Encaminhar o Título Original: Bitcoin Miners Powering the AI Revolution
A ascensão da inteligência artificial (IA) está criando uma demanda sem precedentes por instalações de computação de alta capacidade (HPC). Esse aumento está levando a investimentos substanciais por parte dos hiperscalers para novas capacidades de centro de dados. No entanto, os data centers tradicionais estão enfrentando dificuldades para atender a essas demandas devido às capacidades limitadas de energia e aos prazos de construção estendidos de 2 a 4 anos para novas instalações.
Os mineradores de Bitcoin estão posicionados de forma única para capitalizar essa oportunidade de mercado, já que possuem acesso garantido à infraestrutura de energia em grande escala e aos componentes críticos necessários para operações de data center. Embora nem todas as instalações de mineração possam ser convertidas em centros de dados de IA devido a requisitos específicos de resfriamento, rede e sistemas de redundância, aqueles com os ativos e conhecimentos certos têm a oportunidade de se beneficiar das margens de fluxo de caixa elevadas e do potencial de valoração imenso das operações de IA/HPC. O relatório examina o cenário atual dos data centers tradicionais e destaca obstáculos específicos para atender às demandas de computação de IA. O relatório analisa por que certos tipos de mineradores de Bitcoin estão bem posicionados para preencher essa lacuna e explora tendências futuras na interseção da mineração de Bitcoin e da infraestrutura de IA.
A IA explodiu em 2024, impulsionada pelo aumento da adoção de tecnologias de IA generativa (GenAI). Segundo a Pitchbook, mais de $680bn foram investidos em startups de IA e aprendizado de máquina em mais de 100 mil negócios desde 2016, com $120bn investidos apenas em 2024.
Essa onda de IA e computação de alto desempenho (HPC) está criando uma enorme demanda por capacidade de data center. Os data centers são cruciais para as operações de IA/HPC, fornecendo tanto a infraestrutura quanto a energia necessárias para a computação intensiva em GPU. Novas aplicações de IA, como modelos de linguagem grandes (LLMs), são especialmente intensivas em energia. Uma única consulta do ChatGPT requer 2,9 watt-horas de eletricidade, em comparação com 0,3 watt-horas para uma pesquisa no Google, segundo oAgência Internacional de Energia.
A emergência de novos negócios de AI/HPC intensivos em energia nos EUA está contribuindo para o aumento da demanda por data centers.Pesquisa Goldman Sachsestima-se que em 2024, a demanda por centros de dados nos EUA atingirá 21 GW (aumento de 31% em relação ao ano anterior). Para referência, o crescimento da demanda por centros de dados nos EUA de 2022 a 2033 é estimado em 15,8% ao ano. Com base no aumento significativo da demanda por centros de dados em relação ao ano anterior em 2024, o Goldman Sachs Research projeta que a demanda por centros de dados nos EUA aumentará para 45 GW até 2030. Em 2030, com 45 GW, os centros de dados dos EUA consumirão até 8% da capacidade total de energia dos EUA.
A oportunidade de mercado para centros de dados nos EUA será apoiada por investimentos crescentes em infraestrutura de IA para hipercaladores, que são empresas de centros de dados em grande escala como Google Cloud e AWS que escalonam rapidamente a capacidade dos centros de dados para atender a outros clientes corporativos. Empresas como essas estão se posicionando para a crescente demanda por centros de dados, comprometendoinvestir mais de $100bn em centros de dados focados em IA nos próximos 10 anos.JP Morgan Asset Management estimouque $163 bilhões em investimentos serão destinados à expansão dos negócios de hiperescaladores até o final de 2024, um aumento de 28% em relação ao ano anterior. Até 2038, o relatório projeta que os gastos de capital em IA de hiperescaladores chegarão a $370 bilhões, um aumento de 127% em relação aos gastos estimados de IA em 2024.
O crescimento atual e projetado na tecnologia de IA e HPC está transformando o cenário dos data centers. À medida que as demandas de processamento se intensificam, os hiperescalaris e os data centers estão evoluindo cada vez mais de instalações de computação tradicionais para hubs avançados de infraestrutura de IA. Essas instalações estão se tornando a infraestrutura fundamental que impulsiona tecnologias inovadoras como veículos autônomos, pesquisas médicas avançadas e aplicativos de IA de próxima geração. O futuro da inovação digital dependerá em grande parte da contínua evolução e expansão dessas instalações críticas de computação, marcando uma nova era na infraestrutura tecnológica.
O mercado atual de data centers é composto por vários players públicos e privados que juntos gerenciam uma vasta carteira de data centers. Empresas notáveis neste espaço incluem Digital Realty, Equinix, Vantage, EdgeConnex e QTS, entre outras. A maior região de data centers nos EUA está atualmente em Northern Virginia, embora o crescimento em todas as regiões tenha sido imenso, levando as taxas de vacância a atingirem mínimos históricos.de acordo com a CBRE.
Os centros de dados são a espinha dorsal de várias indústrias diferentes, suportando tudo, desde serviços de streaming como Netflix até computação em nuvem, inteligência artificial e inúmeras outras aplicações. No entanto, nem todos os centros de dados são iguais. Cada um pode ser adaptado a uma função específica e pode ser categorizado em diferentes áreas, incluindo centros de dados de hiperescala, borda, nuvem e empresa. E os centros de dados estão ficando maiores e mais densos em termos de energia. A competição para fornecer infraestrutura para indústrias em rápido crescimento, como a IA, levou a uma corrida armamentista entre os hiperescalers para expandir a capacidade dos centros de dados em um cronograma acelerado.
Provedores tradicionais de data center que atendem indústrias não relacionadas à IA tipicamente utilizaram portfólios de data centers menores e geograficamente dispersos, muitos dos quais foram originalmente construídos para aplicações de baixa densidade. Ao longo da última década, os data centers tradicionais operaram com requisitos de energia relativamente modestos. Apesar de serem duas das maiores empresas de data center do mundo, a Digital Realty (capitalização de mercado de US$ 62 bilhões) e a Equinix (capitalização de mercado de US$ 94 bilhões) operam principalmente em data centers menores. Por exemplo, a Digital Realty possui data centers que normalmente variam de 0,5 MW a 40 MW por instalação. Da mesma forma, o programa xScale da Equinix consiste em uma rede global de data centers com uma capacidade operacional total combinada de apenas 292 MW em 20 instalações (Apresentação de Investidores do Equinix Q3 2024, 11/8/2024). Em comparação, algumas operações de mineração têm acesso a capacidades energéticas comparáveis em locais individuais.
Historicamente, os operadores viam pouco incentivo para expandir rapidamente porque os serviços de streaming, telecomunicações, armazenamento de dados e muitas aplicações em nuvem tinham densidade computacional limitada. No entanto, com os avanços em inteligência artificial e a crescente complexidade desses algoritmos, os centros de dados agora devem operar instalações de última geração, com a mais nova geração de GPUs e em uma escala massiva para otimizar a execução do treinamento.
