Transformação do Centro de Dados de IA dos Mineiros de Bitcoin

Avançado1/6/2025, 2:49:31 AM
Este relatório examina como os mineradores de Bitcoin estão aproveitando suas vantagens únicas para buscar oportunidades no mercado de centros de dados de IA. À medida que a inteligência artificial avança rapidamente, a demanda por centros de dados disparou, deixando as instalações tradicionais incapazes de lidar com os requisitos de computação de alta densidade. Os mineradores de Bitcoin estão bem posicionados com sua extensa infraestrutura de energia e expertise operacional para atender às substanciais necessidades energéticas dos centros de dados de IA. O Goldman Sachs prevê que a demanda de energia dos centros de dados dos EUA atingirá 45 gigawatts até 2030, enquanto o JPMorgan estima que os gastos de capital em IA atingirão US$ 370 bilhões até 2038, destacando o vasto potencial do mercado.

Encaminhar o Título Original: Bitcoin Miners Alimentando a Revolução da IA

Principais pontos a reter

  • Os mineradores de Bitcoin com área de grande escala, água para refrigeração, fibra escura, energia confiável, uma força de trabalho qualificada, aprovações de energia e componentes críticos de infraestrutura de longo prazo estão em uma posição privilegiada para aumentar o valor de seus ativos, atendendo à demanda no mercado de data center de IA/HPC em rápido crescimento.
  • A Goldman Sachs Research prevê que a demanda de centros de dados nos EUA atinja 45 GW até 2030, com a demanda de energia crescendo a uma taxa de crescimento anual composta de 15% de 2023 a 2030, impulsionada pela inteligência artificial.
  • Até 2038, o JP Morgan projeta que o investimento de capital em IA de hiperescala atingirá US $ 370 bilhões, um aumento de 127% em relação ao investimento estimado em IA em 2024
  • Houve um aumento acentuado nos pedidos de ligação para instalações que variam de 300 MW a 1.000 MW ou mais, o que está a sobrecarregar a capacidade das redes locais para fornecer energia a este ritmo acelerado, causando a extensão dos prazos de interligação e construção para 2-4 anos.
  • Os centros de dados tradicionais não têm grandes capacidades de energia e não podem suportar operações de computação de alta densidade. Os racks de servidores, que anteriormente tinham um máximo de cerca de 40 kW por rack, agora precisam suportar mais de 132 kW por rack, que é necessário para sistemas de ponta como o GB200 NVL72.
  • A previsibilidade do fluxo de caixa, os mercados de financiamento ativos e o significativo potencial de valorização das operações de AI/HPC tornam a oportunidade altamente atrativa e acrescentativa para os mineradores com os ativos certos.
  • Os mineiros podem desbloquear um valor significativo ao fazer a transição para os mercados de IA/HPC, ao arbitrar sua avaliação de 6-12x EV/EBITDA com os atuais múltiplos de 20-25x típicos dos principais operadores de centros de dados.

Introdução

O surgimento 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 hiperescaladores para novas capacidades de centro de dados. No entanto, os data centers tradicionais estão enfrentando dificuldades para atender a essas demandas devido à capacidade limitada de energia e aos prazos de construção estendidos de 2 a 4 anos para novas instalações.

Os mineradores de Bitcoin estão em uma posição única para capitalizar essa oportunidade de mercado, já que já garantiram acesso à infraestrutura de energia em grande escala e aos componentes críticos necessários para operações de centro de dados. 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 expertise certos têm a possibilidade de se beneficiar das altas margens de fluxo de caixa e do potencial imenso de avaliação das operações de IA/HPC. O relatório examina o panorama atual para os centros de dados tradicionais e destaca obstáculos específicos para atender às demandas de computação de IA. O relatório então 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 infraestrutura de IA.

Qual é a oportunidade do Centro de Dados de IA?

A IA explodiu em 2024, impulsionada pela adoção crescente de tecnologias de IA generativa (GenAI). De acordo com o Pitchbook, mais de $680bn foram investidos em startups de IA e aprendizado de máquina em mais de 100k negócios desde 2016, com $120bn investidos apenas em 2024.

Este aumento da IA e da computação de alto desempenho (HPC) está a criar uma enorme procura de capacidade de centros de dados. Os centros de dados são cruciais para as operações de IA/HPC, fornecendo tanto a infraestrutura como a energia necessária para a computação intensiva em GPU. Novas aplicações de IA como grandes modelos de linguagem (LLMs) são particularmente intensivas em energia. Uma única consulta ChatGPT requer 2,9 watt-horas de eletricidade, comparativamente a 0,3 watt-horas para uma pesquisa no Google, de acordo com o Agência Internacional de Energia.

O surgimento de novos negócios de IA/HPC intensivos em energia nos EUA está contribuindo para o aumento da demanda por centros de dados.Pesquisa do Goldman Sachsestima que em 2024, a procura por centros de dados nos EUA atingirá 21 GW (aumento de 31% em relação ao ano anterior). Para referência, o crescimento da procura por centros de dados nos EUA de 2022 a 2033 é estimado em um CAGR de 15,8%. Com base no considerável aumento anual da procura por centros de dados em 2024, a pesquisa do Goldman Sachs projeta que a procura por centros de dados nos EUA aumentará para 45 GW até 2030. Com 45 GW em 2030, os centros de dados nos EUA consumirão até 8% da capacidade total de energia dos EUA.

A oportunidade de mercado para os centros de dados dos EUA será suportada pelo aumento do investimento na infraestrutura de IA para hyperscalers, que são empresas de centros de dados em grande escala como Google Cloud e AWS que aumentam rapidamente a capacidade do centro de dados para atender outros clientes corporativos. Empresas de hyperscale como essas estão se posicionando para a demanda crescente de centros de dados porcomprometendoinvestir mais de $100bn em centros de dados focados em AI nos próximos 10 anos.A JP Morgan Asset Management estimouque $163bn em investimento será destinado à expansão de empresas hiperescaladoras até o final de 2024, um aumento de 28% em relação ao ano anterior. Até 2038, o relatório projeta que o capex de IA hiperescaladora atingirá $370bn, um aumento de 127% em relação ao capex de IA estimado em 2024.

O crescimento atual e projetado em tecnologia de IA e HPC está transformando o cenário dos data centers. À medida que as demandas de processamento se intensificam, os hiperscalers e os data centers estão evoluindo cada vez mais das 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 evolução e expansão contínuas dessas instalações críticas de computação, marcando uma nova era na infraestrutura tecnológica.

Visão geral do mercado atual de centros de dados

O mercado atual de centros de dados é composto por vários players públicos e privados que juntos gerenciam um vasto portfólio de centros de dados. Empresas notáveis neste espaço incluem Digital Realty, Equinix, Vantage, EdgeConnex e QTS, entre outros. A maior região de centros de dados nos EUA está atualmente em Northern Virginia, embora o crescimento em todas as regiões tenha sido imenso, levando as taxas de ocupação 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 o 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 sob diferentes guarda-chuvas, incluindo hiperescala, ponta, nuvem e centros de dados empresariais. E os centros de dados estão a ficar maiores e mais densos em termos de energia. A competição para fornecer infraestrutura a indústrias em rápida expansão, como a IA, levou a uma corrida armamentista entre os hiperescaladores para expandir a capacidade dos centros de dados num prazo acelerado.

