Нужен диплом по профессии? Проф. переподготовка дистанционно! 800 актуальных профессий! Быстро! По выгодной цене!

FPGA, ASIC и видеокарты: эволюция устройств для майнинга

Содержание

фермаМайнинг криптовалюты в 2017 году становится всё более востребованным способом заработка. На нынешнем рынке существует множество вариантов оборудования, которое помогает относительно быстро заработать биткоины или иные виды виртуальных монет.

Однако не всегда GPU-майнинг или ASIC были основой рынка добычи криптовалюты. Ещё несколько лет назад, на заре майнинга биткоинов, использовались иные технические подходы к получению btc. Опытные майнеры искали производительные способы добычи, придумывая свои решения на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).

Что такое FPGA-майнеры и зачем они нужны, мы разберем в данной статье.

Кратко о майнинге

Майнинг биткоинов – это процесс создания новой криптовалюты. Благодаря майнингу осуществляется выпуск (эмиссия) и таким образом повышается капитализация виртуальных денег.

Что такое майнинг? Как следует из названия – это добыча полезных ископаемых. Только инструментом при этом выступает не кирка или лопата, а персональный компьютер. Используя его вычислительные мощности и набор программ, пользователь находит новые виртуальные монеты.

Майнинг биткоинов – это процесс решения новых математических задач (хэшей). Хэширование является ключевым действием в добыче криптовалюты. Таким образом, компьютер преобразует ряд транзакций – и в системе блокчейна появляется новый блок. За каждый успешно решенный (смайненный) блок пользователю начисляется определенная сумма виртуальных денег.

Решение хэшей (нахождение хэш-суммы) при этом происходит по определенному алгоритму. Таким образом, вся система приходит в консенсус и позволяет продолжать цепочку вычислений в блокчейне дальше.

При этом майнинг биткоинов – весьма затратный в плане вычислений процесс. Он требует значительных мощностей от оборудования. При этом сложность вычислений каждого последующего блока меняется. Чем больше майнеров занимается нахождением решения – тем сложнее этот процесс.

Именно так вкратце можно описать, что такое майнинг криптовалюты.

Чем GPU отличается от FPGA

Первым способом нахождения новым блоков в цепочке блокчейна были мощности процессора (CPU). Однако очень скоро для майнинга биткоина на ПК их стало не хватать, и выяснилось, что мощная и производительная видеокарта гораздо лучше справляется с добычей криптовалюты.

Всё дело – во внутренней архитектуре GPU. Графический ускоритель обладает гораздо большим количеством арифметико-логических устройств (ALU), а потому лучше справляется с обработкой однотипных команд. Например, с обсчётом трехмерных изображений.

Для майнинга на ПК именно такие особенности гораздо более предпочтительны, нежели вычисления на CPU. Поэтому очень скоро майнинг на видеокарте стал гораздо выгоднее, чем на ЦП.

Кроме того, на одной материнской плате можно установить не одну видеокарту для майнинга, а сразу несколько, и тогда скорость добычи криптовалюты возрастет ещё больше.

Однако довольно скоро выяснилось, что требуются более производительные решения.

фпгаFPGA-майнеры в 2011 году стали первыми специализированными программируемыми устройствами для добычи криптовалюты. Они создаются на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Смысл в том, что конфигурацию схемы можно изменить вручную после изготовления, подстроив под какую-либо конкретную задачу. Майнинг биткоинов в данном случае был целью создания такого устройства. FPGA умеет распараллеливать процесс вычисления на несколько модулей, и обеспечивать решение одного хэша за такт.

Что такое FPGA-майнер? Это устройство, которое позволяет обрабатывать значительно большее количество информации с более низким энергопотреблением, нежели видеокарта.

К примеру, FPGA Altera позволяла добиться производительности в 25,2 GH/sec, а затраты на электричество при этом были в пять раз меньше.

При этом FPGA-устройство для майнинга весьма простое по конструкции. Его можно подключать через USB к любому компьютеру – хоть к ноутбуку. От мощностей ПК майнинг криптовалюты при этом совсем не зависит.

Однако всё-таки FPGA не смогли составить конкуренцию видеокартам. Во-первых, из-за высокой стоимости. Она оказалась выше в среднем на 30%.

Кроме того, видеокарта заточена на гораздо более высокий круг задач, поэтому её можно при случае перепродать.

Наконец, третья причина – у микросхем ПЛИС, как ни крути, ограниченная сфера применения. Поэтому видеокарты довольно быстро обогнали их в технологичности, используя более энергоэффективный техпроцесс. Современные карточки на архитектуре Pascal выдают примерно тот же хэшрейт, что и первые FPGA-майнеры. Добыча криптовалюты в итоге получается более окупаемой на видеокарте, нежели на FPGA-устройстве.

FPGA: техническое устройство и особенности (видео)

ASIC-майнеры и их применение

ASIC-устройства (или асики) стали следующим поколением оборудования для майнинга криптовалюты. ASIC (application-specific integrated) – это майнер, заточенный под решение какой-либо конкретной задачи. При этом «перепрошить» его программным методом не получится: все спецификации в устройство введены ещё на заводе.

По-другому ещё асики называют «системой-на-кристалле» (system-on-chip), поскольку все блоки (ПЗУ, ОЗУ, процессор) находятся на одной интегральной схеме.

АСИКи обеспечивают гораздо лучшую производительность по сравнению с самыми современными видеокартами. К примеру, хэшрейт Antminer S9 составляет около 14 TH/sec – такую производительность не в силах обеспечить связка даже из шести самых современных видеокарт.

По сравнению с видеокартами, к достоинствам ASIC-майнеров для биткоинов можно отнести следующее:

  • быстрый запуск и мгновенная настройка после подключения к интернету;
  • меньшее тепловыделение;
  • меньшие затраты на электричество;
  • малое количество компонентов для работы (интегральные схемы, витая пара для подключения к интернету, блок питания);
  • нет необходимости настраивать и обновлять ПО для поддержания добычи криптовалюты.

Главный же недостаток асиков – их высокая стоимость по сравнению с видеокартами. Майнинг биткоинов таким способом возможен, но при этом вкупе с затратами на электричество окажется совершенно неокупаемым мероприятием.

Кроме того, ASIC-майнер работает лишь с одним алгоритмом хэширования (SHA-256, Scrypt, Equihash), то есть позволяет добывать один вид криптовалюты.

ASIC-майнеры для добычи криптовалюты менее ремонтопригодны – компоненты для них найти сложнее. Кроме того, их значительно сложнее сбыть на вторичном рынке.

В результате ASIC-майнеры больше находят своё применение в крупных дата-центрах, которые добывают криптовалюту самостоятельно или сдают мощности в аренду.

Итог

Оборудование для майнинга биткоинов прошло определенную эволюцию. При этом развитие не останавливается, поскольку хэшрейты растут. И теперь, чтобы понять, как майнить биткоины на видеокарте, недостаточно просто воткнуть компьютер в розетку и скачать нужные программы.

Определенные устройства (FPGA-майнеры) уже не столь полезны в криптодобыче и проиграли эволюционную гонку. На свалку отправилось и множество устаревших видеокарт, мощности которых уже не хватает для добычи криптовалюты.

Майнинг в домашних условиях требует инвестиций, тщательной калькуляции расходов и необходимых знаний – какое оборудование эффективнее подходит для домашней майнинг-фермы.

Ссылка на основную публикацию
CLOSE
Закрыть