O aumento de escala é possibilitado pelos avanços na potência de cálculo da GPU e pelos benefícios da computação paralela, permitindo que os centros de dados construam clusters maiores com maior capacidade computacional. A computação paralela permite que as cargas de trabalho sejam distribuídas de forma eficiente entre as GPUs adicionais, tornando eficiente a ampliação por meio da adição de mais unidades. De forma crucial, grandes clusters em locais únicos oferecem latência reduzida entre as GPUs, aprimorando o desempenho da computação paralela. Essa vantagem torna um único cluster de 200MW drasticamente mais eficaz para o treinamento de IA do que quatro clusters geograficamente distribuídos de 50MW, uma vez que a comunicação de baixa latência entre as GPUs é essencial para maximizar a eficiência computacional. Consequentemente, os hiperescalonadores estão priorizando locais únicos com acesso a grandes capacidades de energia para atender às demandas das cargas de trabalho de IA avançadas.
Esse tipo de capacidade está atualmente em falta, com muitas instalações antigas lutando para atender às substanciais demandas de energia requeridas para cargas de trabalho modernas de AI/HPC. Instalações mais antigas não podem ser facilmente atualizadas devido a diferenças em requisitos de rede, refrigeração e densidade de rack entre casos de uso de baixa e alta computação, entre outros fatores.
Hoje, os hiperscalers exigem data centers com capacidades de energia muito maiores para suportar o treinamento de seus modelos altamente intensivos em energia, como modelos de linguagem grandes. De acordo com um artigo de dezembro de 2020 do Uptime Institute, a densidade média de racks para aquele ano foi 8,4 kW/rack, excluindo os outliers de alto desempenho de 30+ kW/rack. Esses data centers com racks de servidores que costumavam atingir cerca de 40 kW por rack agora precisam suportar mais de132 kW por rackque é necessário para sistemas de ponta como o GB200 NVL72 da NVIDIA - um aumento de mais de três vezes em apenas alguns anos. Especialistas da indústriaprojetoque o avanço da densidade de computação e a evolução doLei de Moorepoderia levar os requisitos de energia do rack do servidor a níveis sem precedentes.
Como resultado, os operadores tradicionais de centros de dados mudaram seu foco para desenvolvimentos greenfield para acomodar essa nova geração de centros de dados específicos para AI/HPC, que terão prazos de vários anos para aprovação de energia e construção.De acordo com um recente relatório do Departamento de Energia dos EUA, houve um aumento acentuado nas solicitações de conexão para instalações que variam de 300 MW a 1.000 MW ou mais, o que está sobrecarregando a capacidade das redes locais de fornecer energia a este ritmo acelerado, causando a extensão dos prazos de interconexão e construção em 2-4 anos,De acordo com a CBRE.
Os Hiperescaladores agora estão visando construir os maiores clusters de GPU possíveis para treinar modelos de IA/HPC, com várias empresas mirando em data centers de escala gigawatt para abrigar centenas de milhares de GPUs de próxima geração. Enquanto os Hiperescaladores estão construindo seus próprios data centers, eles continuam dependendo muito de provedores de terceiros com capacidade de energia estabelecida para energizar as GPUs em um prazo acelerado. No entanto, apenas alguns data centers existentes são capazes de lidar com tais demandas de energia imensas e altas densidades de energia de rack. Essa escassez decorre principalmente da falta de antecipação para o crescimento exponencial na demanda por data centers.
Os mineradores de Bitcoin estão posicionados para suprir as demandas de energia necessárias pelos hyperscalers, pois eles possuem instalações de grande escala prontas para fornecer energia. Por anos, os mineradores têm buscado locais com energia abundante e acessível e garantido acesso a capacidades substanciais de energia em locais únicos, juntamente com itens de infraestrutura de longo prazo, como componentes de subestações e equipamentos de média a alta voltagem. Alguns locais de mineração já estão prontos para fornecer energia, o que soluciona uma das maiores restrições para os hyperscalers: acesso a energia confiável em grande escala.
Ao entrar nesses sites de mineração de Bitcoin prontos para energia, os hyperscalers podem evitar o longo processo de garantir disponibilidade de energia e focar na adaptação e personalização da infraestrutura para atender às suas necessidades específicas. Muitos mineradores controlam sites de várias centenas de MW, uma escala que poucos operadores tradicionais de data center conseguiram garantir em um único local. Várias operações de mineração importantes têm acesso a infraestrutura de energia em escala industrial, garantindo dutos de energia com capacidades superiores a 2 gigawatts (GW), o que torna os mineradores especialmente adequados para se beneficiar do aumento da demanda por capacidade de energia. Apesar das diferenças-chave entre as minas de Bitcoin tradicionais e os centros de dados de IA, os mineradores trazem uma experiência valiosa em construção em grande escala e gerenciamento de data center, muitas vezes com equipes estabelecidas de elétrica, mecânica, instalações e segurança. Essa expertise pode facilitar ainda mais a transição para hyperscalers que buscam escalabilidade rápida.
Nem todos os mineiros podem aproveitar a oportunidade de IA/HPC. Para construir centros de dados adequados para IA/HPC, vários fatores críticos devem ser atendidos, incluindo acesso a uma grande extensão de terra, água para refrigeração, fibra escura, energia confiável e uma força de trabalho qualificada. Infelizmente, mesmo que essas qualificações sejam atendidas, empresas que ainda não possuem as aprovações necessárias (ou seja, para capacidade de energia, terra e zoneamento) ou já possuem componentes críticos de infraestrutura com longo tempo de espera encontrarão obstáculos e atrasos no desenvolvimento.
Outra razão crítica pela qual nem todos os mineradores de Bitcoin podem aproveitar a oportunidade de IA/HPC é que a infraestrutura existente para mineradores não é diretamente transferível ou adequada para centros de dados de IA devido a diferenças no design e requisitos operacionais. Embora haja algumas semelhanças na infraestrutura elétrica-chave, incluindo componentes de subestação de alta voltagem e sistemas de distribuição, existem requisitos específicos para centros de dados de IA que exigem conhecimento especializado e uma força de trabalho qualificada.
Os centros de dados de IA são um nível acima em termos de complexidade em quase todas as partes de uma operação, incluindo os sistemas mecânicos, de refrigeração e de rede, o que torna a conversão de uma instalação de mineração de Bitcoin em um centro de dados de IA/HPC um empreendimento desafiador. Abaixo, destacamos algumas das principais atualizações necessárias para os mineradores adaptarem instalações existentes em centros de dados de IA.
1. Infraestrutura de Rede:
Cargas de trabalho de IA/HPC exigem conexões de alta velocidade e baixa latência entre GPUs no centro de dados. Assim, tecidos de rede internos para cargas de trabalho de IA/HPC são drasticamente mais complexos do que para mineração, já que as GPUs estão constantemente se comunicando umas com as outras. A chave para o sucesso de uma operação de IA é o desenvolvimento de uma espinha dorsal de rede ótima para garantir a execução rápida das cargas de trabalho. Além disso, é necessário estabelecer conectividade com fibras escuras do local e atender aos requisitos de latência, que os locais de mineração não precisam.