Obstáculos para os Centros de Dados Tradicionais em Atender à Demanda da IA

Fornecedores tradicionais de centros de dados que atendem indústrias não-AI normalmente utilizam portfólios de centros de dados menores, geograficamente dispersos, muitos dos quais foram originalmente construídos para aplicações de menor densidade. Ao longo da última década, os centros de dados tradicionais operaram com requisitos de energia relativamente modestos. Apesar de serem duas das maiores empresas de centros de dados do mundo, a Digital Realty (capitalização de mercado de $62bn) e a Equinix (capitalização de mercado de $94bn) operam principalmente centros de dados menores. Por exemplo, a Digital Realty possui centros de dados 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 centros de dados com capacidade operacional total combinada de apenas 292 MW em 20 instalações (Apresentação de investidores da 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 escalar rapidamente porque os serviços de streaming, telecomunicações, armazenamento de dados e muitas aplicações em nuvem tinham uma densidade computacional limitada. No entanto, com os avanços em inteligência artificial e a crescente complexidade desses algoritmos, os centros de dados agora precisam 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 de computação. A computação paralela permite que as cargas de trabalho sejam distribuídas de forma transparente entre GPUs adicionais, tornando eficiente a ampliação através da adição de mais unidades. Crucialmente, grandes clusters em locais únicos oferecem latência reduzida entre GPUs, melhorando o desempenho da computação paralela. Esta vantagem torna um único cluster de 200MW drasticamente mais eficaz para o treino de IA do que quatro clusters geograficamente distribuídos de 50MW, uma vez que a comunicação de baixa latência entre GPUs é essencial para maximizar a eficiência computacional. Consequentemente, os hyperscalers estão priorizando locais únicos com acesso a grandes capacidades de energia para atender às demandas de cargas de trabalho avançadas de IA.

Este tipo de capacidade está atualmente em escassez, com muitas instalações antigas a lutar para satisfazer as substanciais exigências energéticas necessárias para as cargas de trabalho modernas de AI/HPC. As instalações mais antigas não podem ser facilmente adaptadas devido às diferenças nos requisitos de rede, arrefecimento e densidade de racks entre os casos de uso de computação baixa e alta, entre outros fatores.

Hoje, os hyperscalers requerem centros de dados com capacidades energéticas muito maiores para suportar a formação dos seus modelos altamente energéticos, como os grandes modelos de linguagem. Segundo um artigo de dezembro de 2020 do Uptime Institute, a densidade média de racks naquele ano era 8.4 kW/rack, excluindo os outliers de alto desempenho de 30+ kW/rack. Esses centros de dados com racks de servidores que costumavam atingir o máximo de 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 a densidade de cálculo em avanço e a evolução deLei de Moorepoderia aumentar os requisitos de energia do servidor para níveis sem precedentes.

Como resultado, os operadores tradicionais de centros de dados mudaram seu foco para desenvolvimentos em terras virgens para acomodar essa nova geração de centros de dados específicos para IA/HPC, que terão prazos de vários anos para aprovação energética e construção.De acordo com um recente relatório do Departamento de Energia dos EUA, houve um acentuado aumento nos pedidos de ligação para instalações com capacidade entre 300 MW e 1.000 MW ou mais, o que está a sobrecarregar a capacidade das redes locais para fornecer energia a este ritmo acelerado, causando a extensão dos prazos de interligação e construção em 2- 4 anos, de acordo com a CBRE.

Os hiperscalers estão agora a tentar construir os maiores clusters de GPU possíveis para treinar modelos de IA/HPC, com várias empresas a visarem data centers de escala gigawatt para alojar centenas de milhares de GPUs de próxima geração. Enquanto os hiperscalers estão a construir os seus próprios data centers, continuam a depender fortemente de fornecedores terceiros com capacidade de energia estabelecida para energizar as GPUs num prazo acelerado. No entanto, apenas alguns data centers existentes são capazes de lidar com tais exigências de energia imensa e altas densidades de energia de rack. Esta escassez resulta em grande parte da falta de antecipação para o crescimento exponencial na procura de data centers.

Porque os Mineiros de Bitcoin Podem Preencher uma Lacuna Crítica

Os mineradores de Bitcoin estão posicionados para suprir as demandas de energia necessárias pelos hiperscalers porque possuem instalações de grande escala prontas para energia. Há anos, os mineradores buscaram locais com energia abundante e acessível e garantiram acesso a capacidades substanciais de energia em um único local, juntamente com componentes de subestações e equipamentos de média a alta voltagem com longos períodos de liderança. Alguns sites de mineração já estão prontos para energia, o que aborda uma das maiores limitações para os hiperscalers: acesso a energia confiável e em grande escala.

Ao entrar nestes sites de mineração de Bitcoin prontos para a energia, os hiperscalers podem contornar o longo processo de garantir a disponibilidade de energia e concentrar-se na adaptação e personalização da infraestrutura para atender às suas necessidades específicas. Muitos mineiros controlam sites de várias centenas de MW, uma escala que muito poucos operadores tradicionais de data center conseguiram garantir em locais únicos. Várias operações de mineração importantes estabeleceram acesso a infraestruturas de energia em escala industrial, garantindo oleodutos de energia com capacidades superiores a 2 gigawatts (GW), tornando os mineiros especialmente adequados para beneficiar da crescente demanda de capacidade de energia. Apesar das diferenças fundamentais entre as minas de Bitcoin tradicionais e os centros de dados de IA, os mineiros trazem uma valiosa experiência em construção em larga escala e gestão de centros de dados, muitas vezes com equipas estabelecidas de eletricidade, mecânica, instalações e segurança. Esta experiência pode facilitar ainda mais a transição para os hiperscalers que procuram escalar rapidamente.

Apenas alguns mineiros podem beneficiar de IA

Nem todos os mineiros podem aproveitar a oportunidade de IA/HPC. Para construir centros de dados adequados para AI/HPC, vários fatores críticos devem ser atendidos, incluindo acesso a grandes extensões de terra, água para refrigeração, fibra escura, energia confiável e uma força de trabalho qualificada. Infelizmente, mesmo que essas qualificações sejam atendidas, as empresas que ainda não têm as aprovações necessárias em vigor (ou seja, para capacidade de energia, terra e zoneamento) ou já possuem componentes críticos de infraestrutura de longo prazo 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 os mineradores não é diretamente transferível ou adequada para os centros de dados de IA devido a diferenças no design e nos requisitos operacionais. Embora existam algumas semelhanças na infraestrutura elétrica chave, incluindo componentes de subestação de alta tensão e sistemas de distribuição, existem requisitos específicos para os centros de dados de IA que exigem conhecimento especializado e uma força de trabalho qualificada.

Os centros de dados de IA representam um nível superior 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, delineamos algumas das principais atualizações necessárias para os mineiros adaptarem as 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 data center. Como tal, os tecidos de rede internos para cargas de trabalho de IA/HPC são drasticamente mais complicados do que para mineração, pois as GPUs estão constantemente comunicando entre si. 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 fibra escura a partir do local e atender aos requisitos de latência, que os locais de mineração não precisam.

