ASICチップの開拓者：次なるビットコイン採掘のチャンスが到来する

2024.05.16

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ASICチップの開拓者：次なるビットコイン採掘のチャンスが到来する

エネルギーと人工知能の分野で先駆的な道を切り開こうとする意欲的な鉱業およびASIC企業にとっては、機会が数多く存在する。

2024.05.16 - 08:17:35

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エネルギーと人工知能の分野で先駆的な道を切り開こうとする意欲的な鉱業およびASIC企業にとっては、機会が数多く存在する。

執筆：Bitcoin Magazine

インタビュー対象：張南庚

翻訳：0xFacai

広く知られているように、第4回半減後、ビットコインのマイニング業界は試練に直面している。ビットコインのブロック補助が大幅に削減された結果、ハッシュ価格（1テラハッシュあたりの収益）は歴史的低水準にまで落ち込んでいる。これに加え、半減後に一時的に高まったメモリプールの活況も落ち着きを見せ、すでに厳しい状況にあるマイニング事業者にとってはさらなる追い打ちとなっている。

シンガポールに拠点を置くCanaan Creative（嘉楠耘智）の創業者兼CEOである張南庚氏は、初のASIC（特定用途集積回路）型マイニングマシンを開発した人物であり、今回『Bitcoin Magazine』の取材に応じた。これは同社が北米メディアに対して行った初のインタビューであり、業界全体の現状についての見解を語った。張氏はビットコインマイニングの起源について言及し、チップ設計の将来性や環境持続可能性のトレンドに対する見解を示した。また、中東におけるビットコインの新興的な機会、そしてAI産業との統合の可能性にも触れた。

ビットコインマイニングのオープンソース的本質

Canaan Creativeは2013年に設立され、初のAvalon ASICマシンを発表したことでマイニング業界を一変させた。これは、ビットコインネットワークのセキュリティを支える計算効率の転換点となった。業界が従来のGPUやCPUベースのハッシュ演算から脱却する中、専用ASICハードウェアの採用と商品化により、商業規模のマイニング事業が成立するようになったのである。

この変革は偶然ではなく、CanaanがAvalonハードウェアおよび管理ソフトウェアをオープンソース化したことに起因している。その結果、ASICベースのハッシュ技術が広範に普及することになった。張南庚氏は、ビットコイン初期におけるオープンソース運動への取り組みは「選択肢」ではなく、「ブロックチェーンコミュニティに参加したいすべての人に求められる要件」だったと指摘。それは「計算能力をブロックチェーンコミュニティ全体に分散させる」ための手段でもあったという。

「51％攻撃に対抗する最良の方法は、ASICベースの計算能力を世界中のユーザーに迅速に配布することです」。張氏は、ASICの民主化と大規模展開によって、51％攻撃のリスクは大きく低下したと考えている。その後、Canaanのチップ設計がオープンソース化されたことを受けて、中国のBitmain（比特大陸）やコンピューティング大手Intel（インテル）といった主要企業が独自のASICマシンを開発するようになった。

マイニング効率は、もうモアの法則に背くのか？

Canaan CreativeはASICチップの設計企業として、ここ十数年間の半導体製造業の繁栄の恩恵を受けてきた。その中心には、計算効率が約2年ごとに倍増するという「モアの法則」がある。現在、TSMC（台湾積体電路製造）、Samsung（サムスン電子）、SMIC（中芯国際）などは3ナノメートル級のチップ生産を加速しており、さらなる最適化を目指している。

しかし、半導体アーキテクチャがますます微細化する方向へ進むことは、課題を伴う。より小さなチップ（すなわち2ナノ未満のスケール）にトランジスタ密度を高めると、古典的効果ではなく量子効果が顕在化する。このような状態の変化は、トランジスタの故障やモアの法則からの逸脱を引き起こす可能性がある。

問題は今や、「モアの法則は依然成り立つのか？それとも、古典的計算の繁栄は量子的不況へと変わるのか？」ということだ。

ASIC計算におけるこうした根本的制約に直面して、張南庚氏は「過去には性能向上とともに、1テラハッシュあたりのコストは下がっていきました。しかし、現在ではその曲線が平坦化しています。これは、技術進歩が新たな段階に入ったことを示しています」と認めている。

「確かにプロセスノードの進歩が鈍化しており、そのためGA（ゲートアレイ）やナノシート技術、背面給電方式といった新しいトランジスタ技術の採用を迫られています。単に表面積を小さくするだけでなく、回路自体の構造を変えていく必要があります」。

「ビットコインの計算は純粋なデジタルロジックに依存していますが、今日ではアナログ実装を含むハイブリッド信号設計へと移行しつつあります」。張氏は、複雑さの増大が、Canaanのような設計者と自らチップを製造するファウンダリーの間で「設計技術共同最適化（DTCO）」が必要になることを示唆している。これらの課題に直面しながらも、張氏はASICの効率が「今後3〜5年間は引き続き上昇する」と確信しており、同社は毎年少なくとも1つの新製品を発表し、各世代で「効率を20％以上向上させる」計画であると述べている。