2. Sistemas de Refrigeração:
Os mineradores usam uma variedade de designs de resfriamento, incluindo sistemas refrigerados a ar, refrigerados a água e sistemas refrigerados por imersão. O resfriamento é focado principalmente nas próprias máquinas, com menos atenção na infraestrutura de suporte. Por outro lado, os centros de dados de IA exigirão soluções de resfriamento mais avançadas, como resfriamento líquido direto ao chip, para resfriar a última geração de servidores NVIDIA de alta potência, combinados com sistemas adicionais refrigerados a ar para suporte de infraestrutura de rede e mecânica.
3. Redundância:
Os centros de dados de IA têm requisitos de redundância mais rigorosos do que os centros de dados de mineração de Bitcoin. As operações de mineração são flexíveis por natureza, tornando desnecessária a geração de energia de backup robusta. Os centros de dados de IA, por outro lado, geralmente utilizam pelo menos redundância N+1 em todas as operações, com mais componentes críticos, como componentes de rede central e armazenamento, exigindo graus adicionais de redundância para garantir operações ininterruptas ou pelo menos cache e checkpoint apropriados de dados em caso de falha do equipamento. Isso significa que, para cada peça essencial de infraestrutura, como equipamentos de resfriamento, deve haver um backup (redundância N+1). Por exemplo, ao realizar a manutenção de uma unidade de resfriamento, uma unidade adicional deve estar disponível para manter a operação contínua. Esse nível de redundância raramente é encontrado em instalações de mineração, que não têm requisitos de tempo de atividade tão elevados.
4. Redesign do Formato do Fator:
Os centros de dados de IA usam servidores montados em rack, que são muito diferentes do fator de forma de caixa de sapatos dos ASICs usados na mineração de Bitcoin. Para acomodar hardware de IA, seria necessária uma reformulação completa da infraestrutura física interna da instalação para suportar sistemas montados em rack e suas necessidades específicas de resfriamento, redes e elétricas.
5. Outras Diferenças:
Coletivamente, esses fatores demonstram que adaptar uma instalação de mineração para atender aos requisitos do centro de dados de IA/HPC é um desafio de design e engenharia. Os requisitos de infraestrutura aprimorados também fazem com que os custos de capex do centro de dados de IA/HPC aumentem substancialmente em relação aos custos de construção da mineração de bitcoins.
Embora os mineradores possam possuir infraestrutura e localizações adequadas, a transição para operações de AI/HPC requer mais do que apenas ativos físicos - exige expertise especializada, diferentes pilhas tecnológicas e novos modelos de negócios. Aqueles com equipes de gerenciamento experientes que podem construir com sucesso operações de AI/HPC têm uma oportunidade tremenda de agregar valor incremental significativo às suas empresas. Abaixo estão alguns dos principais benefícios que podem agregar valor às empresas que optam por alocar seus recursos de energia e data center da mineração de Bitcoin para AI/HPC:
Portanto, a previsibilidade do fluxo de caixa, os mercados ativos de financiamento e o significativo potencial de valorização tornam a oportunidade de IA/HPC altamente atraente e agregadora para os mineradores com os ativos certos. Esses mineradores estão no caminho certo para avançar significativamente no mercado tradicional de centros de dados e se tornarem alguns dos maiores operadores do setor.
AI/HPC tem ganhado destaque nos últimos meses, no entanto, ainda esperamos ver um aumento contínuo na taxa de hash e crescimento na rede de mineração de bitcoin. O crescimento na mineração tem ocorrido em paralelo com o crescimento em AI/HPC. Um aumento no preço do Bitcoin aumentou a lucratividade dos mineradores, e a mineração poderia se tornar ainda mais lucrativa se o preço continuar a subir e superar o crescimento na dificuldade da rede. Mas com o Bitcoin e AI/HPC em ascensão, como será o cenário da mineração no futuro? Abaixo destacamos algumas tendências importantes na interseção entre AI/HPC e mineração de Bitcoin que podem se desdobrar no futuro próximo:
Mineradores Maximizando o Valor de um Elétron:
A maioria dos mineradores de Bitcoin sempre priorizou maximizar o valor de seu acesso à energia. Atualmente, os centros de dados de IA são a rota mais lucrativa para aqueles com sites adaptáveis. Dada a valorização de um site de IA/HPC, é provável que um site de mineração capaz de ser convertido em um centro de dados de IA/HPC siga esse caminho para maximizar o valor para os acionistas. No entanto, isso não necessariamente significa uma desvantagem para os mineradores de Bitcoin. Ainda esperamos que a taxa de hash da rede cresça, mas a um ritmo mais lento do que se nenhum dos principais mineradores dos EUA convertesse sites em centros de dados de IA/HPC. Essas conversões beneficiam os mineradores que permanecem na rede, removendo taxa de hash concorrente.
Mineração de Bitcoin como a Força Motriz para Monetizar Energia Encalhada:
À medida que a IA/HPC cresce em destaque, antecipamos que os mineradores irão focar ainda mais a atenção na implantação de sua capacidade em áreas mais remotas, já que os hipercaladores os superam em mercados mais desenvolvidos com grandes locais que podem ser usados para IA/HPC. A natureza permissiva, agnóstica em relação à localização e flexível da mineração de bitcoin a torna uma das melhores maneiras de capitalizar a capacidade de geração ociosa.
Esperamos que uma parte maior da mineração de Bitcoin seja deslocada para as fronteiras para monetizar a capacidade de energia ociosa - especialmente em regiões remotas nos EUA e internacionalmente em países como Etiópia, Paraguai e outros mercados emergentes onde a energia barata e em excesso é abundante.
Mineração de Bitcoin como uma Ponte Estratégica para Investimentos em Infraestrutura e Opções de AI/HPC
Além disso, à medida que diferentes regiões nos EUA trabalham para desenvolver infraestrutura de transmissão e conectividade de fibra, a mineração de bitcoin pode atuar como uma ponte para subsidiar projetos de infraestrutura energética de maior capacidade, como subestações e expansões de geração, mesmo em casos em que não haja oportunidade imediata ou clara de utilizar a capacidade para IA/HPC. Ao utilizar a mineração de bitcoin para investimentos imobiliários e relacionados à geração de maneira oportuna, os investidores podem obter retornos enquanto aguardam que outros casos de uso de energia a longo prazo se materializem, posicionando-a como uma estratégia atraente para o crescimento e investimento em infraestrutura.
As minas de Bitcoin ainda podem ser operadas como negócios lucrativos a longo prazo para mineradores incapazes de converter para centros de dados AI/HPC. Vários mineradores compraram instalações de grande carga sem um inquilino AI/HPC existente e também têm investido em locais em vários estágios de desenvolvimento. Como mencionamos anteriormente, alguns desses locais provavelmente não possuem as características necessárias que são ideais para AI/HPC, mas ainda seriam úteis para mineração de bitcoin. Outros mineradores não possuem equipes ou expertise interna para assinar com um grande comprador e assumir um projeto de engenharia desafiador e uma grande construção. A esperança para os mineradores que buscam maximizar o valor seria firmar um cliente de AI, mas nos casos em que as oportunidades de AI/HPC não se concretizam, esses mineradores ainda têm a opção de construir um negócio lucrativo de mineração de BTC.