2. Sistemas de refrigeração:
Os mineiros usam uma variedade de designs de arrefecimento, incluindo sistemas de arrefecimento a ar, arrefecimento a água e sistemas de arrefecimento por imersão. O arrefecimento está principalmente focado nas próprias máquinas, com menos atenção à infraestrutura de suporte. Por outro lado, os centros de dados de IA exigirão soluções de arrefecimento mais avançadas, como arrefecimento líquido direto ao chip, para arrefecer a última geração de servidores NVIDIA de alta potência, combinados com sistemas adicionais de arrefecimento a ar para a infraestrutura de rede e mecânica de suporte.

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 desnecessário ter uma geração robusta de energia de backup. Os centros de dados de IA, por outro lado, geralmente utilizam pelo menos redundância N+1 em todas as operações, com componentes mais críticos, como componentes de rede central e armazenamento, necessitando de graus adicionais de redundância para garantir operações ininterruptas ou pelo menos o armazenamento e checkpoint adequados de dados em caso de falha do equipamento. Isso significa que, para cada peça essencial de infraestrutura, como equipamento de refrigeração, deve haver um backup (redundância N+1). Por exemplo, ao realizar a manutenção em uma unidade de refrigeração, uma unidade adicional deve estar disponível para manter a operação contínua. Esse nível de redundância é raramente encontrado em instalações de mineração, que não possuem tais requisitos de tempo de atividade.

4. Redesign do Formato do Fator:
Os centros de dados de IA utilizam servidores montados em rack, que são muito diferentes do formato de caixa de sapatos dos ASICs utilizados na mineração de bitcoin. Para acomodar o hardware de IA, seria necessário redesenhar completamente a infraestrutura física interna da instalação para suportar sistemas montados em rack e suas necessidades específicas de refrigeração, rede 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 aprimorados de infraestrutura também fazem com que os custos de investimento em capex do centro de dados de IA/HPC aumentem substancialmente em relação aos custos de construção da mineração de bitcoin.

Potencial de crescimento existe para os mineiros que podem capitalizar a demanda por centros de dados de IA

Embora os mineiros possam possuir infraestrutura e localizações adequadas, a transição para operações de AI/HPC requer mais do que apenas ativos físicos - exige experiência especializada, pilhas de tecnologia diferentes e novos modelos de negócios. Aqueles com equipes de gestão experientes que consigam construir com sucesso operações de AI/HPC têm uma oportunidade tremenda de trazer um valor incremental significativo para suas empresas. Abaixo estão alguns dos principais benefícios que podem ser valor acrescentado para empresas que optam por alocar seus recursos de energia e data center da mineração de Bitcoin para AI/HPC:

  • Alta margem de fluxo de caixa e previsibilidade: as operações de data center de IA/HPC, em particular modelos de colocation/build-to-suit, têm contratos de longo prazo com fluxos de caixa fixos e recorrentes normalmente acordados antes mesmo do início da construção do data center. Estes são fluxos de fluxo de caixa previsíveis e de alta margem, normalmente com contrapartes dignas de crédito, onde o operador do data center pode repassar grande parte dos custos para o inquilino, incluindo energia e despesas operacionais, dependendo da estrutura de locação.
  • Diversificação dos Fluxos de Caixa: Não só a receita é mais previsível do que a mineração de bitcoin, como também é não correlacionada aos mercados de criptomoedas, o que suaviza os perfis de receita das empresas com alta exposição aos voláteis mercados de criptomoedas. Em mercados de baixa do bitcoin, isso pode aumentar a estabilidade financeira, permitindo que os mineradores continuem a levantar dinheiro por meio de patrimônio líquido ou dívida sem incorrer em diluição excessiva ou carga de juros.
  • Mercados de Capitais Profundos que podem ajudar a Escalar Operações: Embora a infraestrutura seja muito mais cara do que a mineração de bitcoin, é mais fácil garantir o investimento devido à previsibilidade dos fluxos de caixa, abrindo assim projetos de centros de dados para novas fontes de dívida e capital próprio. Empresas de private equity, investimentos em infraestrutura, fundos de pensões, seguradoras de vida, entre outros, estão ansiosos para ter exposição ao espaço de centros de dados devido aos rendimentos que eles oferecem. Operadores de centros de dados que têm um contrato de locação com uma contraparte digna de crédito podem usar esse contrato de locação e levantar quantias substanciais de financiamento de projetos para construir o centro de dados.
    • De acordo com Newmark'sRelatório de Visão Geral do Mercado de Data Center Anual de 2023, 2023 viu um volume recorde de financiamento de dívida, com o ritmo a não abrandar, e um total de 18 mil milhões de dólares de financiamentos ao desenvolvimento subscritos apenas no primeiro trimestre de 2024. As taxas de juro também são razoáveis, com a Newmark a mostrar uma gama de cerca de 2,25% - 4,50% de spread sobre o SOFR, dependendo do credor.
  • Potencial de acreção de avaliação significativo: Uma vez que um ativo tenha sido construído e estabilizado, também existe um diferencial de avaliação significativo entre mineração e IA/HPC que torna a IA/HPC uma oportunidade muito atraente. Os mineradores de Bitcoin têm historicamente negociado dentro de uma faixa múltipla de 6-12x EV/EBITDA, enquanto alguns dos maiores operadores de data center do mundo são avaliados em 20-25x EV/EBITDA. Isso se justifica dadas as altas margens, trajetória de crescimento da indústria, fluxos de caixa previsíveis e volatilidade reduzida no mercado em comparação com criptomoedas. Para dar uma noção da escala do diferencial atual, o EV combinado para empresas de mineração híbrida / IA é 23% do EV da Digital Realty, apesar de ter 3,5x a capacidade potencial total de MW.

Portanto, a previsibilidade do fluxo de caixa, os mercados de financiamento ativos e o significativo potencial de valorização tornam a oportunidade de IA/HPC altamente atrativa e acrescentam valor para os mineiros com os ativos certos. Estes mineiros estão no caminho certo para avançar significativamente no mercado tradicional de centros de dados e tornarem-se alguns dos maiores operadores da indústria.

Perspectivas para a Mineração de Bitcoin

AI/HPC tem estado em destaque nos últimos meses, mas ainda esperamos ver um aumento contínuo na taxa de hash e crescimento na rede de mineração de Bitcoin. O crescimento na mineração tem continuado paralelamente com o crescimento em AI/HPC. Um aumento no preço do Bitcoin aumentou a rentabilidade 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 aumento tanto do Bitcoin quanto do AI/HPC, como será o cenário de mineração no futuro? Abaixo, destacamos algumas das principais tendências 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 mineiros 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 significa necessariamente uma desvantagem para os mineiros de Bitcoin. Ainda esperamos que a taxa de hash da rede cresça, mas a um ritmo mais lento do que se nenhum dos principais mineiros dos EUA converter sites em centros de dados de IA/HPC. Essas conversões beneficiam os mineiros que permanecem na rede ao remover a taxa de hash concorrente.

Mineração de Bitcoin como a Força Motriz para Monetizar Energia Bloqueada:

À medida que a IA/HPC ganha destaque, prevemos que os mineradores concentrem ainda mais a atenção em implantar sua capacidade em áreas mais remotas, à medida que os hiperescaladores 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 aproveitar a capacidade de geração ociosa.

Esperamos que uma parte maior da mineração de Bitcoin seja empurrada para os limites 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 excedente é abundante.

