|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Майнинг на FPGA-чипах (ПЛИС) в истории развития криптовалют. Fpga майнинг своими рукамиFPGA mining: расчеты, версии майнеров и разработка своими руками В этой статье подробно разберем, что такое FPGA-майнинг, какие устройства существуют на рынке, также расскажем кейсы и приведем сравнения с другими способами майнинга и ответим на вопрос, возможно ли сделать майнер своими руками. Читайте в статьеЧто такое fpgaFPGA расшифровывается как Field Programmable Gate Array, что по-русски переводится как «программируемая пользователем вентильная матрица», сокращается до ППВМ. Она является разновидностью ПЛИС — программируемой логической интегральной системы. Микросхема представляет собой полупроводники. Используется в тех случаях, когда устройство предназначено для выполнения логических операций, типа and, or, nand и другие.  Технические основы можно найти в книге от Интел «FPGA для чайников» авторства Andrew MooreТо есть, это микросхема с повторяющимися логическими блоками, соединенными в цепь. Их можно сконфигурировать по собственному усмотрению с учетом задач.
FPGA mining распространился одно время, так как задача майнинга как раз совершать однотипные операции. Это был первый шаг перед АСИКами. Но при майнинге температура устройства слишком поднималась, охлаждение и обеспечение электричеством выходили затратными, снижая рентабельность от fpga-майнера. Проблему решали производители устройств, повышая эргономичность, стабильность работы и температуры.
ПЛИС даже в режиме цепи действуют как один майнер (порт UART). Когда плата подключается к ПК, распознается как устройство ttyUSB или COM под Windows. Нормальная частота ошибок составляет менее 0,1%, если уровень ошибок увеличивается, это означает, что что-то пошло не так. Для FPGA необходим дополнительный вентилятор. Измерение температуры позволяет cgminer отключать ПЛИС, если он становится слишком разогретым. Майнинг на fpga AlteraЭто устройство до сих пор можно считать топовым по производительности. Выпускалось наряду с Spartan (один из первых). В конце 2011–начале 2012 года такие инновационные компании, как Butterfly Labs, ZTEX начали предлагать майнинговые устройства на базе FPGA. Большинство из них были основаны на FPGA Xilinx Spartan6-150 (200 to 220 MH/s) стоимостью 100 долларов, в устройствах BFL использовалась Altera (830 MH/s), что компания получила по сниженной цене. Но цена на майнер все равно была высокой, по 600 долларов за микросхему. В середине 2012 года BFL начал поставлять так называемое мини-устройство miniRig на 25,2 GH/s, состоящее из корпуса и вентиляторов, внутри несколько плат (как правило 17-18) на общую хэш-скорость в 25,2 ГГц/с. ПЛИС Altera в miniRig были еще более дорогими, вся конструкция стоила 15 тысяч долларов. Затем компания плавно перешла на ASIC.
Первый проект с открытым исходным кодом FPGA Bitcoin mine был выпущен 20 мая 2011 года для Altera и Xilinx FPGA. Чтобы скомпилировать код, нужны хотя бы базовые технические знания. Люди использовали чипы для майнинга BTC, LTC, DOGE и других монет. Все разработки FPGA чаще всего были SHA256 или Scrypt. Силами сообщества была создана схема для майнинга X11. АСИКи начали вытеснять эти майнеры. FPGA vs ASIC
Первое, что можно отметить, — это то, что разработать FPGA намного проще. В отличие от ПЛИС, дизайн ASIC начинается с совершенно пустой таблицы. Не значит, что каждый настроит микросхему для майнинга дома. Но при наличии базы и прочтении опыта других (об этом ниже), задача теоретически выполнима. На FPGA вы начинаете с большого массива логических блоков, PLL, встроенных ОЗУ, буферов ввода-вывода, (де) сериализаторов, сетей распределения электроэнергии и т. д., разработка ASIC самостоятельно начинается еще с более низкого уровня. Это означает, что компоненты должны быть приобретены либо изготовлены как часть библиотеки, либо индивидуально разработаны для ASIC. Следующей большой разницей является цикл разработки. Простые ПЛИС могут быть построены в течение дня или пары недель для умеренно сложного проекта. Это именно цикл: разработка -> выпуск -> тест -> фикс -> разработка… Один цикл производства ASIC может занять несколько недель (месяцев), после чего вам необходимо интегрировать и протестировать его. После тестов баги не фиксятся, это слишком дорого. Технология ASIC обеспечивает более высокую скорость и более низкое энергопотребление в сравнении с FPGA. Различия в скорости между двумя методами легко достигают 10 раз или более.