Sinergias Emergentes entre Centros de Dados de IA/HPC e Mineração
Fabricantes de ASIC, como a Bitmain, começaram a desenvolver ASICs com fatores de forma semelhantes a GPUs para racks de centros de dados. Uma maior alinhamento do fator de forma ASIC com os fatores de forma de próxima geração de GPUs permitiria que os centros de dados monetizassem seus racks de servidor subutilizados instalando mineradores do tamanho de um servidor em espaços vazios de racks que poderiam ajudar a modernizar o centro de dados para IA/HPC, caso racks semelhantes sejam utilizados. No futuro, os mineradores podem preferir comprar essas máquinas, pois elas mantêm a flexibilidade no design do centro de dados e podem ajudar os mineradores a fazer uma transição mais fácil para IA/HPC se surgirem oportunidades de maior valor.
À medida que os centros de dados de IA/HPC aumentam em capacidade, também aumenta o impacto deles na rede. Embora esses centros de dados precisem estar online quase o tempo todo, isso não significa necessariamente que o consumo total de energia seja constante. Na verdade, os perfis de carga para treinamento de IA/HPC podem ser bastante voláteis, pois períodos de execução computacional intensa consomem mais energia e períodos de checkpointing consomem menos. A frequência de checkpointing varia e, dependendo da infraestrutura implantada e do tamanho do modelo, o processo pode levar de alguns minutos a dezenas de minutos. À medida que os modelos aumentam de tamanho, mais dados terão que ser armazenados, aumentando o tempo necessário para salvar todos os dados.
Da mesma forma, para cargas de trabalho de inferência AI/HPC, os perfis de carga são esperados para se alinhar estreitamente com a demanda do cliente, como cada consulta de modelo é processada diretamente no data center. Inicialmente, esses perfis podem apresentar uma volatilidade significativa à medida que a demanda por modelos flutua. No entanto, ao longo do tempo, à medida que modelos específicos ganham adoção generalizada, a carga pode se tornar mais previsível, com demanda máxima durante as horas diurnas seguidas por um declínio à noite. Este ciclo de carga diária apresenta uma oportunidade ideal para mineração de Bitcoin, já que as operações de mineração podem dimensionar dinamicamente para complementar as demandas de energia flutuantes dos processos de inferência AI.
Como resultado, no futuro, a mineração de bitcoin pode ser usada como um mecanismo de balanceamento de carga, onde a mineração aumenta durante períodos de carga mais baixa e diminui quando a carga de IA se recupera. Também pode haver períodos em que os locatários não precisam usar toda a capacidade da GPU, permitindo que os mineradores aumentem.
O benefício é óbvio para o operador do centro de dados, pois eles são capazes de extrair um valor adicional da capacidade que pode estar online, e para o inquilino, isso oferece um grau de estabilidade de carga para o centro de dados e para a rede como um todo. À medida que os clusters de centros de dados crescem em tamanho, o consumo de energia e o impacto na rede serão cada vez mais examinados e garantir a estabilidade da carga será crucial.
A desvio de MW para AI/HPC deve desacelerar a taxa de crescimento da taxa de hash
Os mineiros que entram em operações de IA/HPC estão desviando ativamente a capacidade que poderia ser usada para a mineração de Bitcoin, o que deve desacelerar a taxa de crescimento da taxa de hash da rede. Isso é particularmente importante ao considerar um possível mercado em alta no Bitcoin, onde um aumento no preço do Bitcoin não teria um aumento igual e compensatório na taxa de hash da rede, impulsionando assim o preço do hash. Dito isso, ainda esperamos que a taxa de hash da rede aumente à medida que máquinas de mineração mais eficientes são energizadas, seja para substituir máquinas de geração mais antiga ou para novas energizações em locais que não são propícios para negócios de IA/HPC.
A demanda por centros de dados nos Estados Unidos pode aumentar a taxas sem precedentes, com projeções indicando um aumento de 31% ao ano em 2024 sozinho. Essas mesmas previsões preveem que a capacidade de centros de dados nos Estados Unidos mais que dobrará nos próximos cinco anos, saltando dos atuais 21 GW para uma estimativa de 45 GW. Este crescimento explosivo, combinado com centenas de bilhões de dólares em investimentos comprometidos por provedores de hiperescala nos próximos 5-10 anos, cria oportunidades atraentes para empresas que podem oferecer dois recursos críticos: energia abundante e acessível e infraestrutura robusta capaz de suportar operações de IA e HPC.
O atual boom da IA e do HPC expôs uma fraqueza crítica nos data centers legados, sua incapacidade de adaptar instalações existentes às intensas demandas de energia das cargas de trabalho modernas de IA. Essa lacuna no mercado cria uma oportunidade significativa para as operações de mineração do Bitcoin, que já possuem o que as empresas de IA / HPC precisam desesperadamente: sites em grande escala com cronogramas acelerados de energização. Os hyperscalers têm opções limitadas para expandir suas operações de forma oportuna para acompanhar a demanda explosiva das empresas de IA / HPC. Os mineradores de Bitcoin estão surgindo como uma opção viável e lógica para os hyperscalers expandirem seus negócios e permanecerem competitivos em um mercado em crescimento. No entanto, essa oportunidade geracional para os mineradores de Bitcoin permanece seletiva. Apenas um pequeno subconjunto das operações de mineração do Bitcoin possui a infraestrutura e as capacidades necessárias para suportar com sucesso os requisitos exigentes das cargas de trabalho modernas de IA / HPC. Aqueles mineradores que possuem esses ativos escassos e buscam maximizar seu valor se converterão em data centers de IA / HPC.
Embora alguns críticos argumentem que os mineradores de Bitcoin que se diversificam em serviços de AI/HPC poderiam enfraquecer a segurança da rede, reduzindo o poder de computação dedicado à mineração de blocos, essa mudança pode realmente beneficiar o ecossistema de mineração como um todo. Os mineradores que não conseguem atender à demanda por sites de AI/HPC podem ver uma lucratividade aumentada devido ao preço do hash melhorado. À medida que mais mineradores saem do mercado e o preço do bitcoin aprecia, os aumentos no preço do hash melhorarão significativamente as margens de lucro para todos os mineradores de Bitcoin. Com o preço do bitcoin subindo até 143% YTD, juntamente com um novo presidente pró-bitcoin no Salão Oval, a mineração de Bitcoin nos EUA está posicionada para entrar em sua era mais forte até agora.
A interseção de criptografia e IA é, sem dúvida, um dos setores cripto mais aquecidos em 2024. Em dezembro de 2024, o valor de mercado total para projetos de criptografia com projetos de IA de construção de tokens líquidos estava em aproximadamente US$ 33 bilhões. Além disso, a Galaxy Research estima que mais de US$ 382 milhões de investimento de capital de risco foram alocados para startups de IA cripto em estágio inicial em 2024. Embora a maioria dos projetos de IA cripto não tenha um ajuste ao mercado de produtos, a interseção da mineração de Bitcoin com o crescimento dos negócios de IA/HPC é clara. A entrada da mineração de Bitcoin no reino da IA se destaca de outras sobreposições entre os dois espaços por causa do potencial de fornecer em escala o componente mais essencial para os negócios de IA/HPC – a energia. Como resultado, os mineradores de Bitcoin que detêm ativos conversíveis de IA/HPC podem ser um dos únicos investimentos em criptografia x IA puros e escaláveis na indústria hoje.