Mineração de Bitcoin como uma Ponte Estratégica para Investimento em Infraestrutura e Opções de IA/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 apoiar projetos de infraestrutura de energia de maior capacidade, como subestações e expansões de geração, mesmo em casos onde não há oportunidade imediata ou clara de utilizar a capacidade para AI/HPC. Ao utilizar a mineração de bitcoin para investimentos imobiliários e de geração oportunistas, os investidores podem gerar retornos enquanto aguardam outros casos de uso de energia de longo prazo se materializarem, posicionando-o como uma estratégia atrativa para o crescimento e investimento em infraestrutura.

As minas de Bitcoin ainda podem ser administradas como negócios lucrativos de longo prazo para mineradores incapazes de converter para centros de dados de IA/HPC. Vários mineradores compraram instalações de grande carga sem um inquilino de IA/HPC existente e também têm investido em locais em várias etapas de desenvolvimento. Como mencionamos anteriormente, alguns desses locais provavelmente não possuem as características necessárias que são ótimas para IA/HPC, mas ainda seriam úteis para a mineração de Bitcoin. Outros mineradores não possuem equipes ou conhecimentos internos para assinar com um grande consumidor e enfrentar projetos desafiadores de engenharia e construção. A esperança para os mineradores que buscam maximizar o valor seria garantir um cliente de IA, mas nos casos em que as oportunidades de IA/HPC não se materializam, esses mineradores ainda têm a opção de construir um negócio lucrativo de mineração de BTC.

Emergência de Sinergias entre Centros de Dados de IA/HPC e Mineração

Fabricantes de ASIC, como a Bitmain, começaram a desenvolver ASICs com fatores de forma semelhantes às GPUs para racks de data center. Um maior alinhamento do fator de forma ASIC com os fatores de forma de GPU de próxima geração permitiria que os data centers monetizassem seus racks de servidor subutilizados instalando mineradores do tamanho do servidor em espaços de rack vazios que poderiam ajudar a simplificar a adaptação do data center para IA/HPC se racks semelhantes forem utilizados. No futuro, os mineradores podem preferir comprar essas máquinas, pois elas mantêm a flexibilidade no projeto do data center e podem ajudar os mineradores a girar mais facilmente para IA/HPC se surgirem oportunidades de maior valor.

À medida que os centros de dados de AI/HPC crescem em capacidade, também cresce o seu impacto na rede. Embora esses centros de dados tenham que estar quase sempre online, isso não significa necessariamente que o consumo total de energia seja constante. Na verdade, os perfis de carga para treinamento de AI/HPC podem ser bastante voláteis, à medida que os períodos de execução computacional intensa consomem mais energia e os períodos de verificação consomem menos. A frequência da verificação 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 de AI/HPC, espera-se que os perfis de carga se alinhem de perto com a demanda do cliente, já que cada consulta de modelo é processada diretamente no centro de dados. 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 ampla adoção, a carga pode se tornar mais previsível, com demanda máxima durante o horário diurno seguida por uma diminuição à noite. Este ciclo de carga diária apresenta uma oportunidade ideal para a mineração de Bitcoin, já que as operações de mineração podem escalar dinamicamente para complementar as flutuações nas demandas de energia dos processos de inferência de AI.

Como resultado, no futuro, a mineração de bitcoins poderá ser usada como um mecanismo de balanceamento de carga, em que 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 inquilinos não precisem usar toda a capacidade da GPU, permitindo que os mineradores aumentem a produção.

O benefício é óbvio para o operador do centro de dados, pois eles são capazes de extrair 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 a rede geral. 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 crítico.

Desvio de MW para AI/HPC Deve Abrandar 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. Isto é particularmente importante quando se considera um potencial mercado em alta do 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 da hash para cima. Dito isto, ainda esperamos que a taxa de hash da rede aumente à medida que máquinas de mineração mais eficientes são energizadas, quer seja para substituir máquinas de gerações mais antigas ou energizações líquidas em locais que não são propícios para negócios de IA/HPC.

Conclusão

A demanda por centros de dados nos Estados Unidos pode aumentar em taxas sem precedentes, com projeções indicando um aumento de 31% em relação ao ano anterior apenas em 2024. Essas mesmas previsões indicam que a capacidade dos centros de dados nos EUA mais do que dobrará nos próximos cinco anos, saltando de uma capacidade atual de 21 GW para aproximadamente 45 GW. Esse crescimento explosivo, combinado com centenas de bilhões em investimentos comprometidos por provedores de escala hiper durante os próximos 5 a 10 anos, cria oportunidades promissoras 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 de IA e HPC expôs uma fraqueza crítica nos data centers legados, sua incapacidade de adaptar instalações existentes para atender às intensas demandas de energia das cargas de trabalho de IA modernas. Essa lacuna no mercado cria uma oportunidade significativa para operações de mineração de Bitcoin, que já possuem o que as empresas de IA/HPC desesperadamente precisam: sites em grande escala com cronogramas de energização acelerados. Os hiperscalers têm opções limitadas para expandir suas operações de maneira oportuna para acompanhar a demanda explosiva das empresas de IA/HPC. Os mineradores de Bitcoin estão emergindo como uma opção viável e lógica para os hiperscalers expandirem seus negócios e permanecerem competitivos em um mercado em crescimento. No entanto, essa oportunidade geracional para os mineradores de Bitcoin é seletiva. Apenas um pequeno subconjunto de operações de mineração de Bitcoin possui a infraestrutura e capacidades necessárias para suportar com sucesso os exigentes requisitos das cargas de trabalho de IA/HPC modernas. Os mineradores que possuem esses ativos escassos e buscam maximizar seu valor se converterão em centros de dados de IA/HPC.

Embora alguns críticos argumentem que mineiros de Bitcoin diversificando em serviços de IA/HPC poderiam enfraquecer a segurança da rede, reduzindo o poder de computação dedicado à mineração de blocos, essa mudança pode na verdade beneficiar o ecossistema de mineração de forma mais ampla. Mineiros que não conseguem atender às demandas de sites de IA/HPC podem ver aumento na lucratividade devido ao aumento do preço do hash. À medida que mais mineiros saem de operação e o preço do Bitcoin valoriza, os aumentos no preço do hash irão melhorar significativamente as margens de lucro para todos os mineiros de Bitcoin. Com o preço do Bitcoin subindo até 143% este ano, juntamente com um novo presidente pró-Bitcoin no Gabinete Oval, a mineração de Bitcoin nos EUA está posicionada para entrar em sua era mais forte até agora.

A interseção entre criptomoeda e IA é possivelmente um dos setores de criptomoeda mais quentes em 2024. Em dezembro de 2024, a capitalização de mercado total de projetos de criptomoeda com tokens líquidos para construção de projetos de IA está em torno de US$ 33 bilhões. Além disso, a Galaxy Research estima que mais de US$ 382 milhões de investimento de VC tenham sido alocados para startups de IA de criptomoeda em estágio inicial em 2024. Embora a maioria dos projetos de IA de criptomoeda ainda não tenham encontrado um ajuste com o mercado de produtos, a interseção entre mineração de Bitcoin e o crescimento de empresas de IA/HPC é clara. A entrada da mineração de Bitcoin no campo da IA se destaca de outras sobreposições entre os dois espaços devido ao potencial de fornecer em grande escala o componente mais essencial para empresas de IA/HPC - energia. Como resultado, os mineradores de Bitcoin que possuem ativos conversíveis de IA/HPC podem ser um dos únicos investimentos puros e escaláveis de criptomoeda x IA na indústria hoje.

