Bitaxe 내부: 오픈소스 ASIC 마이너가 회로도에서 솔로 블록까지
I’m happy to translate the article for you, but I need the actual text you’d like translated. Could you please paste the content (or the portion you want translated) here? I’ll keep the source line and all formatting exactly as you requested.
Introduction
지난 1년 동안 비트코인 커뮤니티에서 시간을 보냈다면, 아마도 다음과 같은 사진을 보았을 것입니다: 신용카드 크기 정도의 작은 회로 기판에 단일 ASIC 칩, 작은 팬, 그리고 실시간 해시레이트를 표시하는 OLED 화면이 달려 있습니다. 이 장치는 모니터 옆 책상에 놓여 USB‑C 전원 공급 장치에서 18 W를 끌어옵니다.
그 장치는 **Bitaxe**이며, 비트코인 생태계에서 등장한 가장 흥미로운 오픈‑소스 하드웨어 프로젝트 중 하나입니다.
Bitaxe가 주목받는 이유는 채굴 출력이 아니라 엔지니어링에 있습니다. 1.2 TH/s의 단일 Bitaxe Gamma 602은 비트코인 전체 800+ EH/s 네트워크 해시레이트 중 극히 작은 비율에 불과합니다. 흥미로운 점은 역공학된 Bitmain 칩, ESP32‑S3 마이크로컨트롤러, 그리고 누구나 감사하고 수정하며 플래시할 수 있는 펌웨어 스택을 기반으로 한 완전한 오픈‑소스 비트코인 ASIC 채굴기라는 점입니다.
개발자와 하드웨어 매니아에게는 탐구할 것이 많습니다.
아키텍처
모든 Bitaxe 모델은 동일한 핵심 아키텍처를 공유합니다:
| 구성 요소 | 역할 |
|---|---|
| ASIC (BM1370) | SHA‑256 해싱 수행 |
| ESP32‑S3 MCU | Wi‑Fi, 풀 통신 및 웹 기반 설정 인터페이스(AxeOS)를 처리 |
| OLED display | 실시간 통계 표시: 해시레이트, 온도, 최고 난이도 공유, 가동 시간 |
현재 모델
| 모델 | ASIC | 해시레이트 | 효율 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| Bitaxe Gamma 602 (flagship) | Bitmain BM1370 (same chip as Antminer S21 Pro) | 1.2 TH/s | 15 J/TH | 단일 칩, 손바닥 크기 PCB |
| Bitaxe GT 801 | Dual BM1370 | 2.15 TH/s | 18 J/TH | 보드에 두 개 칩 |
| Bitaxe Duo 650 | Dual BM1370 | 1.63 TH/s | 15 J/TH | 약간 더 큰 폼 팩터 |
모든 회로도, PCB 레이아웃, Gerber 파일 및 부품 목록은 bitaxe.org와 Skot’s GitHub 저장소에 공개되어 있습니다. 펌웨어인 ESP‑Miner도 완전 오픈 소스이며, 보드의 모든 구리 트레이스가 문서화되어 있습니다.
펌웨어: AxeOS
AxeOS는 Bitaxe가 개발자 플랫폼으로서 진정으로 유용해지는 곳입니다. 펌웨어는 ESP32‑S3에서 실행되며 로컬 네트워크의 모든 브라우저에서 접근 가능한 전체 웹 인터페이스를 제공합니다. AxeOS를 통해 다음을 설정할 수 있습니다:
- 스트라텀 풀 URL 및 포트
- 비트코인 지갑 주소 (스트라텀 사용자)
- ASIC 주파수 및 코어 전압 (오버클러킹)
- 팬 속도 및 온도 임계값
- Autotune 모드 – 자동 주파수/전압 최적화
- OTA 펌웨어 업데이트
Autotune
Autotune 기능은 ASIC 주파수와 전압을 점진적으로 조정하고, 온도와 해시레이트 안정성을 모니터링하여 특정 칩에 최적의 작동점을 찾아냅니다. 실리콘 로터리(칩 제조 시 자연스러운 변동) 때문에 두 개의 동일한 Bitaxe 장치가 약간 다른 주파수에서 안정화되는 경우가 많습니다. Autotune은 이를 자동으로 처리합니다.
전체 AxeOS 코드베이스는 **github.com/skot/ESP‑Miner**에 있습니다. ESP‑IDF 프레임워크를 사용한 C 언어로 작성되었으며, 풀 리퀘스트가 활발히 진행되고 있습니다. 기여하고 싶다면 ASIC 드라이버 레이어와 Stratum V1 구현이 가장 큰 영향을 미치는 영역입니다.
실제 채굴 시 일어나는 일
- Boot – AxeOS가 설정된 Wi‑Fi 네트워크에 연결합니다.
- Pool connection – Stratum 풀에 TCP 연결을 열고 작업을 요청합니다.
- Work receipt – 풀은 블록 템플릿(거래 데이터, 이전 블록 해시, 목표 난이도)을 보냅니다.