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Encaminhar o Título Original: Bitcoin Miners Powering the AI Revolution
A ascensão da inteligência artificial (IA) está criando uma demanda sem precedentes por instalações de computação de alta capacidade (HPC). Esse aumento está levando a investimentos substanciais por parte dos hiperscalers para novas capacidades de centro de dados. No entanto, os data centers tradicionais estão enfrentando dificuldades para atender a essas demandas devido às capacidades limitadas de energia e aos prazos de construção estendidos de 2 a 4 anos para novas instalações.
Os mineradores de Bitcoin estão posicionados de forma única para capitalizar essa oportunidade de mercado, já que possuem acesso garantido à infraestrutura de energia em grande escala e aos componentes críticos necessários para operações de data center. Embora nem todas as instalações de mineração possam ser convertidas em centros de dados de IA devido a requisitos específicos de resfriamento, rede e sistemas de redundância, aqueles com os ativos e conhecimentos certos têm a oportunidade de se beneficiar das margens de fluxo de caixa elevadas e do potencial de valoração imenso das operações de IA/HPC. O relatório examina o cenário atual dos data centers tradicionais e destaca obstáculos específicos para atender às demandas de computação de IA. O relatório analisa por que certos tipos de mineradores de Bitcoin estão bem posicionados para preencher essa lacuna e explora tendências futuras na interseção da mineração de Bitcoin e da infraestrutura de IA.
A IA explodiu em 2024, impulsionada pelo aumento da adoção de tecnologias de IA generativa (GenAI). Segundo a Pitchbook, mais de $680bn foram investidos em startups de IA e aprendizado de máquina em mais de 100 mil negócios desde 2016, com $120bn investidos apenas em 2024.
Essa onda de IA e computação de alto desempenho (HPC) está criando uma enorme demanda por capacidade de data center. Os data centers são cruciais para as operações de IA/HPC, fornecendo tanto a infraestrutura quanto a energia necessárias para a computação intensiva em GPU. Novas aplicações de IA, como modelos de linguagem grandes (LLMs), são especialmente intensivas em energia. Uma única consulta do ChatGPT requer 2,9 watt-horas de eletricidade, em comparação com 0,3 watt-horas para uma pesquisa no Google, segundo oAgência Internacional de Energia.
A emergência de novos negócios de AI/HPC intensivos em energia nos EUA está contribuindo para o aumento da demanda por data centers.Pesquisa Goldman Sachsestima-se que em 2024, a demanda por centros de dados nos EUA atingirá 21 GW (aumento de 31% em relação ao ano anterior). Para referência, o crescimento da demanda por centros de dados nos EUA de 2022 a 2033 é estimado em 15,8% ao ano. Com base no aumento significativo da demanda por centros de dados em relação ao ano anterior em 2024, o Goldman Sachs Research projeta que a demanda por centros de dados nos EUA aumentará para 45 GW até 2030. Em 2030, com 45 GW, os centros de dados dos EUA consumirão até 8% da capacidade total de energia dos EUA.
A oportunidade de mercado para centros de dados nos EUA será apoiada por investimentos crescentes em infraestrutura de IA para hipercaladores, que são empresas de centros de dados em grande escala como Google Cloud e AWS que escalonam rapidamente a capacidade dos centros de dados para atender a outros clientes corporativos. Empresas como essas estão se posicionando para a crescente demanda por centros de dados, comprometendoinvestir mais de $100bn em centros de dados focados em IA nos próximos 10 anos.JP Morgan Asset Management estimouque $163 bilhões em investimentos serão destinados à expansão dos negócios de hiperescaladores até o final de 2024, um aumento de 28% em relação ao ano anterior. Até 2038, o relatório projeta que os gastos de capital em IA de hiperescaladores chegarão a $370 bilhões, um aumento de 127% em relação aos gastos estimados de IA em 2024.
O crescimento atual e projetado na tecnologia de IA e HPC está transformando o cenário dos data centers. À medida que as demandas de processamento se intensificam, os hiperescalaris e os data centers estão evoluindo cada vez mais de instalações de computação tradicionais para hubs avançados de infraestrutura de IA. Essas instalações estão se tornando a infraestrutura fundamental que impulsiona tecnologias inovadoras como veículos autônomos, pesquisas médicas avançadas e aplicativos de IA de próxima geração. O futuro da inovação digital dependerá em grande parte da contínua evolução e expansão dessas instalações críticas de computação, marcando uma nova era na infraestrutura tecnológica.
O mercado atual de data centers é composto por vários players públicos e privados que juntos gerenciam uma vasta carteira de data centers. Empresas notáveis neste espaço incluem Digital Realty, Equinix, Vantage, EdgeConnex e QTS, entre outras. A maior região de data centers nos EUA está atualmente em Northern Virginia, embora o crescimento em todas as regiões tenha sido imenso, levando as taxas de vacância a atingirem mínimos históricos.de acordo com a CBRE.
Os centros de dados são a espinha dorsal de várias indústrias diferentes, suportando tudo, desde serviços de streaming como Netflix até computação em nuvem, inteligência artificial e inúmeras outras aplicações. No entanto, nem todos os centros de dados são iguais. Cada um pode ser adaptado a uma função específica e pode ser categorizado em diferentes áreas, incluindo centros de dados de hiperescala, borda, nuvem e empresa. E os centros de dados estão ficando maiores e mais densos em termos de energia. A competição para fornecer infraestrutura para indústrias em rápido crescimento, como a IA, levou a uma corrida armamentista entre os hiperescalers para expandir a capacidade dos centros de dados em um cronograma acelerado.
Provedores tradicionais de data center que atendem indústrias não relacionadas à IA tipicamente utilizaram portfólios de data centers menores e geograficamente dispersos, muitos dos quais foram originalmente construídos para aplicações de baixa densidade. Ao longo da última década, os data centers tradicionais operaram com requisitos de energia relativamente modestos. Apesar de serem duas das maiores empresas de data center do mundo, a Digital Realty (capitalização de mercado de US$ 62 bilhões) e a Equinix (capitalização de mercado de US$ 94 bilhões) operam principalmente em data centers menores. Por exemplo, a Digital Realty possui data centers que normalmente variam de 0,5 MW a 40 MW por instalação. Da mesma forma, o programa xScale da Equinix consiste em uma rede global de data centers com uma capacidade operacional total combinada de apenas 292 MW em 20 instalações (Apresentação de Investidores do Equinix Q3 2024, 11/8/2024). Em comparação, algumas operações de mineração têm acesso a capacidades energéticas comparáveis em locais individuais.
Historicamente, os operadores viam pouco incentivo para expandir rapidamente porque os serviços de streaming, telecomunicações, armazenamento de dados e muitas aplicações em nuvem tinham densidade computacional limitada. No entanto, com os avanços em inteligência artificial e a crescente complexidade desses algoritmos, os centros de dados agora devem operar instalações de última geração, com a mais nova geração de GPUs e em uma escala massiva para otimizar a execução do treinamento.