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Transformação do Centro de Dados de IA dos Mineiros de Bitcoin

Avançado1/6/2025, 2:49:31 AM
Este relatório examina como os mineradores de Bitcoin estão aproveitando suas vantagens únicas para buscar oportunidades no mercado de centros de dados de IA. À medida que a inteligência artificial avança rapidamente, a demanda por centros de dados disparou, deixando as instalações tradicionais incapazes de lidar com os requisitos de computação de alta densidade. Os mineradores de Bitcoin estão bem posicionados com sua extensa infraestrutura de energia e expertise operacional para atender às substanciais necessidades energéticas dos centros de dados de IA. O Goldman Sachs prevê que a demanda de energia dos centros de dados dos EUA atingirá 45 gigawatts até 2030, enquanto o JPMorgan estima que os gastos de capital em IA atingirão US$ 370 bilhões até 2038, destacando o vasto potencial do mercado.

Encaminhar o Título Original: Bitcoin Miners Alimentando a Revolução da IA

Principais pontos a reter

  • Os mineradores de Bitcoin com área de grande escala, água para refrigeração, fibra escura, energia confiável, uma força de trabalho qualificada, aprovações de energia e componentes críticos de infraestrutura de longo prazo estão em uma posição privilegiada para aumentar o valor de seus ativos, atendendo à demanda no mercado de data center de IA/HPC em rápido crescimento.
  • A Goldman Sachs Research prevê que a demanda de centros de dados nos EUA atinja 45 GW até 2030, com a demanda de energia crescendo a uma taxa de crescimento anual composta de 15% de 2023 a 2030, impulsionada pela inteligência artificial.
  • Até 2038, o JP Morgan projeta que o investimento de capital em IA de hiperescala atingirá US $ 370 bilhões, um aumento de 127% em relação ao investimento estimado em IA em 2024
  • Houve um aumento acentuado nos pedidos de ligação para instalações que variam de 300 MW a 1.000 MW ou mais, o que está a sobrecarregar a capacidade das redes locais para fornecer energia a este ritmo acelerado, causando a extensão dos prazos de interligação e construção para 2-4 anos.
  • Os centros de dados tradicionais não têm grandes capacidades de energia e não podem suportar operações de computação de alta densidade. Os racks de servidores, que anteriormente tinham um máximo de cerca de 40 kW por rack, agora precisam suportar mais de 132 kW por rack, que é necessário para sistemas de ponta como o GB200 NVL72.
  • A previsibilidade do fluxo de caixa, os mercados de financiamento ativos e o significativo potencial de valorização das operações de AI/HPC tornam a oportunidade altamente atrativa e acrescentativa para os mineradores com os ativos certos.
  • Os mineiros podem desbloquear um valor significativo ao fazer a transição para os mercados de IA/HPC, ao arbitrar sua avaliação de 6-12x EV/EBITDA com os atuais múltiplos de 20-25x típicos dos principais operadores de centros de dados.

Introdução

O surgimento 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 hiperescaladores para novas capacidades de centro de dados. No entanto, os data centers tradicionais estão enfrentando dificuldades para atender a essas demandas devido à capacidade limitada de energia e aos prazos de construção estendidos de 2 a 4 anos para novas instalações.

Os mineradores de Bitcoin estão em uma posição única para capitalizar essa oportunidade de mercado, já que já garantiram acesso à infraestrutura de energia em grande escala e aos componentes críticos necessários para operações de centro de dados. 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 expertise certos têm a possibilidade de se beneficiar das altas margens de fluxo de caixa e do potencial imenso de avaliação das operações de IA/HPC. O relatório examina o panorama atual para os centros de dados tradicionais e destaca obstáculos específicos para atender às demandas de computação de IA. O relatório então 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 infraestrutura de IA.

Qual é a oportunidade do Centro de Dados de IA?

A IA explodiu em 2024, impulsionada pela adoção crescente de tecnologias de IA generativa (GenAI). De acordo com o Pitchbook, mais de $680bn foram investidos em startups de IA e aprendizado de máquina em mais de 100k negócios desde 2016, com $120bn investidos apenas em 2024.

Este aumento da IA e da computação de alto desempenho (HPC) está a criar uma enorme procura de capacidade de centros de dados. Os centros de dados são cruciais para as operações de IA/HPC, fornecendo tanto a infraestrutura como a energia necessária para a computação intensiva em GPU. Novas aplicações de IA como grandes modelos de linguagem (LLMs) são particularmente intensivas em energia. Uma única consulta ChatGPT requer 2,9 watt-horas de eletricidade, comparativamente a 0,3 watt-horas para uma pesquisa no Google, de acordo com o Agência Internacional de Energia.

O surgimento de novos negócios de IA/HPC intensivos em energia nos EUA está contribuindo para o aumento da demanda por centros de dados.Pesquisa do Goldman Sachsestima que em 2024, a procura por centros de dados nos EUA atingirá 21 GW (aumento de 31% em relação ao ano anterior). Para referência, o crescimento da procura por centros de dados nos EUA de 2022 a 2033 é estimado em um CAGR de 15,8%. Com base no considerável aumento anual da procura por centros de dados em 2024, a pesquisa do Goldman Sachs projeta que a procura por centros de dados nos EUA aumentará para 45 GW até 2030. Com 45 GW em 2030, os centros de dados nos EUA consumirão até 8% da capacidade total de energia dos EUA.

A oportunidade de mercado para os centros de dados dos EUA será suportada pelo aumento do investimento na infraestrutura de IA para hyperscalers, que são empresas de centros de dados em grande escala como Google Cloud e AWS que aumentam rapidamente a capacidade do centro de dados para atender outros clientes corporativos. Empresas de hyperscale como essas estão se posicionando para a demanda crescente de centros de dados porcomprometendoinvestir mais de $100bn em centros de dados focados em AI nos próximos 10 anos.A JP Morgan Asset Management estimouque $163bn em investimento será destinado à expansão de empresas hiperescaladoras até o final de 2024, um aumento de 28% em relação ao ano anterior. Até 2038, o relatório projeta que o capex de IA hiperescaladora atingirá $370bn, um aumento de 127% em relação ao capex de IA estimado em 2024.

O crescimento atual e projetado em tecnologia de IA e HPC está transformando o cenário dos data centers. À medida que as demandas de processamento se intensificam, os hiperscalers e os data centers estão evoluindo cada vez mais das 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 evolução e expansão contínuas dessas instalações críticas de computação, marcando uma nova era na infraestrutura tecnológica.

Visão geral do mercado atual de centros de dados

O mercado atual de centros de dados é composto por vários players públicos e privados que juntos gerenciam um vasto portfólio de centros de dados. Empresas notáveis neste espaço incluem Digital Realty, Equinix, Vantage, EdgeConnex e QTS, entre outros. A maior região de centros de dados nos EUA está atualmente em Northern Virginia, embora o crescimento em todas as regiões tenha sido imenso, levando as taxas de ocupação 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 o 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 sob diferentes guarda-chuvas, incluindo hiperescala, ponta, nuvem e centros de dados empresariais. E os centros de dados estão a ficar maiores e mais densos em termos de energia. A competição para fornecer infraestrutura a indústrias em rápida expansão, como a IA, levou a uma corrida armamentista entre os hiperescaladores para expandir a capacidade dos centros de dados num prazo acelerado.

