История майнинга: от GPU до ASIC
Многие авторитетные экономисты признают, что появление цифровой валюты может изменить мировую экономическую систему. Но финансовые технологии – не единственная сфера, где биткоин создал стимул к развитию. Еще одно направление – майнинг.
Майнинговое оборудование является фундаментальной основой успеха сети биткоина, поскольку эти устройства определяют, выгодно ли майнерам проводить вычисления, необходимые для встраивания блоков с транзакциями в блокчейн.
Несмотря на то, что истории оборудования для биткоин-майнинга уделяется недостаточно внимания, она как раз и является ключевым объяснением того, почему за эти годы добыча криптовалют превратилась в многомиллиардную индустрию. Данная промышленность продолжает развиваться и сегодня, хотя есть признаки того, что ее развитие всё-таки замедляется.
В этой статье мы изучим историю технологии биткоин-майнинга и возможное направление инноваций в будущем, а также поговорим о взлетах и падениях индустрии в целом.
CPU-майнинг (майнинг на центральном процессоре)
3 января 2009 года создатель биткоина под псевдонимом Сатоши Накамото добыл первый BTC-блок. Будучи единственным на тот момент майнером в сети биткоина, Накамото не нуждался в специализированном оборудовании для запуска блокчейна BTC. Он мог создавать биткоин-блоки, используя обычный персональный компьютер.
Компьютеры, используемые для просмотра интернета, запуска Microsoft Word и других бесчисленных приложений, имеют центральный процессор (CPU). Эти устройства контролируют обработку и выполнение команд на компьютере. Из-за отсутствия конкуренции среди майнеров в первые годы существования биткоина вычислительная мощность, необходимая для создания новых блоков и получения вознаграждений за майнинг, легко обрабатывалась на центральных процессорах.
Со временем оборудование, необходимое для майнинга новых монет, совершенствовалось, поскольку к биткоин-сети стали присоединяться новые майнеры, конкурирующие за награды за блок.
GPU- и FPGA-майнинг
Первое крупное нововведение в области оборудования для биткоин-майнинга появилось после повышения рыночной стоимости BTC.
22 мая 2010 года компьютерный программист Ласло Ханьец заплатил 10000 BTC за две пиццы из Papa John’s, которые стоили около $25. По данным информационной компании Coin Metrics, после этого в июле рыночная цена биткоина выросла до 8 центов. В октябре 2010 года, когда цена биткоина достигла 10 центов, было разработано первое устройство, использующее графические процессоры (GPU).
В отличие от центральных процессоров, графические процессоры, или видеокарты, оптимизированы для выполнения узкого круга вычислительных задач. Первоначально они были созданы для игровых приложений, но они также способны блестяще выполнять параллельные вычисления по простым математическим операциям. Эти устройства также могут быть перепрограммированы для вычисления других математических операций, например, для тех, которые требуются для майнинга биткоинов.
Почувствовав легкие деньги, майнеры по всему миру бросились скупать видеокарты. Конкуренция нарастала, сложность продолжала нестись вверх, к середине июня достигнув 1 000 000. Однако, взлом MtGox, а потом еще нескольких сервисов, вызвал отток пользователей Биткоина и снижение мощностей майнинга, продолжавшееся до осени.
23 августа 2011 года был добыт первый блок децентрализованным пулом – P2Pool. К сожалению, из-за сложной настройки и нестабильности добычи большинство майнеров до сих пор отдает предпочтение централизованным сервисам, и p2pool влачит жалкое существование, очень редко добывая больше 1 блока в сутки.
В 2011 году некоторые энтузиасты начали осознавать, что фермы из видеокарт потребляют слишком много электричества, требуют постоянного внимания и дополнительных затрат. Они начали искать решение, способное сократить расходы.
В то время самым очевидным было использование чипов FPGA – менее универсальных, чем CPU, но более энергоэффективных. Их было гораздо проще распараллеливать на одной плате и требования к линиям питания и охлаждению заметно снижались. Конечное устройство выходило достаточно дорогим, но гораздо более компактным и стабильным, чем ферма на видеокартах. А выигрыш по энергопотреблению составлял тысячи процентов.
Появление ASIC.
АСИКи появились, как специализированные устройства для выполнения одной задачи – майнинга. Благодаря тому, что это оборудование имеет узкую направленность, оно лучше всех справляется с поставленными перед ним задачами. Производительность ASIC в некоторых случаях превышает производительность других устройств в несколько десятков раз. Оборудование ASICminer.