O aumento de escala é possibilitado pelos avanços na potência de cálculo da GPU e pelos benefícios da computação paralela, permitindo que os centros de dados construam clusters maiores com maior capacidade computacional. A computação paralela permite que as cargas de trabalho sejam distribuídas de forma eficiente entre as GPUs adicionais, tornando eficiente a ampliação por meio da adição de mais unidades. De forma crucial, grandes clusters em locais únicos oferecem latência reduzida entre as GPUs, aprimorando o desempenho da computação paralela. Essa vantagem torna um único cluster de 200MW drasticamente mais eficaz para o treinamento de IA do que quatro clusters geograficamente distribuídos de 50MW, uma vez que a comunicação de baixa latência entre as GPUs é essencial para maximizar a eficiência computacional. Consequentemente, os hiperescalonadores estão priorizando locais únicos com acesso a grandes capacidades de energia para atender às demandas das cargas de trabalho de IA avançadas.
Esse tipo de capacidade está atualmente em falta, com muitas instalações antigas lutando para atender às substanciais demandas de energia requeridas para cargas de trabalho modernas de AI/HPC. Instalações mais antigas não podem ser facilmente atualizadas devido a diferenças em requisitos de rede, refrigeração e densidade de rack entre casos de uso de baixa e alta computação, entre outros fatores.
Hoje, os hiperscalers exigem data centers com capacidades de energia muito maiores para suportar o treinamento de seus modelos altamente intensivos em energia, como modelos de linguagem grandes. De acordo com um artigo de dezembro de 2020 do Uptime Institute, a densidade média de racks para aquele ano foi 8,4 kW/rack, excluindo os outliers de alto desempenho de 30+ kW/rack. Esses data centers com racks de servidores que costumavam atingir cerca de 40 kW por rack agora precisam suportar mais de132 kW por rackque é necessário para sistemas de ponta como o GB200 NVL72 da NVIDIA - um aumento de mais de três vezes em apenas alguns anos. Especialistas da indústriaprojetoque o avanço da densidade de computação e a evolução doLei de Moorepoderia levar os requisitos de energia do rack do servidor a níveis sem precedentes.
Como resultado, os operadores tradicionais de centros de dados mudaram seu foco para desenvolvimentos greenfield para acomodar essa nova geração de centros de dados específicos para AI/HPC, que terão prazos de vários anos para aprovação de energia e construção.De acordo com um recente relatório do Departamento de Energia dos EUA, houve um aumento acentuado nas solicitações de conexão para instalações que variam de 300 MW a 1.000 MW ou mais, o que está sobrecarregando a capacidade das redes locais de fornecer energia a este ritmo acelerado, causando a extensão dos prazos de interconexão e construção em 2-4 anos,De acordo com a CBRE.
Os Hiperescaladores agora estão visando construir os maiores clusters de GPU possíveis para treinar modelos de IA/HPC, com várias empresas mirando em data centers de escala gigawatt para abrigar centenas de milhares de GPUs de próxima geração. Enquanto os Hiperescaladores estão construindo seus próprios data centers, eles continuam dependendo muito de provedores de terceiros com capacidade de energia estabelecida para energizar as GPUs em um prazo acelerado. No entanto, apenas alguns data centers existentes são capazes de lidar com tais demandas de energia imensas e altas densidades de energia de rack. Essa escassez decorre principalmente da falta de antecipação para o crescimento exponencial na demanda por data centers.
Os mineradores de Bitcoin estão posicionados para suprir as demandas de energia necessárias pelos hyperscalers, pois eles possuem instalações de grande escala prontas para fornecer energia. Por anos, os mineradores têm buscado locais com energia abundante e acessível e garantido acesso a capacidades substanciais de energia em locais únicos, juntamente com itens de infraestrutura de longo prazo, como componentes de subestações e equipamentos de média a alta voltagem. Alguns locais de mineração já estão prontos para fornecer energia, o que soluciona uma das maiores restrições para os hyperscalers: acesso a energia confiável em grande escala.
Ao entrar nesses sites de mineração de Bitcoin prontos para energia, os hyperscalers podem evitar o longo processo de garantir disponibilidade de energia e focar na adaptação e personalização da infraestrutura para atender às suas necessidades específicas. Muitos mineradores controlam sites de várias centenas de MW, uma escala que poucos operadores tradicionais de data center conseguiram garantir em um único local. Várias operações de mineração importantes têm acesso a infraestrutura de energia em escala industrial, garantindo dutos de energia com capacidades superiores a 2 gigawatts (GW), o que torna os mineradores especialmente adequados para se beneficiar do aumento da demanda por capacidade de energia. Apesar das diferenças-chave entre as minas de Bitcoin tradicionais e os centros de dados de IA, os mineradores trazem uma experiência valiosa em construção em grande escala e gerenciamento de data center, muitas vezes com equipes estabelecidas de elétrica, mecânica, instalações e segurança. Essa expertise pode facilitar ainda mais a transição para hyperscalers que buscam escalabilidade rápida.
Nem todos os mineiros podem aproveitar a oportunidade de IA/HPC. Para construir centros de dados adequados para IA/HPC, vários fatores críticos devem ser atendidos, incluindo acesso a uma grande extensão de terra, água para refrigeração, fibra escura, energia confiável e uma força de trabalho qualificada. Infelizmente, mesmo que essas qualificações sejam atendidas, empresas que ainda não possuem as aprovações necessárias (ou seja, para capacidade de energia, terra e zoneamento) ou já possuem componentes críticos de infraestrutura com longo tempo de espera encontrarão obstáculos e atrasos no desenvolvimento.
Outra razão crítica pela qual nem todos os mineradores de Bitcoin podem aproveitar a oportunidade de IA/HPC é que a infraestrutura existente para mineradores não é diretamente transferível ou adequada para centros de dados de IA devido a diferenças no design e requisitos operacionais. Embora haja algumas semelhanças na infraestrutura elétrica-chave, incluindo componentes de subestação de alta voltagem e sistemas de distribuição, existem requisitos específicos para centros de dados de IA que exigem conhecimento especializado e uma força de trabalho qualificada.
Os centros de dados de IA são um nível acima em termos de complexidade em quase todas as partes de uma operação, incluindo os sistemas mecânicos, de refrigeração e de rede, o que torna a conversão de uma instalação de mineração de Bitcoin em um centro de dados de IA/HPC um empreendimento desafiador. Abaixo, destacamos algumas das principais atualizações necessárias para os mineradores adaptarem instalações existentes em centros de dados de IA.
1. Infraestrutura de Rede:
Cargas de trabalho de IA/HPC exigem conexões de alta velocidade e baixa latência entre GPUs no centro de dados. Assim, tecidos de rede internos para cargas de trabalho de IA/HPC são drasticamente mais complexos do que para mineração, já que as GPUs estão constantemente se comunicando umas com as outras. A chave para o sucesso de uma operação de IA é o desenvolvimento de uma espinha dorsal de rede ótima para garantir a execução rápida das cargas de trabalho. Além disso, é necessário estabelecer conectividade com fibras escuras do local e atender aos requisitos de latência, que os locais de mineração não precisam.