Obstáculos para os Centros de Dados Tradicionais em Atender à Demanda da IA

Fornecedores tradicionais de centros de dados que atendem indústrias não-AI normalmente utilizam portfólios de centros de dados menores, geograficamente dispersos, muitos dos quais foram originalmente construídos para aplicações de menor densidade. Ao longo da última década, os centros de dados tradicionais operaram com requisitos de energia relativamente modestos. Apesar de serem duas das maiores empresas de centros de dados do mundo, a Digital Realty (capitalização de mercado de $62bn) e a Equinix (capitalização de mercado de $94bn) operam principalmente centros de dados menores. Por exemplo, a Digital Realty possui centros de dados 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 centros de dados com capacidade operacional total combinada de apenas 292 MW em 20 instalações (Apresentação de investidores da 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 escalar rapidamente porque os serviços de streaming, telecomunicações, armazenamento de dados e muitas aplicações em nuvem tinham uma densidade computacional limitada. No entanto, com os avanços em inteligência artificial e a crescente complexidade desses algoritmos, os centros de dados agora precisam 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 de computação. A computação paralela permite que as cargas de trabalho sejam distribuídas de forma transparente entre GPUs adicionais, tornando eficiente a ampliação através da adição de mais unidades. Crucialmente, grandes clusters em locais únicos oferecem latência reduzida entre GPUs, melhorando o desempenho da computação paralela. Esta vantagem torna um único cluster de 200MW drasticamente mais eficaz para o treino de IA do que quatro clusters geograficamente distribuídos de 50MW, uma vez que a comunicação de baixa latência entre GPUs é essencial para maximizar a eficiência computacional. Consequentemente, os hyperscalers estão priorizando locais únicos com acesso a grandes capacidades de energia para atender às demandas de cargas de trabalho avançadas de IA.

Este tipo de capacidade está atualmente em escassez, com muitas instalações antigas a lutar para satisfazer as substanciais exigências energéticas necessárias para as cargas de trabalho modernas de AI/HPC. As instalações mais antigas não podem ser facilmente adaptadas devido às diferenças nos requisitos de rede, arrefecimento e densidade de racks entre os casos de uso de computação baixa e alta, entre outros fatores.

Hoje, os hyperscalers requerem centros de dados com capacidades energéticas muito maiores para suportar a formação dos seus modelos altamente energéticos, como os grandes modelos de linguagem. Segundo um artigo de dezembro de 2020 do Uptime Institute, a densidade média de racks naquele ano era 8.4 kW/rack, excluindo os outliers de alto desempenho de 30+ kW/rack. Esses centros de dados com racks de servidores que costumavam atingir o máximo de 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 a densidade de cálculo em avanço e a evolução deLei de Moorepoderia aumentar os requisitos de energia do servidor para níveis sem precedentes.

Como resultado, os operadores tradicionais de centros de dados mudaram seu foco para desenvolvimentos em terras virgens para acomodar essa nova geração de centros de dados específicos para IA/HPC, que terão prazos de vários anos para aprovação energética e construção.De acordo com um recente relatório do Departamento de Energia dos EUA, houve um acentuado aumento nos pedidos de ligação para instalações com capacidade entre 300 MW e 1.000 MW ou mais, o que está a sobrecarregar a capacidade das redes locais para fornecer energia a este ritmo acelerado, causando a extensão dos prazos de interligação e construção em 2- 4 anos, de acordo com a CBRE.

Os hiperscalers estão agora a tentar construir os maiores clusters de GPU possíveis para treinar modelos de IA/HPC, com várias empresas a visarem data centers de escala gigawatt para alojar centenas de milhares de GPUs de próxima geração. Enquanto os hiperscalers estão a construir os seus próprios data centers, continuam a depender fortemente de fornecedores terceiros com capacidade de energia estabelecida para energizar as GPUs num prazo acelerado. No entanto, apenas alguns data centers existentes são capazes de lidar com tais exigências de energia imensa e altas densidades de energia de rack. Esta escassez resulta em grande parte da falta de antecipação para o crescimento exponencial na procura de data centers.

Porque os Mineiros de Bitcoin Podem Preencher uma Lacuna Crítica

Os mineradores de Bitcoin estão posicionados para suprir as demandas de energia necessárias pelos hiperscalers porque possuem instalações de grande escala prontas para energia. Há anos, os mineradores buscaram locais com energia abundante e acessível e garantiram acesso a capacidades substanciais de energia em um único local, juntamente com componentes de subestações e equipamentos de média a alta voltagem com longos períodos de liderança. Alguns sites de mineração já estão prontos para energia, o que aborda uma das maiores limitações para os hiperscalers: acesso a energia confiável e em grande escala.

Ao entrar nestes sites de mineração de Bitcoin prontos para a energia, os hiperscalers podem contornar o longo processo de garantir a disponibilidade de energia e concentrar-se na adaptação e personalização da infraestrutura para atender às suas necessidades específicas. Muitos mineiros controlam sites de várias centenas de MW, uma escala que muito poucos operadores tradicionais de data center conseguiram garantir em locais únicos. Várias operações de mineração importantes estabeleceram acesso a infraestruturas de energia em escala industrial, garantindo oleodutos de energia com capacidades superiores a 2 gigawatts (GW), tornando os mineiros especialmente adequados para beneficiar da crescente demanda de capacidade de energia. Apesar das diferenças fundamentais entre as minas de Bitcoin tradicionais e os centros de dados de IA, os mineiros trazem uma valiosa experiência em construção em larga escala e gestão de centros de dados, muitas vezes com equipas estabelecidas de eletricidade, mecânica, instalações e segurança. Esta experiência pode facilitar ainda mais a transição para os hiperscalers que procuram escalar rapidamente.

Apenas alguns mineiros podem beneficiar de IA

Nem todos os mineiros podem aproveitar a oportunidade de IA/HPC. Para construir centros de dados adequados para AI/HPC, vários fatores críticos devem ser atendidos, incluindo acesso a grandes extensões de terra, água para refrigeração, fibra escura, energia confiável e uma força de trabalho qualificada. Infelizmente, mesmo que essas qualificações sejam atendidas, as empresas que ainda não têm as aprovações necessárias em vigor (ou seja, para capacidade de energia, terra e zoneamento) ou já possuem componentes críticos de infraestrutura de longo prazo 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 os mineradores não é diretamente transferível ou adequada para os centros de dados de IA devido a diferenças no design e nos requisitos operacionais. Embora existam algumas semelhanças na infraestrutura elétrica chave, incluindo componentes de subestação de alta tensão e sistemas de distribuição, existem requisitos específicos para os centros de dados de IA que exigem conhecimento especializado e uma força de trabalho qualificada.

Os centros de dados de IA representam um nível superior 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, delineamos algumas das principais atualizações necessárias para os mineiros adaptarem as 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 data center. Como tal, os tecidos de rede internos para cargas de trabalho de IA/HPC são drasticamente mais complicados do que para mineração, pois as GPUs estão constantemente comunicando entre si. 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 fibra escura a partir do local e atender aos requisitos de latência, que os locais de mineração não precisam.

