منصات التعدين التشفير: دليل من وحدات المعالجة المركزية إلى وحدات معالجة الرسومات إلى ASICs

يلعب تعدين العملات المشفرة دورًا محوريًا في تعزيز أمان شبكات blockchain. لا تعمل هذه العملية كضمان ضد التهديدات المحتملة فحسب، بل تقدم أيضًا مكافآت مالية للقائمين بالتعدين، مما يشجعهم على المشاركة بنشاط في الحفاظ على سلامة الشبكة. تتنوع تكوينات التعدين، التي يشار إليها غالبًا باسم منصات الحفر، من حيث التكلفة والحجم وقابلية التوسع والأداء وكفاءة الطاقة.

تقع الأجهزة في قلب عملية التعدين، والتي يمكن أن تتراوح من وحدات المعالجة المركزية (CPUs) ووحدات معالجة الرسومات (GPUs) إلى معدات أكثر تخصصًا مثل مصفوفات البوابات القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGAs) والدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASICs). . عند اختيار منصة التعدين، تلعب عدة عوامل حاسمة دورًا: تكلفة الاستثمار الأولية، واستهلاك الطاقة، وقدرة النظام على التكيف مع مهام التعدين المختلفة، ومعدل التجزئة - وهو في الأساس قدرة المنصة على حل ألغاز التشفير المعقدة بسرعة.

منصات تعدين العملات المشفرة: الأنواع والتكوينات والأحجام

يستخدم تعدين العملات المشفرة أجهزة الكمبيوتر لتشغيل الجهود الحسابية الضرورية لعمل شبكات blockchain. لا تعمل هذه العملية على تعزيز أمن هذه الشبكات ضد التهديدات المحتملة فحسب، بل تقدم أيضًا حوافز مالية للمشاركين، وتكافئهم بالعملة الأصلية للشبكة لحل ألغاز التشفير المعقدة بنجاح. الأجهزة والأنظمة المستخدمة في هذا المسعى، والمعروفة باسم منصات تعدين العملات المشفرة أو عمال مناجم البيتكوين من بين مصطلحات أخرى، تختلف بشكل كبير في تصميمها وقدراتها. من الدوائر المتخصصة المصممة للتعدين إلى الأنظمة متعددة الأغراض ذات الأغراض العامة المشابهة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية، فإن نطاق خيارات الأجهزة المتاحة لتعدين العملات المشفرة واسع ومتنوع.

تعد منصات التعدين محورية في الشبكات التي تستخدم آلية توافق إثبات العمل (PoW). ويضمن هذا النظام المعالجة الآمنة والتحقق من المعاملات، ومنع الإنفاق المزدوج والأشكال الأخرى من الهجمات السيبرانية. تعد Bitcoin المثال الأكثر شهرة على blockchain PoW، على الرغم من أن الشبكات المهمة الأخرى، بما في ذلك Ethereum 1.0، تعمل وفقًا لنفس المبدأ. تهدف هذه المقالة إلى استكشاف نطاق تقنيات التعدين، بدءًا من إعدادات الحوسبة العامة وحتى أجهزة التعدين المصممة خصيصًا. بالنسبة لأولئك الجدد في هذا الموضوع والذين يسعون إلى فهم أساسي لتعدين العملات المشفرة ودورها في أمن الشبكات، فإن فحصنا التفصيلي لضمانات شبكة Bitcoin هو نقطة انطلاق موصى بها.

عند تقييم منصات التعدين، يبرز عاملان عادةً: معدل التجزئة واستهلاك الطاقة. يقيس معدل التجزئة، المعبر عنه بالتجزئة في الثانية (h/s)، قدرة الجهاز على معالجة وحل تحديات التشفير اللازمة للمطالبة بمكافآت التعدين. تلعب كفاءة الطاقة، التي يتم قياسها بالتجزئة لكل كيلووات في الساعة، إلى جانب إجمالي استخدام الطاقة، أيضًا دورًا حاسمًا، مما يؤثر بشكل مباشر على الربحية. وبدون القوة الحسابية الكافية وكفاءة الطاقة، يمكن أن تتجاوز تكلفة الكهرباء قيمة المكافآت المكتسبة، مما يجعل مساعي التعدين غير مربحة. في حين أن بعض الأفراد يقومون بالتعدين للمساهمة في أمن الشبكات ولامركزيتها، فإن الدافع الأساسي للعديد من القائمين بالتعدين يظل هو إمكانية الربح.