2. Sistemas de Refrigeração:
Os mineradores usam uma variedade de designs de resfriamento, incluindo sistemas refrigerados a ar, refrigerados a água e sistemas refrigerados por imersão. O resfriamento é focado principalmente nas próprias máquinas, com menos atenção na infraestrutura de suporte. Por outro lado, os centros de dados de IA exigirão soluções de resfriamento mais avançadas, como resfriamento líquido direto ao chip, para resfriar a última geração de servidores NVIDIA de alta potência, combinados com sistemas adicionais refrigerados a ar para suporte de infraestrutura de rede e mecânica.
3. Redundância:
Os centros de dados de IA têm requisitos de redundância mais rigorosos do que os centros de dados de mineração de Bitcoin. As operações de mineração são flexíveis por natureza, tornando desnecessária a geração de energia de backup robusta. Os centros de dados de IA, por outro lado, geralmente utilizam pelo menos redundância N+1 em todas as operações, com mais componentes críticos, como componentes de rede central e armazenamento, exigindo graus adicionais de redundância para garantir operações ininterruptas ou pelo menos cache e checkpoint apropriados de dados em caso de falha do equipamento. Isso significa que, para cada peça essencial de infraestrutura, como equipamentos de resfriamento, deve haver um backup (redundância N+1). Por exemplo, ao realizar a manutenção de uma unidade de resfriamento, uma unidade adicional deve estar disponível para manter a operação contínua. Esse nível de redundância raramente é encontrado em instalações de mineração, que não têm requisitos de tempo de atividade tão elevados.
4. Redesign do Formato do Fator:
Os centros de dados de IA usam servidores montados em rack, que são muito diferentes do fator de forma de caixa de sapatos dos ASICs usados na mineração de Bitcoin. Para acomodar hardware de IA, seria necessária uma reformulação completa da infraestrutura física interna da instalação para suportar sistemas montados em rack e suas necessidades específicas de resfriamento, redes e elétricas.
5. Outras Diferenças:
Coletivamente, esses fatores demonstram que adaptar uma instalação de mineração para atender aos requisitos do centro de dados de IA/HPC é um desafio de design e engenharia. Os requisitos de infraestrutura aprimorados também fazem com que os custos de capex do centro de dados de IA/HPC aumentem substancialmente em relação aos custos de construção da mineração de bitcoins.
Embora os mineradores possam possuir infraestrutura e localizações adequadas, a transição para operações de AI/HPC requer mais do que apenas ativos físicos - exige expertise especializada, diferentes pilhas tecnológicas e novos modelos de negócios. Aqueles com equipes de gerenciamento experientes que podem construir com sucesso operações de AI/HPC têm uma oportunidade tremenda de agregar valor incremental significativo às suas empresas. Abaixo estão alguns dos principais benefícios que podem agregar valor às empresas que optam por alocar seus recursos de energia e data center da mineração de Bitcoin para AI/HPC:
Portanto, a previsibilidade do fluxo de caixa, os mercados ativos de financiamento e o significativo potencial de valorização tornam a oportunidade de IA/HPC altamente atraente e agregadora para os mineradores com os ativos certos. Esses mineradores estão no caminho certo para avançar significativamente no mercado tradicional de centros de dados e se tornarem alguns dos maiores operadores do setor.
AI/HPC tem ganhado destaque nos últimos meses, no entanto, ainda esperamos ver um aumento contínuo na taxa de hash e crescimento na rede de mineração de bitcoin. O crescimento na mineração tem ocorrido em paralelo com o crescimento em AI/HPC. Um aumento no preço do Bitcoin aumentou a lucratividade dos mineradores, e a mineração poderia se tornar ainda mais lucrativa se o preço continuar a subir e superar o crescimento na dificuldade da rede. Mas com o Bitcoin e AI/HPC em ascensão, como será o cenário da mineração no futuro? Abaixo destacamos algumas tendências importantes na interseção entre AI/HPC e mineração de Bitcoin que podem se desdobrar no futuro próximo:
Mineradores Maximizando o Valor de um Elétron:
A maioria dos mineradores de Bitcoin sempre priorizou maximizar o valor de seu acesso à energia. Atualmente, os centros de dados de IA são a rota mais lucrativa para aqueles com sites adaptáveis. Dada a valorização de um site de IA/HPC, é provável que um site de mineração capaz de ser convertido em um centro de dados de IA/HPC siga esse caminho para maximizar o valor para os acionistas. No entanto, isso não necessariamente significa uma desvantagem para os mineradores de Bitcoin. Ainda esperamos que a taxa de hash da rede cresça, mas a um ritmo mais lento do que se nenhum dos principais mineradores dos EUA convertesse sites em centros de dados de IA/HPC. Essas conversões beneficiam os mineradores que permanecem na rede, removendo taxa de hash concorrente.
Mineração de Bitcoin como a Força Motriz para Monetizar Energia Encalhada:
À medida que a IA/HPC cresce em destaque, antecipamos que os mineradores irão focar ainda mais a atenção na implantação de sua capacidade em áreas mais remotas, já que os hipercaladores os superam em mercados mais desenvolvidos com grandes locais que podem ser usados para IA/HPC. A natureza permissiva, agnóstica em relação à localização e flexível da mineração de bitcoin a torna uma das melhores maneiras de capitalizar a capacidade de geração ociosa.
Esperamos que uma parte maior da mineração de Bitcoin seja deslocada para as fronteiras para monetizar a capacidade de energia ociosa - especialmente em regiões remotas nos EUA e internacionalmente em países como Etiópia, Paraguai e outros mercados emergentes onde a energia barata e em excesso é abundante.
Mineração de Bitcoin como uma Ponte Estratégica para Investimentos em Infraestrutura e Opções de AI/HPC
Além disso, à medida que diferentes regiões nos EUA trabalham para desenvolver infraestrutura de transmissão e conectividade de fibra, a mineração de bitcoin pode atuar como uma ponte para subsidiar projetos de infraestrutura energética de maior capacidade, como subestações e expansões de geração, mesmo em casos em que não haja oportunidade imediata ou clara de utilizar a capacidade para IA/HPC. Ao utilizar a mineração de bitcoin para investimentos imobiliários e relacionados à geração de maneira oportuna, os investidores podem obter retornos enquanto aguardam que outros casos de uso de energia a longo prazo se materializem, posicionando-a como uma estratégia atraente para o crescimento e investimento em infraestrutura.
As minas de Bitcoin ainda podem ser operadas como negócios lucrativos a longo prazo para mineradores incapazes de converter para centros de dados AI/HPC. Vários mineradores compraram instalações de grande carga sem um inquilino AI/HPC existente e também têm investido em locais em vários estágios de desenvolvimento. Como mencionamos anteriormente, alguns desses locais provavelmente não possuem as características necessárias que são ideais para AI/HPC, mas ainda seriam úteis para mineração de bitcoin. Outros mineradores não possuem equipes ou expertise interna para assinar com um grande comprador e assumir um projeto de engenharia desafiador e uma grande construção. A esperança para os mineradores que buscam maximizar o valor seria firmar um cliente de AI, mas nos casos em que as oportunidades de AI/HPC não se concretizam, esses mineradores ainda têm a opção de construir um negócio lucrativo de mineração de BTC.