2. Sistemas de refrigeração:
Os mineiros usam uma variedade de designs de arrefecimento, incluindo sistemas de arrefecimento a ar, arrefecimento a água e sistemas de arrefecimento por imersão. O arrefecimento está principalmente focado nas próprias máquinas, com menos atenção à infraestrutura de suporte. Por outro lado, os centros de dados de IA exigirão soluções de arrefecimento mais avançadas, como arrefecimento líquido direto ao chip, para arrefecer a última geração de servidores NVIDIA de alta potência, combinados com sistemas adicionais de arrefecimento a ar para a infraestrutura de rede e mecânica de suporte.

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 desnecessário ter uma geração robusta de energia de backup. Os centros de dados de IA, por outro lado, geralmente utilizam pelo menos redundância N+1 em todas as operações, com componentes mais críticos, como componentes de rede central e armazenamento, necessitando de graus adicionais de redundância para garantir operações ininterruptas ou pelo menos o armazenamento e checkpoint adequados de dados em caso de falha do equipamento. Isso significa que, para cada peça essencial de infraestrutura, como equipamento de refrigeração, deve haver um backup (redundância N+1). Por exemplo, ao realizar a manutenção em uma unidade de refrigeração, uma unidade adicional deve estar disponível para manter a operação contínua. Esse nível de redundância é raramente encontrado em instalações de mineração, que não possuem tais requisitos de tempo de atividade.

4. Redesign do Formato do Fator:
Os centros de dados de IA utilizam servidores montados em rack, que são muito diferentes do formato de caixa de sapatos dos ASICs utilizados na mineração de bitcoin. Para acomodar o hardware de IA, seria necessário redesenhar completamente a infraestrutura física interna da instalação para suportar sistemas montados em rack e suas necessidades específicas de refrigeração, rede 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 aprimorados de infraestrutura também fazem com que os custos de investimento em capex do centro de dados de IA/HPC aumentem substancialmente em relação aos custos de construção da mineração de bitcoin.

Potencial de crescimento existe para os mineiros que podem capitalizar a demanda por centros de dados de IA

Embora os mineiros possam possuir infraestrutura e localizações adequadas, a transição para operações de AI/HPC requer mais do que apenas ativos físicos - exige experiência especializada, pilhas de tecnologia diferentes e novos modelos de negócios. Aqueles com equipes de gestão experientes que consigam construir com sucesso operações de AI/HPC têm uma oportunidade tremenda de trazer um valor incremental significativo para suas empresas. Abaixo estão alguns dos principais benefícios que podem ser valor acrescentado para empresas que optam por alocar seus recursos de energia e data center da mineração de Bitcoin para AI/HPC:

  • Alta margem de fluxo de caixa e previsibilidade: as operações de data center de IA/HPC, em particular modelos de colocation/build-to-suit, têm contratos de longo prazo com fluxos de caixa fixos e recorrentes normalmente acordados antes mesmo do início da construção do data center. Estes são fluxos de fluxo de caixa previsíveis e de alta margem, normalmente com contrapartes dignas de crédito, onde o operador do data center pode repassar grande parte dos custos para o inquilino, incluindo energia e despesas operacionais, dependendo da estrutura de locação.
  • Diversificação dos Fluxos de Caixa: Não só a receita é mais previsível do que a mineração de bitcoin, como também é não correlacionada aos mercados de criptomoedas, o que suaviza os perfis de receita das empresas com alta exposição aos voláteis mercados de criptomoedas. Em mercados de baixa do bitcoin, isso pode aumentar a estabilidade financeira, permitindo que os mineradores continuem a levantar dinheiro por meio de patrimônio líquido ou dívida sem incorrer em diluição excessiva ou carga de juros.
  • Mercados de Capitais Profundos que podem ajudar a Escalar Operações: Embora a infraestrutura seja muito mais cara do que a mineração de bitcoin, é mais fácil garantir o investimento devido à previsibilidade dos fluxos de caixa, abrindo assim projetos de centros de dados para novas fontes de dívida e capital próprio. Empresas de private equity, investimentos em infraestrutura, fundos de pensões, seguradoras de vida, entre outros, estão ansiosos para ter exposição ao espaço de centros de dados devido aos rendimentos que eles oferecem. Operadores de centros de dados que têm um contrato de locação com uma contraparte digna de crédito podem usar esse contrato de locação e levantar quantias substanciais de financiamento de projetos para construir o centro de dados.
    • De acordo com Newmark'sRelatório de Visão Geral do Mercado de Data Center Anual de 2023, 2023 viu um volume recorde de financiamento de dívida, com o ritmo a não abrandar, e um total de 18 mil milhões de dólares de financiamentos ao desenvolvimento subscritos apenas no primeiro trimestre de 2024. As taxas de juro também são razoáveis, com a Newmark a mostrar uma gama de cerca de 2,25% - 4,50% de spread sobre o SOFR, dependendo do credor.
  • Potencial de acreção de avaliação significativo: Uma vez que um ativo tenha sido construído e estabilizado, também existe um diferencial de avaliação significativo entre mineração e IA/HPC que torna a IA/HPC uma oportunidade muito atraente. Os mineradores de Bitcoin têm historicamente negociado dentro de uma faixa múltipla de 6-12x EV/EBITDA, enquanto alguns dos maiores operadores de data center do mundo são avaliados em 20-25x EV/EBITDA. Isso se justifica dadas as altas margens, trajetória de crescimento da indústria, fluxos de caixa previsíveis e volatilidade reduzida no mercado em comparação com criptomoedas. Para dar uma noção da escala do diferencial atual, o EV combinado para empresas de mineração híbrida / IA é 23% do EV da Digital Realty, apesar de ter 3,5x a capacidade potencial total de MW.

Portanto, a previsibilidade do fluxo de caixa, os mercados de financiamento ativos e o significativo potencial de valorização tornam a oportunidade de IA/HPC altamente atrativa e acrescentam valor para os mineiros com os ativos certos. Estes mineiros estão no caminho certo para avançar significativamente no mercado tradicional de centros de dados e tornarem-se alguns dos maiores operadores da indústria.

Perspectivas para a Mineração de Bitcoin

AI/HPC tem estado em destaque nos últimos meses, mas ainda esperamos ver um aumento contínuo na taxa de hash e crescimento na rede de mineração de Bitcoin. O crescimento na mineração tem continuado paralelamente com o crescimento em AI/HPC. Um aumento no preço do Bitcoin aumentou a rentabilidade 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 aumento tanto do Bitcoin quanto do AI/HPC, como será o cenário de mineração no futuro? Abaixo, destacamos algumas das principais tendências 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 mineiros 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 significa necessariamente uma desvantagem para os mineiros de Bitcoin. Ainda esperamos que a taxa de hash da rede cresça, mas a um ritmo mais lento do que se nenhum dos principais mineiros dos EUA converter sites em centros de dados de IA/HPC. Essas conversões beneficiam os mineiros que permanecem na rede ao remover a taxa de hash concorrente.

Mineração de Bitcoin como a Força Motriz para Monetizar Energia Bloqueada:

À medida que a IA/HPC ganha destaque, prevemos que os mineradores concentrem ainda mais a atenção em implantar sua capacidade em áreas mais remotas, à medida que os hiperescaladores 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 aproveitar a capacidade de geração ociosa.

Esperamos que uma parte maior da mineração de Bitcoin seja empurrada para os limites 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 excedente é abundante.