تعدين وحدة المعالجة المركزية: عفا عليه الزمن أم لا يزال قيد التشغيل؟

يتضمن تعدين وحدة المعالجة المركزية (CPU) استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) للكمبيوتر لاستخراج العملة المشفرة، وهي طريقة كانت شائعة في المراحل الناشئة لعالم التشفير. لعبت وحدات المعالجة المركزية، وهي جزء لا يتجزأ من أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية، دورًا حاسمًا في الأيام الأولى لتعدين البيتكوين. في ذلك الوقت، كانت شبكة البيتكوين قد بدأت للتو، وكان العدد المنخفض للمشاركين إلى جانب معدل التجزئة الإجمالي المتواضع يعني أن التعدين باستخدام وحدة المعالجة المركزية لم يكن ممكنًا فحسب، بل كان عمليًا أيضًا. سمح هذا السيناريو لعمال المناجم الأوائل بجني المكافآت باستخدام نفس الأجهزة التي تدعم مهام الحوسبة اليومية الخاصة بهم.

ومع ذلك، فقد تغير مشهد تعدين البيتكوين بشكل كبير منذ تلك الأيام الأولى. مع ارتفاع شعبية البيتكوين، أصبحت ساحة التعدين أكثر تنافسية بشكل ملحوظ، مما جعل تعدين وحدة المعالجة المركزية للبيتكوين والعملات المشفرة الرئيسية الأخرى ذات القيمة السوقية الكبيرة أمرًا عفا عليه الزمن تقريبًا. استلزم تصاعد المنافسة أجهزة أكثر قوة ومتخصصة للبقاء مربحًا.

ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن تعدين وحدة المعالجة المركزية (CPU) لم يختف تمامًا. تستخدم بعض العملات المشفرة، مثل Bytecoin و Zcash و Monero ، عمدًا خوارزميات التعدين التي تفضل وحدات المعالجة المركزية (CPUs). الدافع وراء هذه الاختيارات هو إضفاء الطابع الديمقراطي على عملية التعدين، مما يسمح للأفراد الذين لديهم أجهزة كمبيوتر قياسية بالتنافس بفعالية ضد عمليات التعدين واسعة النطاق. لا يدعم هذا النهج العدالة فحسب، بل يهدف أيضًا إلى الحفاظ على الروح اللامركزية لتعدين العملات المشفرة من خلال منع تركيز قوة التعدين.

على الرغم من هذه المجالات التي يظل فيها تعدين وحدة المعالجة المركزية (CPU) ممكنًا، فقد طغت عليها تقنيات أكثر كفاءة إلى حد كبير في المشهد الأوسع. يواجه تعدين وحدة المعالجة المركزية الحديثة، وخاصة في سلاسل الكتل الأكبر حجمًا لإثبات العمل (PoW)، عيوبًا كبيرة من حيث استهلاك الكهرباء وقوة التجزئة مقارنةً بوحدات معالجة الرسومات وشرائح ASIC. وبقياسها بالكيلوهاش في الثانية (kh/s)، حيث يمثل الواحد kh 1000 هاش، تجد وحدات المعالجة المركزية (CPUs) نفسها الآن متفوقة في مجال يتطلب قوة حسابية متزايدة باستمرار لتظل قادرة على المنافسة.

تعدين GPU: وضع المعيار الذهبي الجديد في التشفير

شهد مشهد تعدين العملات المشفرة تطورًا كبيرًا، مدفوعًا بالاهتمام المتزايد بتقنيات blockchain ومجتمع عمال المناجم المتوسع الذين يتنافسون للحصول على المكافآت. لقد بشرت هذه البيئة التنافسية بالتحول من التعدين التقليدي لوحدة المعالجة المركزية (CPU) إلى اعتماد وحدات معالجة الرسومات (GPUs) لتعزيز الكفاءة ومعدلات التجزئة الفائقة. كان نشأة برنامج تعدين GPU في عام 2010 بمثابة تحول محوري في استراتيجيات التعدين، حيث فضل القدرات المتقدمة لوحدات معالجة الرسوميات على وحدات المعالجة المركزية.