Компания ASICminer является производителем оборудования для майнинга. У истоков компании стояли граждане Китая, которые собрали средства на разработку и запуск производства через тематические форумы. Эта компания нацелилась в первую очередь на крупных игроков. Ее не интересовали мелкие сделки. После того, как компания получила первую прибыль, ее акции стали активно покупаться.
Первое оборудование, произведенное компанией ASICminer, было основано на платах Blade Block Erupter, которые потребляли порядка 100 Вт электроэнергии при производительности 10 Гх/с. Эти параметры минимум вдвое превышали параметры устройств, работающих на FPGA.
Первая партия устройств от ASICminer была распродана буквально в течение часа акционерами по цене 12.5 тыс. долларов США. В сумме это оборудование имело производительность около 40 Тх/с. Эти показатели стали рекордными и держались в качестве лидеров долгое время.
В 2017 году был настоящий ажиотаж, было много примеров успеха. ASIC Antminer S9 впервые появился в 2016 году. Устройство предназначено для майнинга криптовалют по алгоритму SHA-256, основными криптовалютами по этому алгоритму являются Bitcoin и Bitcoin Cash.
ASIC обеспечивает 14Т / с и потребляет 1300 Вт, более ранние S9 имеют меньшую мощность, были версии с 12,5Т / с, 13Т / с, 13,5Т / с, конечно, и они потребляли немного меньше.
Наибольший хайп майнинга был связан с моделью S9, с ростом рынка в 2017-2018 годах. Потом цены на оборудование резко взлетели и, соответственно, выиграли те, кто был в самом начале, кто покупал оборудование пока оно стоило дешевле. Поэтому самой важной вещью в этой истории было приобретение оборудования ASIC своевременно, а не на пике входа в рынок.
В 2017 году индустрия майнинга находилась на этапе расцвета. В каком состоянии эта сфера находится сейчас?
Восстать из пепла
Несмотря на ряд проблем, индустрия в целом имеет хорошие перспективы для дальнейшего роста. Однако ситуация осложняется общим упадком мировой экономики и тем, что сейчас все рынки лихорадит. Некоторые считают, что во время кризиса криптовалюты станут условным убежищем для инвесторов, тогда как другие уверены, что, наоборот, будут стремиться избегать рисков и предпочтут традиционные инвестиционные инструменты. Как это будет на самом деле, неизвестно, однако аналитики утверждают, что сейчас самое время приобрести криптовалюту. И этому есть несколько объективных причин.
Снижение хайпа стабилизировало рынок и снизило волатильность, это отпугнуло любителей, но привлекло внимание банкиров и крупных фондов, что может существенно повлиять на стоимость цифровых активов. Сейчас на рынке есть в основном те, кто сохранит криптовалюту, несмотря на любые падения, что означает, что для группы крупных игроков, заинтересованных в обвале курса, нет смысла продолжать снижать цену. В то же время цифровые валюты повсеместно становятся обычным явлением.
Надо отметить, что индустрия активно развивалась в преддверии халвинга. Самый большой прирост хеш-мощностей можно наблюдать в Северной Америке и Канаде. Об этом свидетельствует увеличение хешрейта биткоина в марте, когда значение достигло 133,29 EH/s. Активные инвестиции в майнинг в преддверии халвинга свидетельствуют о том, что новые компании рассчитывают на увеличение стоимости актива.
Многие аналитики уверены, что, как и после первых двух халвингов в 2012 и 2016 годах, стоимость актива будет расти. На фоне мирового экономического кризиса в связи с карантином из-за пандемии COVID-19 и нестабильности нефтяного рынка интерес к криптовалютам повысится. По смелым прогнозам, цена на биткоин возрастёт до $50,000 к концу года. Так что в индустрии видится огромная перспектива.
Как менялась добыча биткоинов: от CPU до облачного майнинга
Привет, Гик! Первый пост в нашем блоге мы хотели бы посвятить истории возникновения и развития самой известной и популярной криптовалюты, а также ещё раз ответить на вопрос «Что такое биткоины».
Надеемся, этот небольшой экскурс в историю вы найдёте полезным, т.к. мы попытались описать события максимально просто.
Началось все еще в далеком 1983 году, когда Дэвид Чаум и Стефан Брендс впервые предложили протоколы «электронной наличности».
