Майнинг на процессоре: соотношение эффективности CPU и GPU

Различие оборудования для майнинга имеет принципиальное значение для достижения конечного результата. Что выбрать: майнинг на процессоре или на видеокарте? В чём различия эффективности оборудования для майнингового процесса на базе CPU и GPU? Представляется разумным разобраться в этой теме более подробно.

Майнинг: видеокарта – да, процессор – нет

Конечно же, добывать новые значения хэшей, используя как резервы вычислительных мощностей центрального процессора ЭВМ, так и резервы видеокарт, вполне возможно. Однако здесь главным является вопрос физической и экономической целесообразности. Для этого нужно понимать, какие процессы протекают внутри каждого вида процессоров.

Майнинг с помощью процессора

«Проц» или «кристалл» – главное устройство-распорядитель в электронно-вычислительном комплексе. Майнинг на процессореПсихика человека одноканальна. Иногда кажется, что компьютер представляет собой абсолютную противоположность и может выполнять сразу несколько программ одновременно. Это неверно: в момент времени процессор выполняет только одну операцию. Просто в отличие от человека, сознание которого не может переключаться очень быстро, процессор может прерываться с частотой… да хоть миллион раз в секунду. Получается, что сразу несколько вычислительных процессов выполняются одновременно (хоть и медленнее, чем если бы выполнялись последовательно). А кроме того, эти программы ещё и отличаются по своей функциональности:

  • например, текст – в картинку на мониторе;
  • или перезапись файла на жесткий диск;
  • диспетчеризация процессов в компьютере.

К тому же к этим действиям также относятся и процессы, которые для нас (как для пользователей) не заметны, потому как направлены на обеспечение работы самой машины:

  • производится деление резервов вычислительной мощности между выполнением прикладных программ и на поддержание работы самого программного комплекса;
  • поддерживается актуальность программ, имеющих аналоги (то есть, проще говоря, устаревающих) – таким образом обеспечивается принцип совместимости и преемственности;
  • поддерживается условное разделение совокупного массива памяти на логические диски.

Этот функционал может выглядеть просто и примитивно для пользователей, но вот для ЭВМ это далеко не такая уж легкая задача.

Производительность компьютера в данном случае зависит от количества транзисторов, находящихся в процессоре. Элементарных узлов, выполняющих алгоритм «если – то»

Чем их больше, тем больше операций в секунду процессор способен выполнять. Логически элементарные составляющие процессора объединяются в ядра. Данное агрегирование позволяет поднять производительность «кристалла» – тактовую частоту.

Для сравнения имеет смысл разобрать такой параметр, как количество 32-битных алгоритмов-инструкций, выполняемых компьютерным процессором за принятый временной квант – пусть это будет 1 такт. У стандартного ядра CPU показатель обрабатываемых 32-битных инструкций составляет максимально 8. Если принять к рассмотрению только последние модели кристаллов, то количество ядер там достигает 12, а тактовая частота – 3 Ггц (то есть 3 млрд. тактов/сек). В итоге общее количество алгоритмов-инструкций в секунду:

Майнинг на процессоре

Для чего эта детализация? Потому что майнинг – это весьма специализированная, но при этом крайне простая процедура, которая является простым перебором. Прерывание и диспетчеризация здесь нужны не Майнинг на процессореболее, чем горбы и шерсть верблюдам в московском зоопарке. Там не требуется частое переключение, а также управление различными процессами, зато требуется перебирать возможные значения, делать это быстро и последовательно.

То есть для майнинга важна такая характеристика, как способность процессора выполнять как можно большее количество алгоритмов в секунду. А вот возможность оперативно переключаться с одной операции на другую (равно как и достигать скорость звука на перехвате) здесь вообще не востребована. А вообще, майнинг на процессоре и видеокарте, конечно же, технически вполне реализуем.

GPU

Это тоже процессор, просто его создавали для выполнения крайне специализированных функций. В задачу GPU входит адаптирование сигналов, поступаемых из центрального процессора, и построение картинки на экране. Даётся команда каждому пикселю:

  • относительно результирующего цветового окраса;
  • интенсивности излучения (яркости);
  • наличия сигнала в принципе.

Всё очень скучно и монотонно. Прерывания и диспетчеризация не требуются. Берём команды от CPU и Майнинг на процессоре«переводим» их на язык, понятный пикселям: то есть просто либо даём разность потенциалов (напряжения) на контакты микросхемы, питающие каждый пиксель, либо не даём. Есть один макроприбор, прекрасно демонстрирующий такую схему работы – это адаптер. Вот только для целей майнинга (то есть для нужд простого перебора безумного количества значений) такой вот адаптер подходит, как нельзя лучше.

Попробуем привести пример в цифрах: если принять в качестве стенда видеокарту AMD, то показатель тактовой частоты у нее будет 0,755 ГГц. Немного. Однако намного важнее, сколько 32-битных инструкций данная карта способна исполнить за квант времени. А этот показатель у AMD составляет аж 3200. Получается:

Майнинг на процессоре

Это в 10 раз больше, чем майнинг потенциальной криптовалюты на устройстве CPU. Но не нужно огульно критиковать и возможности центрального процессора. CPU для майнинга тоже сгодится. Просто результаты его работы будут незаметны на фоне активности GPU в силу того, что вычислительная производительность процессоров CPU на порядок меньше, ибо это устройство просто занято другими задачами. Оно раздаёт указания всем устройствам в компьютере которые находятся под его контролем – не до простого перебора короче.