تتفوق وحدات معالجة الرسوميات على وحدات المعالجة المركزية ليس فقط في السرعة، حيث يتم قياس معدلات التجزئة بالميغاهاش في الثانية (mh/s) بدلاً من كيلوهاش (kh/s) ولكن أيضًا من حيث الحجم. للتوضيح، يمكن لوحدة معالجة رسومات واحدة قادرة على تحقيق معدل تجزئة يبلغ 40 كيلو هرتز/ثانية أن تتفوق على عامل تعدين وحدة المعالجة المركزية بسرعة 20 كيلو هرتز/ثانية بعامل 2000. يُعزى هذا الاختلاف الصارخ إلى قدرة وحدة معالجة الرسومات على تنفيذ العديد من العمليات في وقت واحد، وهو إنجاز لا تستطيع وحدات المعالجة المركزية مطابقته. وقد استفاد العديد من القائمين بالتعدين من هذه الميزة من خلال تجميع منصات مجهزة بـ 6-12 وحدة معالجة رسوميات، مما أدى إلى تضخيم قوة التعدين لديهم بشكل كبير. يمكن للمتحمسين الذين لديهم إعداد أكثر قوة تشغيل أجهزة متعددة في وقت واحد، حيث تضم بعض الأجهزة المنزلية ما يصل إلى 24-48 وحدة معالجة رسومات.

لا تتفوق وحدات معالجة الرسومات في السرعة والكفاءة فحسب، بل توفر أيضًا تنوعًا، مما يتيح تعدين العملات المشفرة المختلفة عبر سلاسل الكتل والخوارزميات المختلفة. من بين مجموعة متنوعة من العملات المعدنية المناسبة لتعدين وحدة معالجة الرسومات، برزت عملة إيثريوم (ETH) باعتبارها المرشح الأوفر حظًا، ولا سيما في عام 2021. ومع ذلك، فإن الانتقال المتوقع لإيثريوم إلى نموذج إثبات الحصة (PoS) يشكل نقطة محورية محتملة للقائمين بتعدين وحدة معالجة الرسومات. مما دفع إلى البحث عن طرق تعدين جديدة ومربحة.

في حين أن وحدات معالجة الرسوميات (GPU) تفوقت بسرعة على وحدات المعالجة المركزية (CPU) باعتبارها أجهزة التعدين المفضلة، إلا أن هيمنتها في مجال تعدين البيتكوين كانت قصيرة نسبيًا. بحلول عام 2015، سيطرت الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASICs) على المشهد، مما يمثل فصلًا تحويليًا آخر في التطور المستمر لأجهزة تعدين العملات المشفرة.

عمال المناجم ASIC: الملوك الجدد لتعدين البيتكوين (BTC).

تم تصميم أداة تعدين ASIC، التي تمثل دائرة متكاملة خاصة بالتطبيقات، بدقة لأداء مهمة فريدة: تعدين العملة المشفرة بكفاءة. منذ ظهورها لأول مرة في السوق في عام 2012، تفوق عمال المناجم ASIC بشكل كبير على أسلافهم، مثل عمال المناجم GPU، من حيث القوة الحسابية الخام. في الأصل، تفوق أداء عمال المناجم GPU بما يصل إلى 200 مرة، واستمر تطور تقنية ASIC بلا هوادة. بحلول عام 2021، سيتمتع عمال المناجم الرائدون في ASIC بقدرات حوسبة تصل إلى 90-100 تيراهاش في الثانية (th/s)، مما يتضاءل أمام عمال المناجم الأكثر تقدمًا من خلال وحدة معالجة الرسومات. يمثل terahash تريليون تجزئة، مما يعرض القوة الهائلة التي يجلبها عمال المناجم ASIC إلى حسابات التشفير اللازمة لتعدين Bitcoin والعملات المشفرة الأخرى.

ومع ذلك، مع انتقالنا إلى عام 2024، فقد أصبح اعتماد وتأثير عمال المناجم ASIC في صناعة تعدين العملات المشفرة دقيقًا. وتشكل تكلفتها المرتفعة، التي تتراوح بين 2000 دولار إلى 15000 دولار أمريكي، عقبة كبيرة في الاستثمار الأولي. تعتمد ربحية مثل هذا الاستثمار على عوامل مختلفة، بما في ذلك تكاليف الكهرباء، وصعوبة الشبكة، والتقلبات المتأصلة في أسواق العملات المشفرة. غالبًا ما يتطلب النموذج الاقتصادي للتعدين ASIC التشغيل على نطاق واسع، حيث تحتوي بعض الأجهزة على مئات أو حتى آلاف الوحدات لتظل قادرة على المنافسة.