После них было представлено ещё несколько идей криптовалют, даже были просчитаны модели рыночного механизма. Но только в 2008 году был опубликован файл с описанием протокола и принципа работы одноранговой сети BitCoin.
До сих пор не известно был ли это один человек или группа лиц, но он или они известны всем под псевдонимом Сатоси Накомото. В 2009 Сатоси была закончена разработка клиента и сеть была запущена.
Впервые обмен биткоинов на товар состоялся в 2010 году, когда американец Ласло Ханеч за 10 000 биткоинов приобрел 2 пиццы. Напомним, что сегодня 1 биткоин стоит порядка 300 американских долларов, а максимальное значение переваливало за 1000 долларов за 1 биткоин.
Существует огромное количество других криптовалют: Лайткоины, Пирокоины, Зетакоины и даже Догекоины. Но Биткоины самая распространённая из них. На данный момент, тысячи ресторанов и магазинов принимают Биткоины как средство оплаты.
Золотая лихорадка
Майнинг, т.е. добыча биткоинов, по сути – решение некой криптозадачи, ответом на которую является последовательность символов находящаяся грубым перебором. Это и определяет потребность в огромных вычислительных мощностях.
Ключевая часть всей системы безопасности биткойна — майнинг. Основная идея заключается в том, что майнеры группируют биткойн-транзакции в один блок, который уже подвергают хэшированию неисчислимое число раз для нахождения очень редкого значения хэша, подпадающего под специальные условия. Когда такое значение находится, блок считается смайненным и попадает в цепочку блоков. Само по себе хэширование не несёт никакой полезной цели кроме увеличения сложности поиска правильного блока. Таким образом, это одна из гарантий того, что никто в одиночку с любым существующим набором ресурсов не сможет взять под контроль всю систему. За каждый найденный блок получается вознаграждение. Изначально оно составляло 50 биткоинов, но, чтобы предотвратить бесконтрольную эмиссию валюты, оно уменьшается в два раза после каждых 210 000 добытых блоков. Каждый новый блок появляется примерно раз в 10 минут, что означает длительность поисков может занимать как 9 минут, так и 11. Для удобства расчетов возьмем 10 минут — исходя из этого, количество всех биткоинов в мире не превысит 21 миллиона. Примерно 55% из них уже добыто, и прогнозы обещают 99% добычи к 2032 году.
На данный момент есть четыре поколения майнеров, начиная от простого CPU-майнинга — и до современного ASIC-майнинга. Это не означает, что вы уже не можете майнить биткоины дома с вашим процессором — просто объем прибыли будет в разы меньше.
Первое поколение: CPU майнинг
Объем дохода зависит от процессора — имея самый топовый Core i7, можно добывать порядка 33 MH/s (мегахашей в секунду, так измеряется скорость добычи биткоинов). Все вычисления выполняются над 512-битными блоками данных и состоят из множества различных операций. Каждая из которых зависит от результатов предыдущего.
Второе поколение: GPU майнинг
Следующее поколение майнеров основывалось на операциях происходящих в видеокарте. Подобные майнеры состояли из реализации bitcoin-протокола на языке вроде Java или Python и алгоритма перебора в виде OpenCL-файла, который надлежало скомпилировать под ISA соответствующего GPU.
Как только не пытались увеличить свои доходы майнеры: играли с напряжением, увеличивая его для увеличения производительности, но повышая затраты на электричество, или, наоборот, уменьшая его для экономии на свете (чтобы мамка не заругала, наверное). Также изменения затрагивали и ядра GPU и параметров кода, как увеличение потоков.
В отличие от процессора, который на материнке может быть всего один, видеокарт на плате может быть несколько — в связи с этим создавались целы фермы для майнинга биткоинов на основе графических процессоров.
Типовые GPU от AMD показывают большую производительность, чем GPU от NVidia, если речь идет о GH/s на $. Поэтому майнеры использовали именно их.
Третье поколение: FPGA майнинг
Царствование FPGA было не долгим, так как на смену пришло новое поколение аппаратуры — ASIC. Платы на основе FPGA Spartan XC6SLX150 позволили достигнуть производительности 860MH/s, при частоте 215 MHz, энергопотреблении 39W и стоимости $1060. Проприетарная разработка компании Butterfly Labs (BFL), расположенной в Канзасе, показала похожую производительность 830 MH/s при цене $599. Топовое решение от той же компании на основе FPGA Altera показало производительность 25.2 GH/s при цене $15K (650-750 MH/s на чип).