Однако, если начать майнить какую-нибудь «молодую» криптовалюту с минимальным показателем сложности, то «довесок» в размере 10% хэшрейта, получаемого от центрального проца может быть очень даже кстати.

Выше был приведён пример простых альткоинов. Что же касается «старичков» (например, Биткоина или Эфириума), то здесь использование CPU не то, что неэффективно, а просто невозможно в принципе (в настоящее время). Сложность добычи с момента создания того же Биткоина возросла в 5,0 трлн. раз! Поэтому за разумный отрезок времени никаких блоков, скорей всего, вы добыть не сможете. Но это не значит, что процессор не будет перегружен и не израсходует повышенное количество энергии (за которую придется заплатить).

Не справляются с добычей «битка» уже и видеокарты (экономический результат будет грошевый). Биткоин сейчас майнится исключительно ASIC-ам – их можно сравнить с «концентратом GPU». Любой процессор содержит в себе логические ядра. Это узлы, в которых, собственно и происходит исполнение задачи. В случает GPU – формирование команды пикселю (ну, или анализ значения на пригодность). С ASIC-ов сняли задачу построения каких бы то ни было изображений, озадачив исключительно перебором (еще более узкопрофильный прибор получился). А для пущей эффективности уже чисто технологически добавили в микросхемы транзисторов и ядер. Своего рода высокопроизводительное масштабирование было реализовано.

Важен ли процессор для майнинга на видеокарте

В погоне за вычислительной мощностью за рамками обсуждений остается вопрос CPU. Раз уж договорились, что его значение в поиске новых хэшей и генерации блоков ничтожное, то может, лучше не отвлекать «дяденьку» от классических обязанностей? Всё верно, только в данном контексте центральный процессор –это не отдельно стоящая структура, а интегрированный в общую схему компьютера орган. Как мозг в организме человека (кстати, очень подходящее сравнение).

Майнинг на процессореБез мозга человек – овощ. Так и майнинговая ферма не может существовать без CPU, который, фактически, будет управлять GPU. Ферму можно сравнить с атлетом на стероидах, которому очень сильно развили мускулатуру, чтобы добиться лучших результатов на соревнованиях. Происходит это, вполне естественно, за счёт сокращения интеллектуальных способностей, но это совсем не значит, что голова становится не нужна (а есть тогда куда?).

В случае с майнингом «перекачивают» в компьютере именно GPU, но даже графическими процессорами (которые чего-то там майнят) нужно управлять. Так что CPU в любом случае понадобится. Но тут возникает вопрос качества: неправильный подход основывается на том, что раз уж у нас GPU «перекачано», то и центральный процессор должен быть о-го-го. Начинаются переплаты с абсолютно невостребованными приобретениями.

И напрасно, потому что для того, чтобы управлять центрами GPU, совершенно необязательно соревноваться с ними в вычислительной мощности. К тому же майнинг – процедура нудная и монотонная, прерываний много не требует (разве что для самоподдержания работы самого компьютера). Построения сложной графической картинки на экране от компьютера (а опосредованно, и от CPU) не нужно. Так что центральный процессор просто будет «наполовину свободен от своих обязанностей». Как следствие, покупки дорогостоящих и относительно высокопроизводительных «игровых» процессоров для майнинговых ферм совершенно не требуется.

Совсем иное дело, если для целей майнинга будет использоваться тот же суперкомпьютер. Резервы мощностей CPU у такой машины настолько огромны, что они все могут быть востребованы для целей майнинга. Тогда, конечно, чем мощнее будет каждый отдельно взятый модуль, тем лучше

Подытожим:

  • нужен ли центральный процессор (CPU) при майнинге? – Жизненно необходим.
  • эффективен ли CPU для целей майнинга? – Скорее нет, чем да.
  • оказывает ли воздействие качество (технические свойства) центрального процессора на майнинг с помощью GPU? – Нет. От процессора будет требоваться одно – чтобы он поддерживал работу ОС.

Варианты процессоров CPU

Пожалуй, стоит разобрать пару вариантов процессоров CPU, которые подойдут при формировании фермы для майнинга. Определяющим здесь является именно соотношение стоимость/производительность.

  1. Intel Celeron G1840; 2,8 GHz; 2MB; s1150 Box.
  • Первое и главное – невысокая стоимость при необходимом уровне производительности.
  • Наличие термопакета, мощностью в 53 Вт. Неэффективного отвода выделяемого тепла нет. Поэтому и перегрева устройства точно не произойдёт.
  1. Intel Pentium G3260; 3,3 GHz; 3MB; s1150 Box.
  • Данный процессор сможет не только управлять фермой, но и одновременно быть вычислительной основой мультимедийного компьютера.
  • Присутствует собственная (автономная) система охлаждения.
  • Имеется собственная графическая система Intel HD Graphics. Может заменять процессор GPU на своём начальном уровне. Майнить с её помощью не выйдет, но если что, то компьютер загрузится.

Резюме

Как следует из описания эволюции криптовалютных сетей по показателю сложности майнинга, по идее, любая криптовалюта должна проходить через этап «сверхлёгкой» добычи. Однако если исходить из анализа истории, этот период продолжается крайне недолгое время. А после этого требуется наращивание вычислительных мощностей в связи с ростом сложности добычи.

В этой связи ориентироваться на майнинг на процессорах профессионально не рекомендуется никому (как уже было подмечено выше, больше электроэнергии потратите, чем вознаграждения от сети получите). Если уж вкладываться, то сразу в видеокарты или даже в ASIC-и. Если алгоритм добычи их позволяет. А что, вот Эфириум до сих пор только видеокартами и майнится!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: