Характеристики майнинга FPGA, сравнение ASIC, GPU и CPU

Использование интегральных схем специализированного приложения (ASIC), компьютерного процессора (CPU), видеокарты (GPU) и устройств с программируемыми вентильными массивами – вот некоторые из методов, используемых для майнинга криптовалют (FPGA mining). Последний подход является более гибким, поскольку инструмент может использовать алгоритм. В статье объясняются адаптивные чипы, проводится их сравнение с различными формами оборудования для майнинга и перечисляются преимущества и недостатки каждого из них.

Описание FPGA

Аббревиатура от Field Programmable Gate Array на английском языке. “Программируемая пользователем матрица клапанов” в переводе. Чип настроен на выполнение одной или нескольких конкретных функций.

Принцип действия

Матрицы не совсем готовы к эксплуатации, поскольку они переходят от производства к продаже. Микросхемы, подключенные к транзисторам, являются необходимым компонентом FPGA. Однако матричные блоки настроены таким образом, что пользователь может запрограммировать потоки сигналов на следование определенному алгоритму. Вы можете восстанавливать чип столько раз, сколько вам нужно, чтобы выполнить другую миссию.

Программируемые матрицы клапанов не функционируют независимо друг от друга, как компьютерный процессор. Они подключаются к подходящей материнской плате и рассматриваются операционной системой как отдельная майнинговая ферма. Из-за необычной природы чипов, которые легко перегреваются, каждый майнер POLICY включает в себя вентилятор, который охлаждает матрицу.

Использовать в майнинге

Биткойн запустил майнинг криптовалют в 2009 году. В то время они занимались майнингом на персональных компьютерах, поскольку поиск блоков не требовал высокого уровня скорости. Говорят, что первое коммерческое использование цифровой валюты вызвало резкий рост ее стоимости. Программист Ласло Хайенц потратил 10 000 биткоинов на 2 пиццы в мае 2010 года. По мере того как к сети присоединялись новые пользователи, стандартного центрального процессора уже не хватало для вычислений.

Затем частные лица начали майнинг на видеокартах. Изобретателем этой техники является парень по имени Артфортс, который начал использовать графический процессор для майнинга криптовалют в июле 2010 года.

Хешрейт был в 10 раз больше при майнинге биткоина на графическом процессоре, однако проблема с чрезмерным энергопотреблением сохранялась. FPGA уже использовались в телекоммуникационном оборудовании, автомобильной сборке и других областях в 2011 году, поэтому майнеры обратили на них внимание.

Производителям приходится устранять лишние компоненты, чтобы внедрить программируемые матрицы в горнодобывающий сектор. Для охлаждения теперь используются простые компьютерные вентиляторы, что привело к снижению энергопотребления. Хотя производительность аппаратного обеспечения FPGA была лучше, стоимость была слишком высока.

Внедрение ASIC-майнеров ознаменовало следующее событие в истории майнинга криптовалют. Они оказались менее сложными, более недорогими и в то же время не менее эффективными. Платы предназначены для создания криптовалюты в течение всего срока их службы, поэтому они были ограничены в своих возможностях изменять алгоритм работы.

Сравнение ASIC, GPU и CPU

Для экономии энергии и повышения скорости вместо компьютерных процессоров и видеокарт используются платы FPGA. Проблема для центрального процессора и графического процессора заключается в потреблении большого объема памяти во время хеширования. Для программируемых чипов необходимы только стул, подключенный к сети, и вентилятор. Хешрейт одной карты может быть выше, чем у десяти видеокарт при майнинге на FPGA, что также потребляет меньше энергии.

Аппаратный интерфейс можно использовать для настройки параметров процессора или видеокарты. FPGA легко адаптируются и полезны для различных задач, однако они часто продаются пустыми (без программного обеспечения). Алгоритм должен быть создан пользователем. Для этого требуется знание Verilog или VHDL.

Поскольку настройка программируемых матриц является сложной и дорогостоящей, майнеры часто выбирают традиционные методы или специализированные интегральные схемы (ASIC). Платы FPGA имеют множество подходов к созданию электрических схем в более позднем поколении.