Главная проблема FPGA майнинга на фоне GPU была их стоимость. В среднем стоимость FPGA майнера была выше на 30% относительно видеокарт, более того GPU платы имеют больший потенциал к перепродажи после окончания службы в роли майнера.
Четвертое поколение: ASIC майнинг
С приходом ASIC пришел конец всем предыдущим типам майнинга. ASIC майнеры заметно отличаются отношением размера к производительности и потреблению относительно других типов майнеров. Первым на рынок вышла компания BFL, предложившая свои решения, за ними уже появились такие компании как ASICMINER и Avalon.
Цена на майнеры четвертого поколения была невероятно высока. На волне роста популярности криптовалюты вырос и интерес к майнингу. Не все могли себе позволить майнеры даже в минимальной комплектации. Дороговизна оборудования заставила искать новые решения, ими был даунгрейд оборудования, продажа лайт версий майнеров. Но цена, как правило, все равно оставалась высокой и все проблемы с настройкой ложились на самих пользователей. Оптимальным решением стал облачный майнинг, который открыл доступ к миру биткоинов практически любому желающему.
Облачный майнинг
Майнинг биткоинов должен был выйти в массы, когда он станет доступен любым желающим. Облачный майнинг — именно такое событие: наш проект, https://hashflare.io/, позволяет арендовать часть мощности нашего оборудования и начать зарабатывать биткоины в несколько кликов. Все что вам нужно — это желание и несколько баксов для старта.
Пройдя регистрацию, выбрав один из двух вариантов майнера и, конечно, привязав кошелек, вы можете начать добывать свои первые биткоины.
Калькулятор рассчитает и покажет вам размер вашего допустимого дохода, а графики позволят следить за успехами в разных пулах.
Вы можете распределить купленные мощности по разным пулам и попытаться
увеличить свой доход. В случае, если вы поймете что хотите больше, вы можете в любой момент докупить некоторые вычислительные мощности.
Для майнинга криптовалют на алгоритме SCRYPT мы используем майнер Ares. При его разработке был учтен негативный опыт, который получили при создании майнеров на алгоритме SHA-256. Очень многих проблем удалось избежать уже на этапе проектирования, поэтому на выходе получили очень надежный и неприхотливый аппарат.
В свою очередь для SHA-256 мы используем модифицированный майнер Apollo, в который устанавливаем по 2-4 платы. Именно такие модели, в специальных серверных корпусах, мы устанавливаем в ДЦ. По привычке мы называем их просто Apollo.
В своих платах мы используем знаменитый чип Golden Nonce компании HashFast, вложившей миллионы долларов в разработку этого чипа, который продолжает служить верой и правдой многим майнерам по всему миру, несмотря на банкротство самой HashFast.
Отдельно стоит сказать про майнер Uranus. Это абсолютно новая модель, с новым чипом. Основная особенность майнера — высокая эффективность при низком энергопотреблении. Мы планируем сделать его нашей основной рабочей машиной. Спрос на этот майнер очень высокий и сейчас все наши силы брошены на его производство.
Готовы начать? Мы с вами! Пишите, о чём вам было бы интересно почитать в следующих наших постах.
Витаем в облаках 
Ранний разработчик Биткоина рассказал, зачем создатель криптовалюты придумал майнинг на видеокартах
Один из ранних разработчиков криптовалюты Ласло Ханеч известен прежде всего из-за покупки двух пицц за 10 тысяч биткоинов в 2010 году, которые сегодня превратились в миллионы долларов. Однако среди его заслуг также значится сотрудничество с самим Сатоши Накамото — создателем Биткоина. Накануне Ласло прокомментировал ранние времена криптовалюты и прояснил важные моменты в отношении майнинга криптовалюты.
Напомним, сегодня ситуация с майнингом Биткоина достаточно непростая. Для этого нужны большие мощности, серьёзные расходы и специальное место для работы шумных ASIC-майнеров. Раньше всё было по-другому. Главную криптовалюту мира сначала добывали на процессорах, а затем и с помощью обычных видеокарт — совсем как сегодня копают Ravencoin, Эфириум и другие монеты. И поскольку халвингов тогда ещё не было, а хешрейт сети был относительно небольшим, работа видеокарты могла легко принести награду в 50 биткоинов за блок. Тогда эта сумма была крошечной, но по сегодняшнему курсу получаем около 475 тысяч долларов.