Mineração de Bitcoin como uma Ponte Estratégica para Investimento em Infraestrutura e Opções de IA/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 apoiar projetos de infraestrutura de energia de maior capacidade, como subestações e expansões de geração, mesmo em casos onde não há oportunidade imediata ou clara de utilizar a capacidade para AI/HPC. Ao utilizar a mineração de bitcoin para investimentos imobiliários e de geração oportunistas, os investidores podem gerar retornos enquanto aguardam outros casos de uso de energia de longo prazo se materializarem, posicionando-o como uma estratégia atrativa para o crescimento e investimento em infraestrutura.

As minas de Bitcoin ainda podem ser administradas como negócios lucrativos de longo prazo para mineradores incapazes de converter para centros de dados de IA/HPC. Vários mineradores compraram instalações de grande carga sem um inquilino de IA/HPC existente e também têm investido em locais em várias etapas de desenvolvimento. Como mencionamos anteriormente, alguns desses locais provavelmente não possuem as características necessárias que são ótimas para IA/HPC, mas ainda seriam úteis para a mineração de Bitcoin. Outros mineradores não possuem equipes ou conhecimentos internos para assinar com um grande consumidor e enfrentar projetos desafiadores de engenharia e construção. A esperança para os mineradores que buscam maximizar o valor seria garantir um cliente de IA, mas nos casos em que as oportunidades de IA/HPC não se materializam, esses mineradores ainda têm a opção de construir um negócio lucrativo de mineração de BTC.

Emergência de Sinergias entre Centros de Dados de IA/HPC e Mineração

Fabricantes de ASIC, como a Bitmain, começaram a desenvolver ASICs com fatores de forma semelhantes às GPUs para racks de data center. Um maior alinhamento do fator de forma ASIC com os fatores de forma de GPU de próxima geração permitiria que os data centers monetizassem seus racks de servidor subutilizados instalando mineradores do tamanho do servidor em espaços de rack vazios que poderiam ajudar a simplificar a adaptação do data center para IA/HPC se racks semelhantes forem utilizados. No futuro, os mineradores podem preferir comprar essas máquinas, pois elas mantêm a flexibilidade no projeto do data center e podem ajudar os mineradores a girar mais facilmente para IA/HPC se surgirem oportunidades de maior valor.

À medida que os centros de dados de AI/HPC crescem em capacidade, também cresce o seu impacto na rede. Embora esses centros de dados tenham que estar quase sempre online, isso não significa necessariamente que o consumo total de energia seja constante. Na verdade, os perfis de carga para treinamento de AI/HPC podem ser bastante voláteis, à medida que os períodos de execução computacional intensa consomem mais energia e os períodos de verificação consomem menos. A frequência da verificação 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 de AI/HPC, espera-se que os perfis de carga se alinhem de perto com a demanda do cliente, já que cada consulta de modelo é processada diretamente no centro de dados. 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 ampla adoção, a carga pode se tornar mais previsível, com demanda máxima durante o horário diurno seguida por uma diminuição à noite. Este ciclo de carga diária apresenta uma oportunidade ideal para a mineração de Bitcoin, já que as operações de mineração podem escalar dinamicamente para complementar as flutuações nas demandas de energia dos processos de inferência de AI.

Como resultado, no futuro, a mineração de bitcoins poderá ser usada como um mecanismo de balanceamento de carga, em que 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 inquilinos não precisem usar toda a capacidade da GPU, permitindo que os mineradores aumentem a produção.

O benefício é óbvio para o operador do centro de dados, pois eles são capazes de extrair 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 a rede geral. 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 crítico.

Desvio de MW para AI/HPC Deve Abrandar 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. Isto é particularmente importante quando se considera um potencial mercado em alta do 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 da hash para cima. Dito isto, ainda esperamos que a taxa de hash da rede aumente à medida que máquinas de mineração mais eficientes são energizadas, quer seja para substituir máquinas de gerações mais antigas ou energizações líquidas em locais que não são propícios para negócios de IA/HPC.

Conclusão

A demanda por centros de dados nos Estados Unidos pode aumentar em taxas sem precedentes, com projeções indicando um aumento de 31% em relação ao ano anterior apenas em 2024. Essas mesmas previsões indicam que a capacidade dos centros de dados nos EUA mais do que dobrará nos próximos cinco anos, saltando de uma capacidade atual de 21 GW para aproximadamente 45 GW. Esse crescimento explosivo, combinado com centenas de bilhões em investimentos comprometidos por provedores de escala hiper durante os próximos 5 a 10 anos, cria oportunidades promissoras 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 de IA e HPC expôs uma fraqueza crítica nos data centers legados, sua incapacidade de adaptar instalações existentes para atender às intensas demandas de energia das cargas de trabalho de IA modernas. Essa lacuna no mercado cria uma oportunidade significativa para operações de mineração de Bitcoin, que já possuem o que as empresas de IA/HPC desesperadamente precisam: sites em grande escala com cronogramas de energização acelerados. Os hiperscalers têm opções limitadas para expandir suas operações de maneira oportuna para acompanhar a demanda explosiva das empresas de IA/HPC. Os mineradores de Bitcoin estão emergindo como uma opção viável e lógica para os hiperscalers expandirem seus negócios e permanecerem competitivos em um mercado em crescimento. No entanto, essa oportunidade geracional para os mineradores de Bitcoin é seletiva. Apenas um pequeno subconjunto de operações de mineração de Bitcoin possui a infraestrutura e capacidades necessárias para suportar com sucesso os exigentes requisitos das cargas de trabalho de IA/HPC modernas. Os mineradores que possuem esses ativos escassos e buscam maximizar seu valor se converterão em centros de dados de IA/HPC.

Embora alguns críticos argumentem que mineiros de Bitcoin diversificando em serviços de IA/HPC poderiam enfraquecer a segurança da rede, reduzindo o poder de computação dedicado à mineração de blocos, essa mudança pode na verdade beneficiar o ecossistema de mineração de forma mais ampla. Mineiros que não conseguem atender às demandas de sites de IA/HPC podem ver aumento na lucratividade devido ao aumento do preço do hash. À medida que mais mineiros saem de operação e o preço do Bitcoin valoriza, os aumentos no preço do hash irão melhorar significativamente as margens de lucro para todos os mineiros de Bitcoin. Com o preço do Bitcoin subindo até 143% este ano, juntamente com um novo presidente pró-Bitcoin no Gabinete Oval, a mineração de Bitcoin nos EUA está posicionada para entrar em sua era mais forte até agora.

A interseção entre criptomoeda e IA é possivelmente um dos setores de criptomoeda mais quentes em 2024. Em dezembro de 2024, a capitalização de mercado total de projetos de criptomoeda com tokens líquidos para construção de projetos de IA está em torno de US$ 33 bilhões. Além disso, a Galaxy Research estima que mais de US$ 382 milhões de investimento de VC tenham sido alocados para startups de IA de criptomoeda em estágio inicial em 2024. Embora a maioria dos projetos de IA de criptomoeda ainda não tenham encontrado um ajuste com o mercado de produtos, a interseção entre mineração de Bitcoin e o crescimento de empresas de IA/HPC é clara. A entrada da mineração de Bitcoin no campo da IA se destaca de outras sobreposições entre os dois espaços devido ao potencial de fornecer em grande escala o componente mais essencial para empresas de IA/HPC - energia. Como resultado, os mineradores de Bitcoin que possuem ativos conversíveis de IA/HPC podem ser um dos únicos investimentos puros e escaláveis de criptomoeda x IA na indústria hoje.

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