Sinergias Emergentes entre Centros de Dados de IA/HPC e Mineração
Fabricantes de ASIC, como a Bitmain, começaram a desenvolver ASICs com fatores de forma semelhantes a GPUs para racks de centros de dados. Uma maior alinhamento do fator de forma ASIC com os fatores de forma de próxima geração de GPUs permitiria que os centros de dados monetizassem seus racks de servidor subutilizados instalando mineradores do tamanho de um servidor em espaços vazios de racks que poderiam ajudar a modernizar o centro de dados para IA/HPC, caso racks semelhantes sejam utilizados. No futuro, os mineradores podem preferir comprar essas máquinas, pois elas mantêm a flexibilidade no design do centro de dados e podem ajudar os mineradores a fazer uma transição mais fácil para IA/HPC se surgirem oportunidades de maior valor.
À medida que os centros de dados de IA/HPC aumentam em capacidade, também aumenta o impacto deles na rede. Embora esses centros de dados precisem estar online quase o tempo todo, isso não significa necessariamente que o consumo total de energia seja constante. Na verdade, os perfis de carga para treinamento de IA/HPC podem ser bastante voláteis, pois períodos de execução computacional intensa consomem mais energia e períodos de checkpointing consomem menos. A frequência de checkpointing varia e, dependendo da infraestrutura implantada e do tamanho do modelo, o processo pode levar de alguns minutos a dezenas de minutos. À medida que os modelos aumentam de tamanho, mais dados terão que ser armazenados, aumentando o tempo necessário para salvar todos os dados.
Da mesma forma, para cargas de trabalho de inferência AI/HPC, os perfis de carga são esperados para se alinhar estreitamente com a demanda do cliente, como cada consulta de modelo é processada diretamente no data center. Inicialmente, esses perfis podem apresentar uma volatilidade significativa à medida que a demanda por modelos flutua. No entanto, ao longo do tempo, à medida que modelos específicos ganham adoção generalizada, a carga pode se tornar mais previsível, com demanda máxima durante as horas diurnas seguidas por um declínio à noite. Este ciclo de carga diária apresenta uma oportunidade ideal para mineração de Bitcoin, já que as operações de mineração podem dimensionar dinamicamente para complementar as demandas de energia flutuantes dos processos de inferência AI.
Como resultado, no futuro, a mineração de bitcoin pode ser usada como um mecanismo de balanceamento de carga, onde a mineração aumenta durante períodos de carga mais baixa e diminui quando a carga de IA se recupera. Também pode haver períodos em que os locatários não precisam usar toda a capacidade da GPU, permitindo que os mineradores aumentem.
O benefício é óbvio para o operador do centro de dados, pois eles são capazes de extrair um valor adicional da capacidade que pode estar online, e para o inquilino, isso oferece um grau de estabilidade de carga para o centro de dados e para a rede como um todo. À medida que os clusters de centros de dados crescem em tamanho, o consumo de energia e o impacto na rede serão cada vez mais examinados e garantir a estabilidade da carga será crucial.
A desvio de MW para AI/HPC deve desacelerar a taxa de crescimento da taxa de hash
Os mineiros que entram em operações de IA/HPC estão desviando ativamente a capacidade que poderia ser usada para a mineração de Bitcoin, o que deve desacelerar a taxa de crescimento da taxa de hash da rede. Isso é particularmente importante ao considerar um possível mercado em alta no Bitcoin, onde um aumento no preço do Bitcoin não teria um aumento igual e compensatório na taxa de hash da rede, impulsionando assim o preço do hash. Dito isso, ainda esperamos que a taxa de hash da rede aumente à medida que máquinas de mineração mais eficientes são energizadas, seja para substituir máquinas de geração mais antiga ou para novas energizações em locais que não são propícios para negócios de IA/HPC.
A demanda por centros de dados nos Estados Unidos pode aumentar a taxas sem precedentes, com projeções indicando um aumento de 31% ao ano em 2024 sozinho. Essas mesmas previsões preveem que a capacidade de centros de dados nos Estados Unidos mais que dobrará nos próximos cinco anos, saltando dos atuais 21 GW para uma estimativa de 45 GW. Este crescimento explosivo, combinado com centenas de bilhões de dólares em investimentos comprometidos por provedores de hiperescala nos próximos 5-10 anos, cria oportunidades atraentes para empresas que podem oferecer dois recursos críticos: energia abundante e acessível e infraestrutura robusta capaz de suportar operações de IA e HPC.
O atual boom da IA e do HPC expôs uma fraqueza crítica nos data centers legados, sua incapacidade de adaptar instalações existentes às intensas demandas de energia das cargas de trabalho modernas de IA. Essa lacuna no mercado cria uma oportunidade significativa para as operações de mineração do Bitcoin, que já possuem o que as empresas de IA / HPC precisam desesperadamente: sites em grande escala com cronogramas acelerados de energização. Os hyperscalers têm opções limitadas para expandir suas operações de forma oportuna para acompanhar a demanda explosiva das empresas de IA / HPC. Os mineradores de Bitcoin estão surgindo como uma opção viável e lógica para os hyperscalers expandirem seus negócios e permanecerem competitivos em um mercado em crescimento. No entanto, essa oportunidade geracional para os mineradores de Bitcoin permanece seletiva. Apenas um pequeno subconjunto das operações de mineração do Bitcoin possui a infraestrutura e as capacidades necessárias para suportar com sucesso os requisitos exigentes das cargas de trabalho modernas de IA / HPC. Aqueles mineradores que possuem esses ativos escassos e buscam maximizar seu valor se converterão em data centers de IA / HPC.
Embora alguns críticos argumentem que os mineradores de Bitcoin que se diversificam em serviços de AI/HPC poderiam enfraquecer a segurança da rede, reduzindo o poder de computação dedicado à mineração de blocos, essa mudança pode realmente beneficiar o ecossistema de mineração como um todo. Os mineradores que não conseguem atender à demanda por sites de AI/HPC podem ver uma lucratividade aumentada devido ao preço do hash melhorado. À medida que mais mineradores saem do mercado e o preço do bitcoin aprecia, os aumentos no preço do hash melhorarão significativamente as margens de lucro para todos os mineradores de Bitcoin. Com o preço do bitcoin subindo até 143% YTD, juntamente com um novo presidente pró-bitcoin no Salão Oval, a mineração de Bitcoin nos EUA está posicionada para entrar em sua era mais forte até agora.
A interseção de criptografia e IA é, sem dúvida, um dos setores cripto mais aquecidos em 2024. Em dezembro de 2024, o valor de mercado total para projetos de criptografia com projetos de IA de construção de tokens líquidos estava em aproximadamente US$ 33 bilhões. Além disso, a Galaxy Research estima que mais de US$ 382 milhões de investimento de capital de risco foram alocados para startups de IA cripto em estágio inicial em 2024. Embora a maioria dos projetos de IA cripto não tenha um ajuste ao mercado de produtos, a interseção da mineração de Bitcoin com o crescimento dos negócios de IA/HPC é clara. A entrada da mineração de Bitcoin no reino da IA se destaca de outras sobreposições entre os dois espaços por causa do potencial de fornecer em escala o componente mais essencial para os negócios de IA/HPC – a energia. Como resultado, os mineradores de Bitcoin que detêm ativos conversíveis de IA/HPC podem ser um dos únicos investimentos em criptografia x IA puros e escaláveis na indústria hoje.