Разработчик Ласло Ханеч считается создателем концепции майнинга криптовалюты на видеокартах — то есть добычи блоков и обеспечивания работоспособности сети монеты. Однако как он уточнил накануне, идея майнинга всё же принадлежит Сатоши. Вдобавок Накамото сыграл ключевую роль в процессе создания нескольких алгоритмов майнинга.
Кто придумал майнинг
10 мая 2010 года Ханеч разместил на форуме Bitcointalk описание принципа майнинга Биткоина на видеокартах. В первые дни криптовалюту майнили на процессорах, поэтому Ласло предложил новый способ добычи BTC. Спустя некоторое время программист получил электронное письмо от создателя криптовалюты, которое вдобавок оказалось одним из первых сообщений Накамото на почте Ласло. Создатель Биткоина был не в восторге от инициативы Ханеча. Вот его цитата, в которой Сатоши выражает недовольство.
Эй, можно помедленнее с этим? Смотри, мне все равно, если люди начнут массово интересоваться Биткоином, мне безразлична концентрация богатства. Однако криптовалюта привлекательна тем, что любой может скачать клиент Биткоина и майнить монеты даже у себя на ноутбуке.
То есть Сатоши хотел оставить майнинг криптовалюты доступным для широких масс. Как минимум поначалу.
Пост Ханеча на Bitcointalk с предложением концепции майнинга на GPU
По версии Ханеча, Сатоши знал, что майнинг Биткоина рано или поздно превратится в целую индустрию. Он хотел отложить этот момент, чтобы не мешать естественному процессу принятия своего проекта.
Ещё один занятный случай произошёл после того, как Ласло отправил Сатоши код для добычи Биткоина на GPU. В ответ создатель криптовалюты поделился собственной версией кода, который мог бы пригодиться в случае атаки 51 процента на сеть. Вот комментарий Ласло в отношении того письма.
Он на самом деле поделился со мной своей версией [кода]. И хотя этого ещё не было в Биткоине, Сатоши приготовил код для майнинга на GPU на случай, если сеть придётся защитить от атак.
То есть запускать майнинг Биткоина на видеокартах Сатоши хотел в случае возможных атак на сеть. Так что по сути это был основной мотив написания кода.
Когда сложность сети Биткоина была еще очень низкой (относительно текущей), его добывали на видеокартах. Затем появились ASIC-майнеры и полностью вытеснили GPU с рынка
У Накамото было несколько версий реализации GPU-майнинга в Биткоине, однако вариант Ханеча всё же оказался совершеннее. Разработчик также отметил, что Сатоши не хотел заранее внедрять код в протокол, так как это решение спровоцировало бы гигантский скачок в сложности добычи криптовалюты.
Судя по ситуации на протяжении последних нескольких лет, именно так и произошло. Добыча Биткоина стала популярной, а благодаря появлению современных ASIC-майнеров с огромной производительностью суммарная вычислительная мощность сеть — то есть её хешрейт — значительно выросла. Вот график хешрейта сети Биткоина за всё время.
График хешрейта Биткоина
Мы считаем, что Сатоши — кем бы он ни был — раздумывал над перспективами проекта и возможными путями его развития задолго до его запуска. Среди пунктов плана разработчика в том числе оказались майнинг биткоинов на видеокартах. И недавнее заявление Ханеча лишний раз подтверждает эту теорию.
Так что поклонникам Биткоина остаётся лишний раз удивиться гениальности создателя криптовалюты, который не только учёл многие детали в проекте, но также смог отказаться от славы и уйти в тень, оставшись анонимом.
Что в Биткоине вам нравится больше всего? Поделитесь ответами в нашем крипточате миллионеров. И заглядывайте в Яндекс Дзен, конечно же.
История майнинга
Этот процесс зародился в 2008 году вместе с запуском блокчейна Bitcoin. Вначале добыча биткоинов была прибыльным хобби. Любой владелец компьютера мог заниматься этим процессом. История майнинга изменилась за 10 лет. В мире криптовалюты произошел резкий рост, появились новые платформы и монеты. По мере развития и увеличения ценности цифровых активов изменился и процесс их получения. Компании вывели на рынок производительное оборудование, которое предназначено только для решения вычислительных задач по добыче криптовалюты.
