222 / 736J/TH

Joules per Terahash

採掘の計算に必要なエネルギーを読み解く

マレクが採掘機の紹介で J/TH という略記を見つけました。知りたいのは電気代ですが、この数字だけではまだ分かりません。機器の比較に役立つのは、同じ仕事にどれだけのエネルギーが必要かを示すことです。一日の消費量を計算するには、機器の速さと稼働時間も必要です。

Joules per Terahash、略して J/TH は、Bitcoin の採掘で一兆回のハッシュ計算に必要なエネルギーを表します。ジュールはエネルギーの単位、テラハッシュは計算回数です。同等の条件で測定した場合、値が低いほど同じ仕事を省エネルギーで行えます。ただし、この値だけでは機器の速さも一日の消費量も分かりません。

接頭語の tera は 10^12、つまり一兆を意味します。TH と書くテラハッシュはハッシュ計算の回数で、簡単にいえば採掘の試行回数です。試行を重ねて、新しい Bitcoin のブロックに必要な条件を満たす計算結果を探します。一方、TH/s は機器が毎秒どれだけ計算するかを示し、これが Hashrate です。車の走行距離と速度の違いに似ています。小型機と大型機が同じ J/TH でも、大型機は同じ時間により多くの仕事をこなし、より多くの電力を使う場合があります。 [1] [6]

仕様には通常、ワットで示す消費電力と TH/s で示す速度があります。ワットは毎秒ジュール、つまり W = J/s です。消費電力を計算速度で割ると秒が打ち消され、W/(TH/s) = J/TH となります。例えば 2000 W で 100 TH/s なら 20 J/TH です。括弧は、速度全体で割ることを示す重要なものです。ワットをテラハッシュで割ってから、さらに秒で割るのではありません。暗記よりも、消費と仕事量を対応させることが大切です。 [1]

技術資料では pJ/hash という表記もあります。接頭語の pico は 10^-12、つまり一兆分の一です。一兆回分のエネルギーから一回分に切り替えるとき、エネルギーの単位も同じ割合で小さくします。したがって 1 J/TH = 1 pJ/hash です。20 J/TH と 20 pJ/hash は同じエネルギー効率を示します。桁違いに省エネの新機種になったのではなく、同じ量の書き方が変わっただけです。 [1]

ここまでは仕事量当たりのエネルギーを見ました。逆に、単位エネルギー当たりにどれだけ仕事ができるかを示す資料もあります。20 J/TH の逆数は 0.05 TH/J で、ワット当たりの 0.05 TH/s とも同じです。前者では同じ計算に使うエネルギーが少ないほど良く、後者では同じエネルギーから得られる計算量が多いほど良いのです。J/TH なら小さい値、TH/J なら大きい値が優れます。表を比べる前に、数字だけでなく単位も読みましょう。 [1]

マレクの電気代に戻ります。仮に 20 J/TH で 100 TH/s なら、消費電力は 2000 W、つまり 2 kW です。一定の状態で 24 時間動けば、消費エネルギーは 48 kWh です。12 時間だけ稼働し、それ以外はまったく電力を使わなければ、24 kWh になります。J/TH は変わらず、変わるのは働く時間です。キロワット時は料金の対象となるエネルギーを表し、電気単価を掛ければその費用が出ます。別系統の冷却などの消費分は追加します。 [2]

実際の運転は例ほど一定とは限りません。モードが変わったり、電力を使いながら一時的に計算を止めたりすることがあります。期間全体を見るには、消費した総エネルギーをジュールで求め、総計算量を TH で求めて割ります。両方の合計は同じ期間と測定範囲に対応する必要があります。瞬間的な J/TH をいくつか単純平均しても、一日の結果と一致しない場合があります。期間中に計算をまったく行わなければ、分母がゼロになるため、この比率は計算できません。 [2]

単位だけでは、チップのみ、機器全体、施設全体のどこを測ったのか分かりません。S21 Pro の 2024 年の仕様表では、電源入力における値が 15 J/TH、吸気温度の条件が 25 °C とされています。具体的な測定範囲と条件であり、どんな状況でも同じ結果になるという約束ではありません。Braiins はソフトウェアの推定と実際が異なり得るため、消費電力の実測を勧めています。マレクには、数値に含まれる範囲と測定条件の情報も必要です。 [3] [4]

最後に、マレクは電力消費と収入を分けて考えます。J/TH は受け取れる BTC(ビットコイン)の量も、特定のブロックを発見するのに必要な電気も示しません。計算能力当たりの期待収入には、採掘難易度、報酬として新たに発行されるコイン、取引手数料が影響し、ドル換算には相場も関わります。Hashprice は一定期間の単位 Hashrate 当たりの予想総収入です。それを電気代やその他の費用と比べて、初めて採算を検討できます。J/TH だけでは利益は保証されません。 [5]

理解を深めるには、この項目とあわせて次もお読みください ASIC Efficiency, Hashrate, Hashprice, ASIC Miner, Bitcoin. 次の項目からも参照されています ASIC Efficiency, Thermodynamic Money.

DOC · 001NIST — SI units and prefixes文書 DOC · 002NIST — Energy conversion factors文書 DOC · 003BITMAIN — S21 Pro specification (2024)仕様 DOC · 004Braiins Academy — DPS and autotuning FAQ文書 DOC · 005Luxor — Hashprice methodology文書 DOC · 006Bitcoin Developer Guide — Mining文書
改訂日: 一次資料を優先 · 投資助言ではありません