يتميز عمال المناجم ASIC أيضًا بتخصصهم. عادةً ما يتم تحسين كل وحدة لتعدين عملة مشفرة أو خوارزمية معينة. على سبيل المثال، قد لا يتم استخدام أداة التعدين المصممة لخوارزمية SHA-256 الخاصة بالبيتكوين بكفاءة لتعدين العملات التي تستخدم خوارزميات مختلفة. تساهم هذه الخصوصية في الأهمية المستمرة لتعدين GPU لبعض مشاريع blockchain.

ومع ذلك، فإن المشهد لا يزال يتطور. اعتمدت بعض سلاسل الكتل، مثل Monero وRavencoin، عمدًا خوارزميات مقاومة لـ ASIC للحفاظ على إمكانية الوصول إلى التعدين والعدالة. على الرغم من هذه التحديات، توسعت تقنية ASIC لتشمل تعدين Litecoin (LTC) وEthereum (ETH) والعملات المشفرة الأخرى، مع التكيف مع خوارزميات مختلفة تتجاوز SHA-256.

بحلول عام 2024، سيشهد قطاع تعدين العملات المشفرة مزيدًا من التقدم في تكنولوجيا ASIC، مع نماذج جديدة توفر قدرًا أكبر من الكفاءة والقوة. إن إدخال أدوات تعدين ASIC المصممة خصيصًا للعملات المشفرة والخوارزميات الإضافية، بما في ذلك تلك التي كانت تعتبر في السابق مقاومة لـ ASIC، يؤكد على الطبيعة الديناميكية والمتغيرة بسرعة لتعدين العملات المشفرة. على الرغم من المناقشات حول المركزية وإمكانية الوصول، فإن القائمين بتعدين ASIC قاموا بلا شك بتشكيل استراتيجيات التعدين ومناظر الربحية للبيتكوين وخارجها.

عمال المناجم FPGA: الهجين المثالي لتعدين العملات المشفرة؟

يمثل عمال المناجم في مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGA) مزيجًا رائعًا من الكفاءة والتنوع في مجال تعدين العملات المشفرة. نظرًا لموقعها بين القوة الخام لعمال المناجم ASIC والقدرة على التكيف مع وحدات معالجة الرسومات، توفر FPGAs ميزة فريدة: فهي تجمع بين السرعة الحسابية الكبيرة والقدرة على التكيف مع العملات المشفرة المختلفة، وهي ميزة غالبًا ما تفتقر إليها ASICs. وقد دفعت هذه القدرة المزدوجة الكثيرين في مجتمع التعدين إلى النظر إلى FPGAs كحل تعدين مثالي، مما يحقق توازنًا بين التجزئة عالية الأداء والمرونة في التبديل بين العملات المعدنية أو الخوارزميات المختلفة مع تغير ديناميكيات السوق.

يُطلق على FPGAs اسم "القابلة للبرمجة ميدانيًا" لأنه يمكن إعادة برمجتها لتناسب أغراضًا مختلفة أو تحسين مهام محددة، مثل تعدين العملات المشفرة، حتى بعد نشرها. تعمل قابلية البرمجة هذه على تعزيز البوابات المنطقية، وهي لبنات البناء التي يمكن تصميمها لتعزيز كفاءة التعدين لخوارزمية معينة للعملات المشفرة.

يمكن أن يمتد أداء عمال المناجم FPGA على نطاق واسع، مع مخرجات تتراوح من بضع مئات من الكيلوهاش في الثانية (kh/s) إلى أكثر من 20 جيجاهاش في الثانية (gh/s)، حيث يساوي واحد جيجاهاش مليار هاش. يؤكد هذا التباين في الأداء على قدرة FPGAs على التكيف مع تحديات التعدين المختلفة. ومع ذلك، فإن تكلفة الدخول إلى تعدين FPGA تختلف بشكل كبير أيضًا، حيث تتراوح أسعار الوحدات بين 200 دولار و6000 دولار، مما يعكس التنوع في القدرات والربحية المحتملة لهذه الأجهزة.

