauchte Energie in Joule durch die gesamte Zahl der Berechnungen in TH. Beide Summen müssen denselben Zeitraum und dieselbe Messgrenze abdecken. Der einfache Mittelwert einiger momentaner J/TH-Werte muss nicht dem Tagesergebnis entsprechen. Wenn das Gerät im gesamten Zeitraum keine Berechnung ausführt, lässt sich das Verhältnis nicht berechnen: Man müsste durch null teilen. [2]
An der Einheit erkennt man nicht, ob nur Chips, ein ganzes Gerät oder eine gesamte Anlage gemessen wurden. Die historische Spezifikation des S21 Pro von 2024 nennt 15 J/TH am elektrischen Eingang bei einer Zulufttemperatur von 25 °C. Das sind eine konkrete Messgrenze und Bedingung, kein Versprechen identischer Ergebnisse in jeder Situation. Braiins empfiehlt eine tatsächliche Messung der Leistungsaufnahme, weil Softwareschätzungen abweichen können. Marek braucht daher Angaben dazu, was die Zahlen umfassen und unter welchen Bedingungen sie entstanden sind. [3] [4]
Zum Schluss muss Marek Stromverbrauch und Einnahmen trennen. J/TH sagt weder, wie viel BTC (Bitcoin) er erhält, noch welchen Strombedarf das Finden eines bestimmten Blocks hat. Erwartete Einnahmen pro Rechenleistung hängen von der Mining-Schwierigkeit, neu ausgegebenen Münzen in der Belohnung und Transaktionsgebühren ab; der Wechselkurs beeinflusst zusätzlich den Dollarwert. Hashprice beschreibt die erwarteten Bruttoeinnahmen je Einheit Rechenleistung in einem festgelegten Zeitraum. Erst der Vergleich mit Strom- und weiteren Kosten hilft bei der wirtschaftlichen Bewertung. J/TH allein verspricht keinen Gewinn. [5]
Für ein möglichst vollständiges Bild lies diesen Eintrag zusammen mit ASIC Efficiency, Hashrate, Hashprice, ASIC Miner, Bitcoin. Auf diesen Eintrag verweisen außerdem ASIC Efficiency, Thermodynamic Money.