ASIC Miner

ASIC menerapkan tugas khusus langsung di silikon, bukan melalui logika instruksi serbaguna. Karena itu, penambangan secara historis beralih dari CPU dan GPU melalui FPGA ke SHA-256 ASIC: jalur data tetap mampu menghitung jauh lebih banyak hash per joule. Konsekuensinya adalah kurangnya fleksibilitas; ASIC penambangan SHA-256 bukan komputer serbaguna yang mudah diprogram ulang saat tugasnya berubah. [Bitcoin Developer Guide — Mining] [Bitaxe — open-source ASIC miner hardware]

Proof of work Bitcoin menghitung SHA-256(SHA-256(header)) dari header terserialisasi berukuran 80-byte. Header memuat version, hash blok sebelumnya, Merkle root, timestamp, nBits, dan nonce 32-bit. Chip dapat memakai kembali hasil antara untuk bagian header yang tetap, tetapi jaringan hanya menilai hash akhir terhadap target (hash ≤ target), bukan optimasi internal perangkat penambang. [Bitcoin Developer Guide — Mining] [Bitcoin Core v29.0 — CheckProofOfWorkImpl]

Nonce 32-bit hanya menyediakan 2^32 nilai, yang dapat dicoba seluruhnya dengan sangat cepat pada hashrate modern. Sistem penambangan karena itu mengubah variabel lain: extranonce dalam coinbase mengubah transaksi coinbase dan kemudian Merkle root; nTime dapat diubah dalam batas konsensus, dan usulan BIP320 mencadangkan version bits untuk penggunaan umum. Stratum V2 membagikan bagian ruang pencarian yang tidak bertumpang tindih kepada perangkat agar tidak menghitung kandidat yang sama. [BIP 320 — nVersion bits for general purpose use] [Stratum V2 — Mining Protocol specification]

ASIC sendiri tidak memilih transaksi atau menetapkan aturan. Full node atau penyedia template menyusun blok kandidat; BIP22 menstandarkan getblocktemplate dan BIP23 ekstensi penambangan pool-nya. Pool atau proxy menyiapkan pekerjaan dengan target dan variabel bagi perangkat. Stratum V2 memisahkan Mining Protocol, Job Declaration, dan Template Distribution sehingga pembagian pekerjaan dan pemilihan transaksi dapat menjadi peran terpisah. [BIP 22 — getblocktemplate fundamentals] [BIP 23 — getblocktemplate pooled mining] [Stratum V2 — Protocol overview] [Bitcoin Core — getblocktemplate RPC]

Pool biasanya menetapkan share target yang jauh lebih mudah dipenuhi daripada target jaringan Bitcoin. Share yang memenuhi target pool memberi bukti statistik atas pekerjaan yang dilakukan untuk perhitungan imbalan; hanya hash yang jauh lebih langka dan memenuhi network target yang menjadi kandidat blok valid. Kesulitan pool mengubah frekuensi shares, bukan kesulitan konsensus atau hashrate fisik mesin. [Bitcoin Developer Guide — Mining]

Hashrate menunjukkan jumlah hash per detik. Daya masukan diukur dalam watt, sedangkan efisiensi energi umumnya dinyatakan sebagai J/TH, yaitu W dibagi TH/s. J/TH yang lebih rendah berarti energi listrik yang lebih sedikit untuk jumlah pencarian yang sama. Namun keuntungan juga bergantung pada kesulitan jaringan, harga BTC, biaya transaksi, waktu aktif, listrik, pendinginan, pembiayaan, dan penyusutan perangkat keras. [Braiins OS — Autotuning] [Bitaxe — open-source ASIC miner hardware]

Chip dengan desain yang sama pun tidak identik secara elektrik. Variasi produksi mengubah arus bocor, karakteristik timing, dan margin tegangan yang diperlukan. Firmware dapat menyesuaikan frekuensi dan tegangan inti. Underclocking sering memperbaiki efisiensi sehingga J/TH menurun, sedangkan overclocking menambah hashrate dengan kenaikan daya dan panas yang dapat lebih besar secara proporsional. Autotuning mencari titik operasi yang sesuai untuk chip atau hashboard tertentu. [Braiins OS — Autotuning]

Perangkat penambang bukan hanya ASIC. Catu daya, regulasi DC-DC, konektor, hashboards, kipas atau sirkuit pendingin cair, dan pengontrol membatasi hasil keseluruhan. Suhu tinggi, debu, kipas rusak, tegangan tidak stabil, atau frekuensi clock berlebihan meningkatkan kesalahan perangkat keras dan risiko berhenti. Efisiensi chip sendiri karena itu tidak sama dengan efisiensi seluruh perangkat berdasarkan daya yang diambil dari stopkontak. [Braiins OS — Autotuning] [Bitaxe — open-source ASIC miner hardware]

ASIC meningkatkan hambatan modal dan teknis untuk penambangan yang kompetitif, sekaligus menciptakan skala ekonomi dalam pembelian, energi, perbaikan, dan infrastruktur. Hal ini dapat memusatkan produsen atau hashrate, tetapi tidak otomatis memberi kuasa atas konsensus. Konsentrasi produksi chip, pool, lokasi fisik, dan pemilik sebenarnya dari hashrate harus dibedakan. [Bitcoin Developer Guide — Mining]

ASIC dapat mencari header dan mengerjakan job tertentu sesuai perangkat lunak yang memasok pekerjaannya. ASIC tidak dapat membuat blok tidak valid menjadi valid, mengubah batas penerbitan, membelanjakan koin milik orang lain, atau memaksa full node menerima aturan lain. Operator harus memeriksa firmware, endpoint pool, hashrate yang diukur pool, shares yang ditolak, daya dari stopkontak, suhu, serta kebijakan block template sendiri. [Bitcoin Developer Guide — Mining] [Bitcoin Core — getblocktemplate RPC] [Bitcoin Core v29.0 — CheckProofOfWorkImpl]