Сравнение с GPU
Графические процессоры значительно более мощные, чем CPU’s, как по мощности, так и по хешированию/ватту, но из-за присущей FGPA параллельности может быть примерно в 15 раз эффективнее. В целом, вывод по FPDA такой, что они потребляют меньше электроэнергии, могут быть перенастроены и спроектированы самостоятельно, если вы разбираетесь в микроэлектронике. Но у них:
 Сравнение майнинга на алгоритме ScryptНесмотря на более высокую цену, АСИК будет выгоднее. Но для устойчивых к такой разработке монет, можно попробовать FPGA-майнер. Майнер FPGA своими рукамиПод Ethereum некоторые пытались писать майнер самостоятельно. Целый алгоритм таков:
FPGA оборудованием занимаются:
Можно почитать эту тему (на английском), где энтузиаст собрал ферму из нескольких установок с доходом $ 160- $ 456 в день. Его ROI составляет 70-200 дней в зависимости от алгоритма. Вся установка оснащена одним источником Rosewill Hercules 1600W, каждая карта сжигает 100-160 Вт. Любая приличная материнская плата для майнинга будет работать, загрузка на процессор очень низкая. Любая установка GPU может быть быстро переделана в FPGA. Также ПЛИС использовали для высокочастотного трейдинга: статья на Хабре. Готовые предложения на рынкеНа англоязычном биткоинтоке аноним предлагал по цене в $7500 написать рабочий FPGA-майнер для CryptoNightv7. План проекта таков:
Также известно, что Baikal miner для Criptonight — это FPGA, что является их ключевым преимуществом после выпуска Bitmain Antminer X3. Если монета изменяет свой алгоритм хеширования, оборудование можно перенастроить. Мы не можем рекомендовать конкретные сайты, потому что отношение к возможности майнить по алгоритму cryptonight на fpga спорно. Также программы для майнинга и другие готовые решения обычно или платны, или забирают себе комиссию с намайненного в размере 3-5%. crypto-fox.ru FPGA майнинг – описание, особенности, актуальностьToggle navigation
prostocoin.com Размышления о майнинге криптовалют на FPGAПоследнее время к нам довольно часто обращаются с вопросом, можем ли мы разработать FPGA-miner криптовалют. Хочу высказать свое видение сложившейся на настоящий момент ситуации с майнингом. По данным сайта http://whattomine.com сейчас используется два типа майнинга - ASIC и GPU. GPU - это майнинг на видеокартах. Из за своей универсальности поддерживается большое количество алгоритмов (Ethash,Groestl,X11Gost и т.д.). Алгоритмы довольно разные, по разному "ложатся" в код видеокарты и соответственно дают различную производительность. Быстрее всего работают односложные алгоритмы (Blake и т.п. ). Хуже - пакетные (X11Gost и т.п.) Алгоритм Ethash требователен к размеру памяти (болле 1 ГБ) и ее скорости. Поэтому ожидать повышения скорости по алгоритму Ethash следует от производителей в первую очередь ОЗУ, а затем и самих видеокарт (AMD , NVIDA) Есть попытки энтузиастов сделать на существующих графических чипах специализированных устройств для алгоритма Ethash, но, на мой взгляд, они мало перспективны по нескольким причинам. Сама такая разработка потребует затрат времени и средств с неизвестным заранее результатом. С течением времени может измениться ситуация на рынке (цена на валюту, переход на POS, выход новых чипов, и т.д.). ASIC-mining - это майнинг на специализированных чипах, реализующих какой-то конкретный алгоритм хеширования. В оличии от видеокарт, алгоритмов гораздо меньше (SHA-256,Scrypt,X11,Quark,Qubit), но гораздо выше производительность. В частности, по SHA-256 - примерно на четыре порядка.