- ASIC processing – ESP32‑S3가 이 작업을 직렬 인터페이스를 통해 BM1370에 전달합니다. ASIC은 초당 약 1.2 조 시도(Gamma 602)로 논스 값을 반복하면서 각 시도마다 이중 SHA‑256 해시를 계산합니다.
- Share submission – 결과 해시가 목표 난이도 이하이면 Bitaxe가 이를 풀에 유효한 쉐어로 제출합니다.
- Pool mining – 풀의 난이도를 만족하는 모든 쉐어는 다음 블록 보상에 대한 비례 크레딧을 얻습니다.
- Solo mining – 전체 네트워크 난이도를 만족하는 쉐어만이 카운트됩니다. 2026년 2월 현재, 그 난이도는 114 조를 초과합니다.
확률 계산은 간단합니다: 1.2 TH/s 장치가 800 + EH/s 네트워크에 대항할 때, 하루 중 블록을 해결할 확률은 대략 1‑850,000 중 1입니다. 각 해시는 독립적인 베르누이 시행이며, “해결을 향해 점점 가까워지는” 과정은 없습니다—모든 해시가 승리할 가능성이 동일합니다.
불가능이 일어날 때
이러한 발견은 낮은 해시레이트의 오픈소스 채굴기조차도 비트코인 보안에 기여하고 실제 가치를 얻을 수 있음을 보여줍니다.
| 날짜 | 장치(들) | 네트워크 해시레이트 | 블록 번호 | 보상 (BTC) | 대략적인 USD |
|---|---|---|---|---|---|
| 2025 년 3월 | 단일 Bitaxe (~480 GH/s) | — | 887,212 | 3.125 | ≈ $200 k |
| 2025 년 11월 | Bitaxe Gamma 602 6대 (6.6 TH/s) | — | 924,569 | — | > $310 k |
| 2025 년 10월 | NerdQaxe++ 클러스터 (쿼드‑칩, 6+ TH/s) | — | 920,440 | — | — |
Source: …
마무리 생각
Bitaxe는 커뮤니티 주도형, 완전 오픈소스 접근 방식을 비트코인 채굴 하드웨어에 적용했을 때 가능한 모습을 보여줍니다. 개발자에게는 다음과 같은 장점을 제공합니다:
- 투명한 하드웨어 스택 (회로도, PCB 파일, BOM)
- 확장 가능한 펌웨어 플랫폼 (AxeOS) 및 OTA 업데이트와 자동 튜닝
- ASIC 드라이버, Stratum 프로토콜, 저전력 채굴 전략을 실험할 수 있는 실제 테스트베드
코드를 기여하고 싶든, 맞춤형 보드를 설계하고 싶든, 혹은 비트코인 ASIC 채굴기의 내부 작동 방식을 이해하고 싶든, Bitaxe는 탄탄하고 문서화된 기반을 제공하여 이를 바탕으로 구축할 수 있게 합니다.
Umbrel에서 실행
보상은 3.141 BTC, 약 $347,000이었습니다. 채굴기는 완전한 자체 스택으로 운영되었습니다: 자신의 하드웨어, 자신의 노드, 자신의 풀 소프트웨어. 과정의 어느 단계에서도 제3자는 개입하지 않았습니다.
전체적으로 오픈소스 채굴 하드웨어는 2024년 7월 이후 최소 다섯 개의 확인된 블록을 찾았으며, 총 보상은 $1 백만 이상의 BTC에 달합니다. 발견 간격은 점점 짧아지고 있습니다: 229일, 179일, 52일, 25일. 현장에 더 많은 장치가 배치될수록 전체 해시레이트가 증가하고, 이는 통계적으로 기대되는 승리 횟수가 늘어남을 의미합니다.
The Protocol Layer: DATUM and Stratum V2
The Bitaxe currently communicates with mining pools using Stratum V1, the protocol that has been the industry standard since 2012. In the V1 model, the pool constructs the block template and sends it to the miner. The miner hashes it and has no say in which transactions are included.
Two newer protocols are changing this dynamic.
DATUM
Developed by Ocean.
- Miners build their own block templates using their own Bitcoin node’s mempool data.
- The miner selects which transactions to include, constructs the coinbase transaction, and submits the completed work to the pool.
- The pool handles coordination and payout, but the miner retains editorial control over block contents.
Stratum V2
- Pursues a similar goal with a different architecture.
- Introduces encrypted communication between miner and pool.
- Reduces bandwidth requirements.
- Supports a “job declaration” mode where the miner can propose its own block templates.
For Bitaxe owners running a home node (via Umbrel, Start9, or a bare‑metal setup), these protocols transform the device from a passive hash generator into an active participant in Bitcoin’s consensus process. You are not just submitting hashes—you are deciding what goes in the block.
Note: Neither protocol is fully integrated into AxeOS at the time of writing, but development is active. The OSMU (Open Source Miners United) community on Discord is the primary coordination point.
