Асики для майнинга пришли на смену обычным GPU-процессорам (или простым видеокартам). Падение производительности вычислительного оборудования (GPU-процессоров), связанное с планомерным увеличением сложности процедуры майнинга (заложенную в саму суть дефляционной модели распределенной сети) давно подтолкнуло производителей на путь разработки интенсифицированных моделей майнеров. Расскажем о них подробнее.
Майнинг
Это процесс формирования новых блоков в информационном массиве блокчейна какой-либо криптовалюты. По сути своей майнинг – это 2 разных процесса:
Добыча новых заголовков блока
Что такое Биткоин? Можно определить его, как некое число, удовлетворяющее определенным ограничениям. Называется оно хэш. Что за ограничения? Это система уравнений, которая для каждой криптовалюты своя. Количество уравнений в системе исчисляется триллионами… Но самое главное, что:
- количество решений такой системы уравнений ограничено и счетно;
- каждое последующее решение требует больших вычислительных усилий. Проще говоря, решать эту систему становится все сложнее и сложнее.
Каждое решение такой системы уникально для каждой системы. Оно не повторяется и поэтому допустимо использовать его в качестве обменного эквивалента. Но перед этим нужно решить еще одну проблему. Дело в том, что все электронное крайне просто подделывается. Нет никакой трудности и в том, чтобы скопировать найденное значение и, раз уж все договорились использовать его в виде денег, то применять данное конкретное значение столько раз, сколько жадность позволит. В общем, нужна еще и система, обеспечивающая неприкосновенность этой уникальности.
Для этой цели и была придумана технология блокчейн. Ее суть в ведении сквозного учета всех транзакций, совершаемых с данным виртуальным значением. Кстати, это может быть и не только хэш, а еще и иной по своей природе объект некой базы данных). Для этого к каждому хэшу прикрепляется информационный массив, в котором указываются данные по транзакциям, как совершаемым в отношении данного хэша, так и по всем транзакциям, совершаемым со всеми другими хэшами этой базы данных (криптовалютной сети).
Под транзакцией следует понимать адрес каждого такого значения хэша. Если хэш куда-то перемещается по пространству всемирной паутины, например, с одного аккаунта/кошелька на другой (а куда еще, собственно, он может перемещаться?!), то меняется его (хэша) адрессация. И вот именно изменение адреса и контролируется программным движком технологии блокчейн. Контроль является одноуровневым, но многократно повторяющимся.
Перед тем, как разрешить хэшу сменить адрес, программный клиент блокчейн подтверждает текущий адрес этого хэша. Как? Да просто, сверяясь с другими массивами блокчейна, прикрепленными к другим хэшам. Ведь у всех массивы идентичны, так что же мешает в любое время сверяться? После того, как будет получено подтверждение заданное число раз (для сети Биткоина – от 3 до 6 раз) от сверок с другими информационными массивами, то разрешается проведение транзакции. Как показывает опыт, это является наиболее действенной защитой от любой попытки несанкционированной эмиссии криптовалюты (т.е. от попыток несанкционированных транзакций).
Формирование новых блоков
Собственно, именно по результатам подтверждения транзакций формируются новые блоки в информационном массиве блокчейна, которые образуют цепочку, куда невозможно внести никакие коррективы (только дописать новые блоки). Информация в блоке содержит данные о транзакции: объем перевода и конечный адрес (ибо начальный адрес уже известен, хоть до осуществления транзакции пока и не подтвержден).
Блокчейн – это динамическая система. Его объем перманентно увеличивается и так будет происходить до тех пор, пока с криптовалютой будут совершаться транзакции
Как уже было сказано ранее, подтверждение транзакций и вычисление новых хэшей – это 2 составные части майнинга, которые выполняются компьютерными процессорами (и то, и другое имеет непосредственное отношение к формированию новых блоков в блокчейне). Причем, операции майнинга являются более «рутинными» для машины – их можно сравнить с простым перебором: монотонные, однородные, похожие алгоритмы. Производить диспетчеризацию процессов и определять приоритетность действий при операциях майнинга не требуется, а потому для вычисления хэшей и формирования новых блоков наилучшим образом подходят не CPU (центральный процессор в компьютере), а GPU-процессоры (графические, видеокарты).
С помощью видеокарт майнятся самые разные виртуальные монеты. Например, знаменитый Эфириум
Однако сложность добычи новых блоков непрерывно растет. И чтобы сохранять интенсивность обработки хотя бы на прежнем уровне, потребовались новые технологические решения, связанные с усовершенствованием качественных характеристик вычислительного оборудования. Так появились «Асики» для майнинга.
Что такое «Асик»
Асик для майнинга можно сравнить с бустером (ускорителем) для ракеты. Структуру устройства GPU-процессора можно представить в виде сетки, через некоторое количество клеток которой расположено ядро (вычислительное). Именно в таких ядрах GPU и происходит «таинство простого перебора» допустимых значений. Операции эти монотонные, повторяющиеся, и единственный способ увеличить производительность GPU – это его хорошенечко отмасштабировать! Т.е. совместить несколько таких сеток на единую платформу.
Но сделать это лучше не путем вставки нескольких видеокарт в разветвитель материнской платы, а на заводе, в рамках единой платы. В результате получается ASIC для майнинга криптовалют, где ядра GPU-процессоров уплотнены настолько, что финальная производительность такого устройства на несколько порядков может превышать вычислительные способности обычного графического процессора (видеокарты).