В качестве примера такого оборудования - Antminer S9, вышедший на рынок около года назад. Чипы выполнены по технологии 16нм, что очень близко к технологическому пределу на настоящий момент. Как заявляют производители этого майнера, ожидать значительного роста производительности в ближайшее время не стоит, новые чипы могут быть быстрее не более чем в два раза: https://bits.media/news/bitmain-nachinaet-proizvodstvo-novogo-pokoleniya-maynerov-antminer-s9/. К нашему огромному сожалению, сейчас не представлено FPGA-майнера. Он исчез из майнинга около пяти лет назад, так-как уступил в производительности видеокартам. Для количественной оценки разницы можно взять какой-то конкретный алгоритм, например Blake-256: https://bitcointalk.org/index.php?topic=306894.0 В таблице производительности указаны четыре разные FPGA-платы, но все они реализованы на одном, двух или четырех чипах - Spartan-6 LX150. Таким образом, средняя производительность одного чипа около 350-400MH/s. Цены на FPGA и видеокарты можно посмотреть в интернете, и по нашим оценкамFPGA уступает видеокартам по соотношению цена/производительность где-то в два раза. Конечно, по другим алгоритмам это соотношение может быть другим, но вряд-ли возможно получить на FPGA значительного превосходства, в лучшем случае - паритет. И конечно- же всегда нужно "держать руку на пульсе" - ситуация может измениться. marsohod.org Майнинг на FPGA-чипах (ПЛИС) в истории развития криптовалютИз истории добычи криптовалют не возможно выкинуть и забыть период разработки и майнинга на FPGA-чипах. Этот период имел свое начало в июне 2011 года, ведь именно тогда началось производство этих специализированных чипов, характеризующихся достойной производительностью наравне с GPU-картами, а так же имевших низкое энергопотребление. Что такое FPGA?FPGA — это аббревиатура полного названия на английском языке Field-Programmable Gate Array, или на русском языке Программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) — устройство, состоящее из полупроводников с возможностью конфигурации производителем или конечным пользователем после производства. FPGA (ППВМ) входит в состав архитектурных разновидностей ПЛИС — программируемых логических интегральных схем. Если сказать простым языком, это устройство представляет из себя микросхему с множеством логических блоков, объединенных в одну цепь. Эти блоки могут быть сконфигурированы в любое время, могут быть настроены на выполнение одной из базовых двоичных операций — AND, OR, XOR, NAND или NOR. В большинстве современных процессоров функции блоков запрограммированы на заводе и их нельзя менять.
Если рассмотреть архитектуру FPGA, то она состоит из трех основных программируемых элементов:
Применение плат FPGA в майнинге
В связи с таким поворотом событий производители начали выпускать FPGA-платы с минимально необходимым набором компонентов без лишней периферии, такой как I/O, RAM и других, что минимизировало расходы на производство и одновременно обеспечило платы необходимым питанием и достаточным температурным режимом. Так появилась плата Spartan XC6SLX150 с производительностью 860 Mh/s, с энергопотреблением 39 Вт и стоимостью $1060.  Другая разработка от Butterfly Labs (BFL) из Канзаса имела сопоставимую производительность 830 Mh/s и стоимостью $599. Топовая плата на основе чипов Altera имела производительность 25,2 Gh/s и была стоимостью $15000. Сравнение FPGA-плат с GPU-картамиGPU-карты имеют неоспоримое превосходство над FPGA-платами практически по всем параметрам. Давайте рассмотрим их чуть подробнее:
Единственным преимуществом ППВМ является их энергоэффективность, которая почти в 5 раз выигрывает у GPU. Если рассматривать самые современные и продвинутые платы Altera, созданные на основе 22нм и 14нм техпроцессов, то они являются крайне энергоэффективными, но имеют высокую стоимость. Основными ведущими производителями чипов для ППВМ явлются: Altera, Actel, Atmel, Xilinx, Lattice semiconductor, а так же Achronix и Butterfly Labs. Период майнинга на FPGA платах оказался крайне не продолжительным в связи с началом производства нового поколения оборудования для майнинга — Asic (Асик), которое сочетало в себе хорошую энергоэффективность и огромную производительность. bitcoingid.ru
|
Майнер, который использует совместимую плату FPGA, может работать и в пуле, и в одиночку.
