¿Qué son los chips ASIC? Doble motor en la minería encriptada y la ola de IA

ASIC (Circuitos integrados de aplicación específica) es un chip diseñado para tareas específicas en lugar de la computación general. Al fijar la lógica de hardware, puede lograr una eficiencia y un rendimiento que superan con creces los de un procesador general al ejecutar tareas específicas.

Su aplicación en el campo de la minería de criptomonedas es la más conocida, como las máquinas mineras de Bitcoin. Pero en los últimos años, con la ola de inteligencia artificial arrasando el mundo, los Circuitos integrados de aplicación específica también han mostrado un gran potencial en escenarios como la inferencia de IA y la computación en el borde.

¿Qué es un ASIC? Definición y características clave

El núcleo de ASIC radica en "específico". A diferencia de los procesadores generales como CPU y GPU, ASIC está optimizado a nivel de hardware para algoritmos específicos, incorporando directamente la lógica del algoritmo específico en el hardware.

Este enfoque de diseño permite alcanzar un rendimiento y eficiencia energética extremos en las tareas objetivo. Por ejemplo, la eficiencia energética del Google TPU v5e puede ser hasta 3 veces superior a la del Nvidia H100, y el AWS Trainium 2 mejora la relación calidad-precio en tareas de inferencia entre un 30% y un 40%.

Sin embargo, la "especialización" de los ASIC también es su mayor limitación. Una vez que cambia el algoritmo o se desplaza el escenario de aplicación, los ASIC pueden no adaptarse, lo que resulta en una menor flexibilidad. Esto también hace que los ASIC sean más adecuados para escenarios donde el algoritmo es estable y se requiere un despliegue a gran escala.

Aplicación y análisis de rentabilidad de ASIC en la minería de criptomonedas

En el ámbito de las criptomonedas, las máquinas de minería ASIC son la principal fuerza en la minería de monedas digitales como Bitcoin. El mercado alcista de BTC que se mantendrá en 2025 permitirá a los mineros volver a entrar en un modo de ganancias.

Actualmente, el precio de la potencia de hash de 1 petahash (PH/s) es de aproximadamente 60.49 dólares, un aumento del 13.7% en comparación con hace un mes. Los ingresos de los mineros también han aumentado.

A continuación se presenta un resumen de la rentabilidad de las principales máquinas mineras ASIC en el mercado actual (basado en un costo de electricidad de 0.06 dólares/kWh):

Modelo de máquina minera | Potencia de cálculo | Consumo de energía | Ingresos netos diarios --- | --- | --- | --- Antminer S21e XP Hydro 3U | 860 TH/s | 11180 W | 35.66 dólares Teraflux AH3880 | 600 TH/s | 8700 W | aproximadamente 26 dólares Antminer S21 XP+ Hydro | 500 TH/s | 5500 W | 22.17 dólares Avalon A1566HA 2U | 480 TH/s | 8064 W | 17.27 dólares

Incluso las pequeñas máquinas mineras han encontrado un espacio de supervivencia en el mercado actual. Nerdminer NerdQaxe++ con un consumo de solo 76 vatios y una potencia de 4.8 TH/s todavía puede ganar netamente 0.18 dólares al día.

La legendaria serie Antminer S9 ha estado en estado de pérdidas bajo tarifas eléctricas estándar, pero a un bajo precio de 0.02 dólares por kilovatio hora, estos viejos dispositivos aún pueden mantenerse rentables.

Dinámicas del mercado e impacto de políticas

La política de aranceles de Estados Unidos sobre la importación de ASIC ha causado una conmoción en la industria. Según los analistas, los aranceles podrían aumentar el costo de los mineros para importar ASIC entre un 10% y un 50%.

Algunos expertos de la industria incluso temen que el precio de los nuevos mineros ASIC importados podría dispararse entre 5 y 10 veces. Esto podría desacelerar el crecimiento relativo de la potencia de cálculo de Bitcoin en Estados Unidos, lo que llevaría a los mineros a recurrir al mercado de segunda mano o a estrategias de mejora de eficiencia.

Las empresas mineras también están adaptándose activamente a este cambio. Bitdeer anunció que su chip ASIC para minería de Bitcoin SEAL03 ha alcanzado un nivel de eficiencia energética de 9.7J/TH, cumpliendo con el objetivo de 10J/TH, y planea comenzar la producción en masa en el segundo trimestre de 2025.