- История майнинга до наших дней
- CPU
- GPU
- FPGA
- ASIC
- ASICminer
- Avalon Project
- BFL
- Облачный майнинг
- Хакерский майнинг
- Будущее майнинга
- Часто задаваемые вопросы
История майнинга до наших дней
Биткоин, который использует алгоритм Proof-of-Work (доказательство работы) в качестве механизма консенсуса, не выпускается центральной организацией или учреждением. Он генерируется посредством распределенного вычислительного процесса, называемого майнингом.
Быстрое завершение расчета с правильным ответом позволяет записать транзакцию в новый блок. Чем выше вычислительная мощность, тем больше шанс завершить расчет быстрее. Когда задача решена, программист получает вознаграждение за блок, которое с 2020 года составляет 6,25 BTC (до следующего уполовинивания вознаграждения).
| Топ пулы для майнинга | Комиссия, % | Количество монет | Ссылка на обзор |
|---|---|---|---|
| ViaBTC | 1-4 | 16 | Обзор |
| Trustpool | 1 | 5 | Обзор |
| Lincoin | 2,50 | 1 | Нет |
Структура механизма добычи Биткоина заключается в поддержании постоянного времени производства цепочек (около 10 минут). Кроме того, сложность «головоломки» майнинга, известной как «скорость хеширования», автоматически подстраивается под количество вычислительной мощности в сети. Чем она больше, тем сложнее добыча.
Оборудование для получения криптовалют
В начале Биткоин майнили с использованием компьютера. В январе 2009 года первый генезисный блок в блокчейне BTC был добыт его создателем. В течение нескольких месяцев после запуска Bitcoin Сатоши Накамото и Хэл Финни были единственными людьми, которые активно занимались майнингом монет.
На тот момент не было сложного оборудования, и любой мог присоединиться к сети со своими ноутбуками, получая вознаграждение в размере 50 BTC за блок.
В первый год запуска монеты уровень сложности майнинга оставался неизменным. Это означало, что нужно было выполнить около 4 Gh/s вычислений для добычи блока. В то время процессор Intel Pentium 4 производил 1,29 мега хеша в секунду. Это означало, что с одним процессором для добычи блока требовалось примерно 50 минут. На этом этапе прибыль от получения монет превышала затраты.
Пройди опрос и получи в подарок скидку на торговую комиссию и книгу о криптовалюте
По мере усложнения майнинга и уменьшения вознаграждения вдвое обычные процессоры не могли работать со скоростью, необходимой для соответствия возросшей сложности алгоритма добычи. В сентябре 2010 года был представлен открытый исходный код для биткоин-клиента, который включал майнинг с помощью видеокарт, открывая новую эру добычи BTC.
Вычислительная мощность GPU на одной видеокарте эквивалентна десяткам процессоров при параллельных вычислениях. Таким образом эффективность майнинга была улучшена. Поэтому пользователи стали переходить на добычу с помощью графического процессора.
Попытки масштабировать хешрейт с помощью GPU расширили рамки потребительских вычислений. Был разработан краудсорсинговый стандарт, в котором 5 графических процессоров прикреплялись к материнской плате с минимальным объемом памяти. Для подключения использовались кабели PCI Express, а также высокоэффективный источник питания для управления графическими процессорами.
Рост числа майнеров вызвал увеличение общей вычислительной мощности сети Биткоина. Это привело к появлению программируемых вентильных матриц. Первый FPGA появился в 2011 году в Китае. Он был произведен компанией Nangeng Zhang по прозвищу «Тыквенный Чжан», а устройство называлось «Тыквенный майнер». Однако он был выведен с рынка в течение 6 месяцев с момента появления. Из-за увеличения сложности добычи FPGA не оправдал ожиданий.
Современные программируемые вентильные матрицы представляют собой интегрированный тип цифровой схемы, используемой в различных технологиях. При этом они обеспечивают более высокую скорость преобразования при меньшем количестве энергии по сравнению с оборудованием графического процессора.
Чтобы настроить FPGA, необходимо установить специальные микросхемы в определенных последовательностях и массивах для повышения способности компьютера угадывать хеши. Особенность оборудования в том, что это наиболее гибкий вариант. Например, вместо покупки ASIC для BTC, который добывает только Биткоины, FPGA может быть настроена для получения любой криптовалюты. Многие майнеры начинают с вентильных матриц, прежде чем перейти к асикам.
