ASIC Efficiency

Dans le minage, chaque calcul de hachage est une nouvelle tentative pour trouver un résultat satisfaisant la condition requise pour un nouveau bloc Bitcoin. Le Hashrate mesure la cadence de ces tentatives. TH/s signifie terahashes par seconde ; un terahash représente mille milliards de calculs. La puissance électrique indique, elle, à quel rythme l’appareil consomme de l’énergie. Le joule est une unité d’énergie. On divise la puissance en watts par le Hashrate en TH/s. Une machine fictive consommant 4000 W pour 200 TH/s donne 20 J/TH. Les secondes s’annulent, puisque le watt est un joule par seconde. Le résultat indique l’énergie nécessaire à une même quantité de travail de calcul. [1] [5]

Prenons un document réel, et non une offre d’achat actuelle. La fiche du S21 Pro de 2024 annonce 234 TH/s, une puissance électrique de 3510 W et 15 J/TH pour une température d’air entrant de 25 °C. Le fabricant précise qu’il s’agit de valeurs typiques et indique des tolérances. Eva ne peut donc pas attendre un résultat identique de chaque exemplaire, quelle que soit la température. La fiche permet de commencer la comparaison ; un chiffre sans ses conditions de mesure pourrait donner une fausse impression de certitude. [1]

Pour comprendre sa facture d’exploitation, Eva ne peut pas s’en tenir aux puces. Une mesure à l’entrée électrique de l’appareil complet inclut tout ce qui est alimenté par cette entrée, avec les pertes correspondantes. Une pompe séparée ou le refroidissement du bâtiment peut toutefois disposer d’un autre branchement ; sa consommation doit alors être ajoutée. Braiins recommande une mesure réelle, car l’estimation logicielle de la puissance peut être imprécise. Comparer l’efficacité d’une puce à celle d’un site entier reviendrait à comparer des périmètres différents. [2]

Les différences de fabrication entre puces et la température influencent le fonctionnement. Braiins explique qu’un même réglage automatique peut apporter des gains différents selon les appareils. Eva note donc la température, le mode de fonctionnement et le firmware, le logiciel qui pilote l’appareil, avec ses mesures. La puissance électrique et le Hashrate doivent être évalués sur des périodes comparables. Une lecture ponctuelle au démarrage ou pendant les réglages ne représente pas nécessairement la performance stabilisée que la machine peut maintenir en fonctionnement normal. [3]

Autotuning consiste à rechercher automatiquement une tension et une fréquence de fonctionnement adaptées à chaque puce. La fréquence détermine le rythme de son travail. Overclocking désigne un fonctionnement au-delà de la fréquence habituelle : il peut augmenter le Hashrate tout en dégradant les J/TH. Une puissance de calcul supérieure ne prouve donc pas une meilleure efficacité énergétique. Eva doit examiner les deux grandeurs et le résultat réel, pas seulement la limite saisie dans l’interface. Les capacités de l’appareil et les contraintes d’alimentation ou de refroidissement restent valables. [2]

Prenons un changement purement illustratif : au lieu de 200 TH/s pour 4000 W, une machine fonctionne à 150 TH/s pour 2700 W. Son indicateur passe de 20 à 18 J/TH. Elle utilise donc 10 % d’énergie en moins pour le même travail, mais effectue un quart de calculs en moins dans le même temps. Ce sont deux changements distincts. La baisse de puissance peut intéresser Eva, mais elle doit aussi considérer la baisse des recettes attendues. Cet exemple n’est pas un réglage recommandé pour une machine précise. [2]

Pour un groupe de machines, une simple moyenne des J/TH ne suffit pas. Une machine plus rapide fournit davantage de travail. Imaginons 200 TH/s pour 4000 W, puis une autre machine à 100 TH/s pour 3000 W. On additionne les puissances électriques et les Hashrates : 7000/300 donne environ 23,33 J/TH, et non la moyenne simple de 25 J/TH. Les mesures doivent couvrir des conditions et des périodes comparables. On obtient ainsi l’énergie par travail pour l’ensemble, sans donner le même poids à une petite et à une grande machine. [1]

Outre l’efficacité, Eva a besoin du Hashprice, c’est-à-dire des recettes brutes attendues par unité de puissance de calcul sur une période donnée, du prix de l’électricité, du temps de fonctionnement réel et des frais. Le prix d’achat et les autres coûts comptent aussi pour l’amortissement. Un appareil plus économe peut coûter plus cher ; les J/TH seuls ne tranchent pas. La consommation totale ne baisse pas nécessairement non plus : si Eva ajoute des machines ou augmente leur débit, toute l’installation peut avoir besoin d’une puissance électrique plus élevée malgré une baisse d’énergie par calcul. [4]