ASIC настраивается на работу по определенному алгоритму, когда он покидает производственное помещение; эта конфигурация не может быть изменена. Для программируемых микросхем вы можете изменять конфигурацию так часто, как пожелаете, в течение всего срока их службы.

Какие вопросы я должен решить?

Майнеры, использующие программируемые чипы, отличаются гибкостью в отличие от высоких затрат на настройку и сложности. ASIC, в которых хранятся валюты, предназначенные для майнинга, не могут быть повторно использованы в том случае, если кто-то хочет переключиться на майнинг более прибыльной валюты.

В каких магазинах продаются FPGA для майнинга?

Существует несколько производителей чипов, доступных для покупки:

1) Xilinx. Компания работает с 1984 года и будет оставаться частью корпорации AMD до 2022 года. Бренды Virtex и Spartan обозначают чипы для майнинга.
2) Altera. С 1984 года производитель программного обеспечения ведет бизнес в США. Он был приобретен Intel в 2015 году. Его продукты Stratix и Cyclone хорошо известны.
3)Alpha data Европейская фирма, основанная в 1993 году в Эдинбурге, использует чипы производителя в конструкциях самолетов Boeing и ряда других известных компаний. Многочисленные чипы для майнинга Virtex производятся для криптовалют.
4) Полупроводник является ахронным. С 2004 года американская компания активно работает в полупроводниковой промышленности. Achronix – это компания, представляющая программируемые чипы.

Всего насчитывается около 20 крупных производителей, хотя Xilinx и Altera доминируют в бизнесе добычи FPGA. Найти шахтера, готового работать в Российской Федерации, непросто. До введения западных санкций их можно было приобрести на eBay, но сайт прекратил доставку посылок в Россию.

Например, один миллион рублей – это цена модели Xilinx VU9P с предустановленным программным обеспечением для майнинга биткоинов. Однако вам также нужно будет поискать дополнительные детали. Конечная стоимость всей сборки может быть в два раза больше.

Китайские поставщики, как обычно, помогают в этом отношении. В конце мая 2022 года на веб-сайте Hash Altcoin Technologies начались продажи популярных ПЛИС-майнеров Blackminer, цены на которые варьировались от 165 долларов (мини-модель) до 1539 долларов. После онлайн-оплаты доставка в Россию занимает около недели.

Как создать свой собственный FPGA-майнер

Даже с уже реализованным алгоритмом вы можете получить готовое оборудование. Но если вы получите его по частям, общая стоимость будет меньше. Для создания крошечного мобильного майнера вам понадобятся следующие компоненты:

1) Микросхема сиденья FPGA (чип).
2)Битовый поток (прошивка, программа).
3) Местоположение.
4) Оперативная память.
5) Материнская плата.
6) Охлаждающая жидкость для погружения (состав, в котором отсутствует электропроводность).

Компоненты соединяются в соответствии с инструкциями производителя. После разговора с руководством интернет-магазина желательно заказать все необходимые компоненты в одном месте. Иногда процедура упрощается за счет того, что поставщик отправляет вместе с чипом флэш-накопитель со многими версиями bitstream для различных криптовалют. Но в большинстве случаев программное обеспечение приходится заказывать у экспертов или искать в общедоступных источниках. Прошивка доступна от некоторых производителей за дополнительную плату.

Вывод

Чипы FPGA вызвали интерес из-за их адаптивности, эффективности и скорости. В настоящее время они заменены интегральными схемами ASIC, которые значительно более доступны по цене и обладают более высокой производительностью.

Программируемые схемы будут популярны в 2022 году, хотя доступных вариантов не так много. Стоимость покупки американских или европейских чипов будет недоступна для типичного криптомайнера. Интернет-магазины в Китае продают недорогие копии.

Читайте больше статей про криптовалюты и майнинг на CRAZY-MINING.ORG
Тебе нравится читать подобные статьи про криптовалюты и майнинг, хочешь поддержать автора или задать вопросы? Будь первым в курсе новостей, подписывайся на наш телеграмм канал: CRYPTO WIKIES | Bitcoin & Altcoins Mining