Новые требования криптодобычи привели к разработке следующего поколения оборудования. Интегрированные микросхемы для конкретных приложений или ASIC оптимизированы только для добычи монет, а не для множества функций общего назначения, как процессор. Хотя они сильно теряют в гибкости, но все равно выигрывают в эффективности и производительности, а асик не сможет ничего сделать, кроме хеша SHA-256. Такое оборудование состоит из микросхемы для вычисления кодов, вентилятора охлаждения, резервного генератора питания.
Ширина микросхемы влияет на количество каналов связи и электроэнергии, требуемой для передачи данных с ее поверхности. ASIC имеет сильные и слабые стороны.
Асики стали переходом от любительских GPU-установок к профессиональным фермам со стойками. Установки с графическими процессорами остаются ценными для майнинга монет, для которых не было разработано специальное оборудование. Появление ASIC в сети быстро вытесняет другие формы добычи.
С каждым годам асики улучшаются с точки зрения производительности и эффективности. Bitmain S9 способен выполнять 13 TH/s или в 216 раз больше хешей в секунду, чем первый ASIC Avalon.
К положительным сторонам асиков относятся:
- Повышенная мощность с точки зрения хешрейта.
- Простота в использовании.
- Доступность для покупки.
Из минусов стоит выделить:
- Высокую цену.
- Низкую гибкость (большинство моделей нельзя переключить на добычу других монет).
- Потребление большего количества электроэнергии по сравнению с графическими процессорами.
Когда на рынок вышли ASIC, произошли значительные изменения в производительности микросхем. Первыми торговые марки оборудования были выпущены под брендами ASICminer, Avalon, BFL.
Оборудование для майнинга BTC компании Canaan
ASICminer
В первом квартале 2013 года на рынок вышел новый чип. Разработка ASICminer обошлась компании в 150 тысяч долларов. Первое поколение майнеров обладало хорошими характеристиками: хешрейт 10 Gh/s и потребляемая мощность около 100 Вт. Плата Blade Block Erupter была в 2 раза эффективнее, чем FPGA того времени.
ASICminer стал пионером центров обработки данных для майнинга: микросхемы можно было устанавливать в стандартные серверные стойки. Первая их партия была выкуплена акционерами компании. Стоимость одного устройства составляла $12,5 тысячи. Их общая производительность была 40 Тх/с, что почти в 2 раза эффективнее, чем вся сеть Биткоин. Дата-центр компании был лучшим и лидировал в отрасли.
Blade Block Erupter v.2 стал следующим шагом в развитии ASICminer. Его начальная стоимость в апреле 2013 года составляла 7,5 тысячи долларов. Затем компания выпустила улучшенную модель ASICminer Cube по цене на $500 ниже предыдущей. Устройство имело производительность 36 Gh/s при потребляемой мощности 430 Вт.
Одновременно была выпущена портативная версия платы. Внешне она была похожа на флешку, и ее мощность составляла 330 Mh/s. Из-за невысокой стоимости (около 1 Биткоина по курсу 2013 года) версия вызвала большой интерес, но затем спрос снизился. В конце августа 2013 из-за конкуренции акции компании начали падать. В 2014 году она повторно вышла на рынок, но продукция устарела, а разработка новой шла медленно. Это привело к закрытию ASICminer, но ее деятельность дала мощный импульс развитию майнеров современного типа.
Avalon Project
В 2013 году компанией был запущен асик под названием AvalonMiner. Позже владельцы основали производство Canaan Creative, производящее специальные чипы. Фирма отправила клиентам первую партию из 300 добывающих установок уже в 2013 году.
Характеристики ASIC Avalon представлены в таблице:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Цена, $ | 1299 |
| Хешрейт, GH/s | 60 |
| Энергоэффективность, Вт на GH/s | 6 |
По размеру машины Avalon сопоставимы с типичным настольным компьютером. Компания была вынуждена дорого заплатить за доставку в размере 150 долларов за устройство. Энергоэффективность в 10 раз превышала существующее оборудование FPGA.
Avalon — единственная организация, которая выпустила и отправила продукт покупателям вовремя. Конкуренты ASICMiner и BFL на тот момент доставляли свое оборудование с задержками.
Butterfly Labs была первой компанией, публично объявившей о своей будущей технологии ASIC в июне 2012 года. Позднее она была закрыта государственным регулирующим органом (FTC), так как потребители, заказавшие и оплатившие оборудование, не получили свои товары.