Al mismo tiempo, Hut 8 se ha asociado con Eric Trump para lanzar un nuevo proyecto de minería de Bitcoin llamado "Bitcoin de América", que tiene como objetivo convertirse en una de las empresas de minería de Bitcoin puras más grandes y eficientes del mundo.

Oportunidades de crecimiento en el mercado de inferencia de IA

Además de la minería de criptomonedas, los ASIC también muestran un fuerte crecimiento en el mercado de inferencia de IA. Según datos de VerifiedMarketResearch, en 2023 el tamaño del mercado global de chips de inferencia de IA ha alcanzado los 15.8 mil millones de dólares.

Se espera que para 2030, este mercado crezca a 90.6 mil millones de dólares, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 22.6%. La tasa de penetración de ASIC en los escenarios de inferencia sigue aumentando.

Los gigantes tecnológicos están invirtiendo en el desarrollo de sus propios circuitos integrados de aplicación específica: la serie TPU de Google se ha actualizado, AWS ha lanzado la serie de chips Trainium, Microsoft está planificando la serie de productos Maia, y OpenAI también está desarrollando su primer chip ASIC.

Estos desarrollos indican que los Circuitos integrados de aplicación específica están convirtiéndose en el hardware clave para acelerar las aplicaciones de inteligencia artificial, especialmente en tareas de inferencia a gran escala.

Cadena de suministro de ASIC desde la perspectiva de la inversión

La cadena de la industria de ASIC abarca múltiples etapas, incluyendo diseño, fabricación, empaquetado, pruebas y aplicaciones.

En el diseño y el lado del servidor, empresas como Cambrian, Chipone Technology y Allwinner Technology son dignas de atención. Chipone Technology, como proveedor líder mundial de servicios de diseño ASIC, ocupa el segundo lugar a nivel mundial en cantidad de IP, y la cantidad de servicios de producción personalizada entregados ya ha superado los 100 millones de unidades.

En el extremo de fabricación y empaquetado, empresas como Jiangsu Changjiang Electronics Technology, Tongfu Microelectronics y Northern Huachuang brindan un apoyo clave para la producción en masa de ASIC. Tongfu Microelectronics se especializa en tecnología de empaquetado de Chiplet y puede ofrecer servicios de todo el proceso, desde el nivel de obleas hasta empaques de alta gama.

En el ámbito de las aplicaciones y los materiales, Obsidian Technology ha desarrollado de manera independiente un chip ASIC de alta eficiencia y bajo consumo, enfocado en la computación en el borde y el Internet de las cosas; por otro lado, Ruiskanda ha desarrollado de manera independiente un chip ASIC para productos de comunicación, creando barreras tecnológicas en escenarios de comunicación específicos.

Riesgos y desafíos

En el ámbito de ASIC también existen numerosos riesgos. El riesgo de iteración tecnológica es el más importante, ya que las características de personalización de ASIC lo hacen altamente dependiente del escenario; si la demanda en el mercado cambia demasiado rápido, puede llevar a una iteración de chips rezagada.

Los costos de producción y los riesgos de producción en masa tampoco deben ser ignorados. Si los costos de diseño inicial son altos y la escala de producción en masa no cumple con las expectativas, esto podría afectar el nivel de rentabilidad.

Con la aceleración del desarrollo interno por parte de los gigantes, los fabricantes de terceros enfrentan el riesgo de presión sobre su cuota de mercado. La competencia en la industria se está intensificando y las barreras tecnológicas están aumentando.

Además, los cambios en políticas como ajustes en los aranceles de importación también tendrán un impacto significativo en los costos y la oferta de los Circuitos integrados de aplicación específica.

Perspectivas futuras

La minería de Bitcoin es solo la punta del iceberg de las aplicaciones de ASIC. A medida que el mercado de inferencia de IA avance hacia un tamaño de 90.6 mil millones de dólares para 2030, las ventajas de personalización de ASIC se mostrarán en más campos.

El éxito de chips como Google TPU, AWS Trainium, ha demostrado el enorme potencial de los ASIC en tareas de cálculo específicas. En el futuro, a medida que la tecnología se siga especializando, chips dedicados como TPU, DPU, NPU e incluso LPU impulsarán conjuntamente la próxima revolución computacional.

ASIC puede no ser la solución más flexible, pero en escenarios específicos que buscan eficiencia y rendimiento, se está convirtiendo en la piedra angular insustituible.

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