この効率改善は、5月9日に香港で開催されたBitcoin Asia会議でも示された。Canaanはそこで次世代A15 Avalonマイナーを発表し、効率を18.5J/Tまで高めた。これに対し、前モデルA14は約20J/Tであった。張南庚氏によれば、A15は変動する環境条件に対して特に最適化されているという。

特に注目すべきは、A15にオーバークロック機能を搭載したことだ。購入者がよく口にする「無料で追加パフォーマンスを得られるの？」という疑問に対して、張氏は皮肉を込めてこう語る。「残念ながら、そうではありませんが、追加された機能はA15のユーザーにさらなる運用柔軟性をもたらすでしょう」。

中東に潜むチャンス

現在、マイナーたちはコスト削減と収益増加のために、これまで以上に効率改善を追求している。もちろんこれは自然な流れだが、彼らは新たな技術や地理的位置を通じて安価な電力を求め始めている。

張南庚氏は、市場のこうした変化に対応するため、Canaanも戦略的転換を進めていると指摘し、最近の中東地域のマイニング企業との協力関係強化を強調した。「中東諸国はハイテク産業への投資を強く望んでおり、ビットコインや暗号資産を特に歓迎しています。この地域は重要なデジタルハブとなる可能性を秘めています」。

中東の規制環境について問われた張氏は、この地域が「マイニングに補完的な規制枠組みを構築する上で急速な進展を見せている」と述べた。その結果、アブダビの主権財産基金が支援するZero Twoのような企業が、ビットコインマイニングとその排熱を利用して海水淡水化を行うという画期的な取り組みを進めている。

熱回収とは？マイニング業界の持続可能性への新たな潮流

2019年にCanaan CreativeがナスダックにIPOして以来、ビットコイン市場は活況を呈し、マイニング企業も注目を集めた。ビットコインが主流になりつつある中、Marathon Digital Holdings Inc（ナスダック：MARA）やRiot Platforms（ナスダック：RIOT）といった上場大型マイナーは、2020〜2022年のバブル期に誰もが知る存在となった。

しかし、知名度が高まる一方で、環境保護団体からの監視も強まった。特に、米国のグリーンピースが主導し、Rippleが資金提供した思慮に欠ける「Change.org」キャンペーンが象徴的である。マイニング業界に対する環境批判について問われた張南庚氏は、段階を分けずに議論を歓迎し、「人々がビットコインマイニングは非環境的だと考える風潮は変わりつつある……マイニングは再生可能エネルギー産業の発展に貢献している」と語った。

特に、張氏は熱回収が住宅・商業用途においてまだ顕在化していない最大のトレンドになると称賛している。「マイニング熱回収製品は今年から始動しました。数年後には、多くの印象的な熱利用製品が登場すると信じています。現在、マイニング作業によって沸点近くの水を生成できるまでになっています」。彼は、この傾向がマイニング業界の持続可能性と、全体としての「熱の貨幣化」の基盤になると見ている。

張南庚氏はさらに、水力発電業界はしばしば電力の需給不均衡に直面しており、そこがマイニングが再生可能エネルギーの展開を強化できるキーポイントであると強調した。彼は、バッテリー蓄電の代わりに「ビットコインマイニングを使えば、発電設備をほぼ常にフル稼働させることができる。これにより投資回収期間を約5〜10年まで短縮でき、同じ資本量で2倍の水力発電所を建設できるようになる……同じ原理が、経済的要因に左右される太陽光や風力といった他の再生可能エネルギー資源にも適用できる」と述べた。

彼は、マイニング業界が今後も低炭素エネルギーへと向かっていくと予測し、楽観的に「市場の力学が低コストエネルギーの追求を推進することで、環境保護、経済効率、発展の間に自動的にバランスが取れる」と述べている。

AI＋ビットコイン：エネルギー資産の開発と拡張

通常、ビットコインマイナーは電力が豊富で需要が低い地域へ向かう電力市場の先駆者的存在である。発展途上のエネルギー資源と、マイナーが持つ固有の柔軟性・可搬性ネットワークとの共生関係が、ASICベースの計算を通じてグリッド端末のリソースを開発してきた。しかし、張南庚氏によれば、これが物語の終わりではないという。

彼は、AIデータセンターとビットコインマイナーの間に新たな関係が形成されつつあると見ている。どちらも最低コストのエネルギー供給を求めている。張氏は、「主要プレイヤー」「先行者」たちが、ビットコインマイニングとAI計算の潜在的な統合に気づき始めていると指摘した。

「この文脈において、ビットコインマイニングは、AIの計算能力が完全に稼働するまでの間、『遊休エネルギー』を最初に占有し、経済的利益を生み出す役割を果たせるのです。まさに過去6ヶ月間に我々が目にしてきたことです」。

張氏はさらに、AI施設が稼働開始後も、高性能AIデータセンターとビットコインマイニングが同一地点で共存すると予想している。「大規模AI計算センターには冗長性要件（25〜30％）がある電力余剰を考慮すれば……その余剰電源をビットコインマイニングに使い、AIが稼働したら停止すればよいのです」。