Характеристики ASIC Butterfly Labs представлены в таблице:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Цена, $ | 1299 |
| Хешрейт, GH/s | 60 |
| Энергоэффективность, Вт на GH/s | 1.2 |
Линейка устройств SC от Butterfly Labs, за исключением Mini Rig мощностью 1500 GH/s, могла уместиться внутри десятисантиметрового куба. В производственном процессе использовалась длина волны 65 нм (величина сопоставимая с размерами элементов микросхемы).
Микросхема BFL
Облачный майнинг
Модель предоставления мощностей для добычи криптовалют в аренду появилась в середине 2010-х годов. Она получила название «облачный майнинг».
Крупные владельцы оборудования разворачивают такие вычислительные мощности поставщика услуг для добычи криптовалюты. Пользователям нужно только заплатить за аренду специальных ресурсов без необходимости покупать машину или настраивать ферму для майнинга монет.
Однако у данного вида добычи есть ограничения: риск мошенничества, более низкая прибыль и отсутствие контроля и гибкости. Это делает его менее эффективным по сравнению с другими методами.
Хакерский майнинг
Помимо традиционных видов добычи криптомонет возможно получение цифровых активов на чужих устройствах. Злоумышленник посредством ботнета и специального программного обеспечения добывает валюту незаметно для владельца компьютера. Он получает небольшие мощности пользователей, но в совокупном объеме они могут представлять собой целую ферму. Иногда для этого нужно только программное обеспечение и оплата установки вредоносной программы в существующих бот-сетях.
Участники рынка цифровых валют используют в речи много профессиональных терминов. Часть из них не.
В мире цифровых денег редко используется центральный орган, который занимается постоянной эмиссией.
Популярность добычи цифровых монет продолжает набирать обороты, поскольку в связи с ростом курса.
Будущее майнинга
Увеличение вычислительной мощности позволяет выполнить больше расчетов в секунду, повышая шанс найти правильный ответ первым. Это влечет создание новых блоки и получение вознаграждения.
Сейчас компании строят крупные заводы в странах и регионах с дешевой электроэнергией для добычи цифровой валюты. По мере роста предприятий конкуренция в данной отрасли становится все более интенсивной, вызывая увеличение вычислительной мощности. Поиск монет превратился в направление, требующее технических знаний и операций с крупными олигополиями на рынке. Теперь даже с несколькими асиками добыть Биткоин практически невозможно.
По данным Blockchain.com на август 2021 года, в пятерку крупнейших пулов в мире входят AntPool, ViaBTC, Poolin (первоначально команда BTC), F2pool и SlushPool. Предположительно, что такая тенденция сохранится и в будущем.
Крупнейшие пулы
Вероятно, что в перспективе сеть для добычи будет состоять из эффективных установок, которые получают примерно в 2 раза большую мощность при том же количестве потребяляемой электроэнергии. Интенсивнее будет наблюдаться переход к наиболее дешевым источникам энергии, поскольку это основная доля издержек в майнинге. Также предполагается увеличение доли зеленой электроэнергии, потребляемой в процессе добычи блоков.
По мере общественного признания будут расширяться и новые приложения для технологии распределенного реестра. Если посмотреть на сводку Forbes, становится ясно, что рост блокчейна является экспоненциальным и выходит за рамки финансовой индустрии. События, связанные с пандемией, вызвали интерес со стороны сектора здравоохранения, началась тенденция хранения нематериальных активов с помощью невзаимозаменяемых токенов ( NFT ).
Часто задаваемые вопросы
Которое будет предлагать высокий хешрейт при низком потреблении электроэнергии. Популярные модели: EBIT E11 ++, Terminator T3, Antminer S15, AvalonMiner 841, ASICminer 8 Nano и другие (по состоянию на 2021 год).
Программируемые вентильные матрицы требуют настройки после покупки. Специализированные интегральные схемы (ASIC) создаются только для добычи криптовалюты.
Это невозможно предсказать. Кроме того, есть много альткоинов, которые можно получать, не вкладывая в складские помещения, оборудование и электроэнергию на миллионы долларов.
Таким способом ВTC майнили в 2009 году. Теперь используют специальное оборудование.
Они просты в использовании и имеют высокую производительность.
Компьютерные фермы потребляют много энергии. Расчетное годовое значение для сети Биткоин составляет 149,6 тераватт-часов и продолжает расти.