프로토콜 레이어: DATUM 및 Stratum V2
Bitaxe는 현재 Stratum V1을 사용해 채굴 풀과 통신합니다. 이 프로토콜은 2012년부터 업계 표준이었습니다. V1 모델에서는 풀에서 블록 템플릿을 생성해 채굴기에 전달하고, 채굴기는 이를 해시하지만 포함될 트랜잭션에 대해 발언권이 없습니다.
두 개의 새로운 프로토콜이 이 역학을 바꾸고 있습니다.
DATUM
Ocean이 개발.
- 채굴자는 자신의 비트코인 노드의 mempool 데이터를 사용해 자체 블록 템플릿을 만듭니다.
- 채굴자는 포함할 트랜잭션을 선택하고, 코인베이스 트랜잭션을 구성한 뒤 완성된 작업을 풀에 제출합니다.
- 풀은 조정 및 보상을 담당하지만, 채굴자는 블록 내용에 대한 편집 권한을 유지합니다.
Stratum V2
- 다른 아키텍처로 유사한 목표를 추구합니다.
- 채굴기와 풀 간의 암호화된 통신을 도입합니다.
- 대역폭 요구량을 감소시킵니다.
- 채굴기가 자체 블록 템플릿을 제안할 수 있는 “job declaration” 모드를 지원합니다.
Umbrel, Start9 또는 베어‑메탈 설정을 통해 홈 노드를 운영하는 Bitaxe 소유자에게 이 프로토콜들은 장치를 단순한 해시 생성기에서 비트코인 합의 과정에 적극 참여하는 주체로 변모시킵니다. 단순히 해시를 제출하는 것이 아니라 블록에 무엇이 들어갈지를 결정하는 것입니다.
Note: 작성 시점에서는 두 프로토콜 모두 AxeOS에 완전히 통합되지 않았지만, 개발이 활발히 진행 중입니다. Discord의 OSMU (Open Source Miners United) 커뮤니티가 주요 조정 지점입니다.
Building or Buying
직접 제작하기
- Order the PCB from JLCPCB or PCBWay using the published Gerbers.
- Source the BM1370 from NBTC on AliExpress (≈ $15 per chip).
- Order the remaining BOM from Digi‑Key.
- Solder it yourself – the BM1370 is a BGA package that requires reflow soldering; the passives are 0402 and 0201 size. You’ll need a stencil, solder paste, and either a reflow oven or a hot‑air station with steady hands.
사전 조립된 유닛 구매
- Solo Satoshi assembles and tests every unit in the USA, ships same‑day, and includes a 90‑day warranty.
- Bitaxe Gamma 602: ≈ $98
- NerdQaxe++ Rev 6.1 (four BM1370 chips, 6+ TH/s): ≈ $382
프로젝트가 오픈소스이기 때문에 특정 공급업체에 종속되지 않습니다. 어떤 판매자에게서든 Bitaxe를 구매하면 최신 AxeOS 펌웨어를 플래시하고, 원하는 풀을 지정하며, 원하는 대로 설정할 수 있습니다. 하드웨어는 여러분의 것입니다. 펌웨어는 여러분의 것입니다. 키도 여러분의 것입니다.
Bitaxe 600 PCB 3‑D 렌더
개발자가 관심을 가져야 하는 이유
Bitaxe는 임베디드 시스템, 암호화 프로토콜, 네트워크 엔지니어링, 그리고 경제적 인센티브 설계가 교차하는 지점에 있습니다. 이는 다음을 결합한 실제 시스템입니다:
- 저수준 ASIC 드라이버 개발 (C, ESP‑IDF)
- 네트워킹 프로토콜 구현 (Stratum V1/V2, TCP sockets)
- 암호화 해싱 (SHA‑256 이중 해시, nonce 반복)
- 하드웨어 설계 (4‑layer PCB, BGA 솔더링, 열 관리)
- 분산 시스템 (풀 조정, 블록 전파, 난이도 조정)
만약 여러분이 실제 생산 네트워크에서 매일 수십억 달러 규모의 가치를 처리하는 프로젝트에 구체적이고 측정 가능한 영향을 미칠 수 있는 오픈소스 프로젝트를 찾고 있다면, 이만큼 적합한 경우는 드뭅니다.
- ESP‑Miner 저장소는 풀 리퀘스트를 받습니다.
- OSMU Discord에는 활발한 하드웨어 및 펌웨어 채널이 있습니다.
- BM1370 레지스터 맵은 부분적으로 문서화되어 있지만 아직 빈틈이 남아 있어, 현재 비트코인 하드웨어 분야에서 가장 높은 영향력을 가진 리버스 엔지니어링 기회 중 하나입니다.
18와트. 하나의 칩. 지구상에서 가장 가치 있는 컴퓨팅 네트워크와의 실시간 연결.
코드는 오픈입니다. 회로도는 공개되어 있습니다. 블록은 계속해서 발견되고 있습니다.
Matt Howard는 텍사스 주 휴스턴에 기반을 둔 비트코인 홈 마이닝 하드웨어 소매업체 Solo Satoshi의 설립자이자 CEO이며, 지금까지 40 000대 이상의 오픈소스 마이닝 장치를 70개국 이상에 배송했습니다.