Выглядит асик как небольшой компьютерный системный блок, однако его легко перепутать с каким-нибудь обогревательным прибором, например, с тепловой пушкой из-за большого кулера-вентилятора в торце (охлаждение в майнинге – первое дело!)
Ну а если по-грамотному, то асик – это вычислительный прибор, сформированный по интегральной схеме, и имеющий узкую специализацию. Специализированные микросхемы (в противоположность интегральным), используются для выполнения строго ограниченных функций. Они характерны исключительно для этого устройства, и благодаря такой глубокой специализации достигается увеличение скорости производства вычислительных операций и их удешевление (хотя бы по параметру затрачиваемой электроэнергии).
Современные модели асиков, помимо вычислительных микросхем, содержат еще и 32-битный процессор, а также блоки памяти: ПЗУ и ОЗУ. Такие модели называются «System-on-a-Chip» («Система на кристалле»), потому что представляют собой самодостаточный вычислительный блок.
Виды асиков для майнинга и популярные компании-производители
Разговор о популярности подразумевает сравнение. А для сравнения требуется задать параметры. Для асиков они следующие:
- Потребление энергии. Майнинг на асиках крайне энергозатратен. И планируя организовать собственную майнинговую ферму (т.е. увеличить производительность с помощью масштабирования), следует рассчитать свои «энергетические возможности» в точке дислокации данной фермы. Следует учесть, что на квартиру по Жилищному кодексу официально приходится не более 10 кВт электрической мощности, а этого хватит на не более, чем в среднем, на 8 аппаратов. И то, если все остальные электроприборы будут выключены.
- Хэшрейт или вычислительная мощность. Разумеется, чем выше производительность, тем лучше. Но следует помнить, что более мощный асик является еще и более дорогим. И потребляет больше энергии.
- И, наконец, цена. Рекомендуется при подборе аппарата исходить из показателя удельной мощности (т.е. рассчитывать, сколько стоит единица установленного хэшрейта). А кроме того, также следует анализировать и потребление энергии.
Теперь можно и о популярности поговорить, да приводимые в пример модели друг с другом посравнивать:
- Баттерфлай Лабс: производительность – 600 Гигахэш/сек; энергорасход – 0,6 кВт.
- Асик Терра Майнер: производительность – 2 Терахэша/сек; энергопотребление – 2 кВт.
- Antminer S5: производительность – 1,155 Th/s; интенсивность энеропотребления – 0,6 кВт.
- Avalon 6: имеет нестандартные параметры энергопотребления – минимальное требуемое напряжение – 11,6 В. Однако потребляемая мощность на уровне 1,2 кВт (требуется наружный блок питания и сетевой контроллер «Raspberry Pi» версии В+).
- Асик Antminer S7: производительность – 4,73 Th/s; потребляемая мощность – 1,293 кВт.
- Antminer S9 – наиболее популярная среди майнеров мощность – 13,5 Th/s; потребление энергии осуществляется на уровне 1,3 кВт. Асик может функционировать в температурном режиме +25 град. C – 40 град. по Цельсию.
В сущности, перечисленные модели можно рассматривать, как рейтинг моделей по качеству и одновременно, по производительности (самый лучший экземпляр представлен в конце списка).
Итак, самой желанной моделью 2018 года является аппарат «Antminer S9» с хэшрейтом в 13,5 Th/s и стоящая от $2700
Сравнение асиков с видеокартами или отрицательные и положительные стороны вопроса
Неправильно думать, что майнинг на ASIC-ах несет с собой одни лишь плюсы в плане одной лишь повышенной удельной производительности. Еще существуют и недостатки (в сравнении с видеокартами):
- Повышенная шумность по сравнению с блоком видеокарт, которые работают на порядок тише.
- Асик можно сравнить с монолитом. Если в какой-то его части появился дефект, то исправить его невозможно – замените прибор!
- Асики очень быстро устаревают, как морально, так и физически. А это накладывает некоторые ограничения на возможность его продажи в состоянии б/у. Проще говоря, подержанные Асики продать просто невозможно без радикальной скидки.
- Могут добывать криптовалюты на очень ограниченном спектре алгоритмов.
Но зато преимуществами являются:
- Отсутствие апгрейда программного обеспечения (здесь это благо).
- Простота конструкции (только витая пара для включения в сеть и блок питания).
- Высокая (иногда превышающая на 2 порядка) производительность асиков по сравнению с видеокартами.
Резюме, или как майнить на асике
Нет ничего проще. Для начала нужно присоединить ваш асик к сети. Имеется в виду не Интернет, а локальную сеть с серверным блоком, функции которого может исполнять обычный домашний компьютер. Ну, а уж последний, конечно, должен иметь выход во всемирную паутину.
С сайта производителя следует скачать «дрова» и инсталлировать устройство на сервере. Далее подключаемся к майнинговому пулу. Выбираем режим распределения вознаграждения (если выбор предусмотрен). Запускаем процесс (следуйте инструкции по подключению от администрации пула).
Любой пул имеет в своем интерфейсе счетчик намайненных средств. Заглядывайте в него почаще и сливайте появившиеся средства себе на кошелек – отбивайте затраты на асик.