على الرغم من المزايا التي يتمتع بها القائمون بتعدين FPGA، إلا أنهم لا يخلو من التحديات. يمكن أن يكون الإعداد الأولي والتحسين المستمر لأنظمة FPGA معقدًا، وغالبًا ما يتطلب فهمًا تقنيًا أعمق من حلول التعدين الأخرى. قد يحتاج القائمون بالتعدين إلى تطوير أو تعديل تكوينات مصفوفة البوابة والبرمجيات بأنفسهم لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة. وبدلاً من ذلك، يمكن أن يؤدي تنزيل تدفق البتات أو خوارزمية تعدين FPGA المصممة مسبقًا إلى تبسيط العملية، وإن كان ذلك على حساب رسوم المطور، والتي قد تستهلك ما يصل إلى 8٪ من أرباح التعدين.

اعتبارًا من عام 2024، يستمر مشهد تعدين العملات المشفرة المتطور في المطالبة بحلول تعدين أكثر كفاءة وتنوعًا وفعالية من حيث التكلفة. يبرز القائمون بتعدين FPGA، بمزيجهم من القوة والقدرة على التكيف، كخيار مهم لأولئك الذين يتطلعون إلى التنقل في تعقيدات تعدين العملات المشفرة المختلفة، وتحقيق التوازن بين السعي لتحقيق الربحية والحاجة إلى المرونة التشغيلية.

التعدين السحابي: بوابتك لحصاد العملات المشفرة بدون تنظيم

يقدم التعدين السحابي بديلاً مبسطًا للأفراد الذين يتطلعون إلى التعمق في تعدين العملات المشفرة دون الحواجز التقليدية المرتبطة بإعداد وتشغيل منصات التعدين المادية. تتيح هذه الطريقة للقائمين بالتعدين الاستفادة من قوة الحوسبة السحابية لتعدين العملات المشفرة من خلال خدمة أو عقد تم شراؤه من مزود التعدين السحابي. في جوهره، إنه يشبه كيفية استخدام خدمات التخزين السحابية للبيانات، مما يوفر نهج عدم التدخل في التعدين الذي يتجنب الاستثمار المباشر في معدات التعدين المكلفة وصيانتها.

تتوفر عقود التعدين السحابي على فترات مختلفة، بدءًا من الاتفاقيات قصيرة الأجل التي تدوم بضعة أسابيع إلى الالتزامات طويلة الأجل التي يمكن أن تمتد لعدة سنوات، وهي توفر مستويات مختلفة من قوة التجزئة. غالبًا ما تكون هذه الترتيبات أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية مقارنة بأجهزة التعدين الفردية. تدير شركات التعدين السحابي مراكز بيانات واسعة النطاق مجهزة بأجهزة تعدين ASIC عالية الأداء، مستفيدة من وفورات الحجم التي قد لا يتمكن القائمون بالتعدين الأفراد من تحقيقها بسهولة.

البديل ضمن نموذج التعدين السحابي هو تأجير عمال المناجم من ASIC عن بعد، على الرغم من تضاؤل شعبية هذه الممارسة. فهو يوفر لعمال المناجم تحكمًا أكبر في عمليات التعدين الخاصة بهم ولكنه يأتي مع مسؤوليات إضافية، بما في ذلك ارتفاع تكاليف الإعداد والصيانة أو الحاجة إلى خبرة فنية كبيرة لأولئك الذين يختارون تكوين الأجهزة عن بعد.

ومع ذلك، يجب على القائمين بالتعدين السحابي المحتملين توخي الحذر، خاصة خلال فترات ارتفاع الطلب عندما تكون العقود نادرة بسبب عمليات البيع. لا يمكن المبالغة في أهمية اختيار مزود التعدين السحابي ذو السمعة الطيبة، نظرًا لتاريخ الصناعة مع عمليات الاحتيال. تضمنت عمليات الاحتيال هذه كيانات احتيالية تقدم عقود التعدين السحابي، لتختفي مع أموال المستثمرين دون الوفاء باتفاقيات خدمة التعدين. اعتبارًا من عام 2024، تطور مشهد التعدين السحابي، مما يوفر خيارات أكثر أمانًا وشفافية، لكن الحاجة إلى العناية الواجبة تظل حاسمة لضمان مشروع تعدين آمن ومربح.

هل هناك مستقبل لمنصات تعدين العملات المشفرة وبلوكشين إثبات العمل؟

لا يزال مشهد تعدين العملات المشفرة، سواء من خلال استخدام وحدات معالجة الرسومات، أو FPGA، أو ASICs، أو خدمات التعدين السحابية، مكونًا محوريًا في العمود الفقري لتقنية blockchain. على الرغم من ظهور ونمو شبكات إثبات الحصة (PoS)، التي تلغي الحاجة إلى التعدين، فإن الاهتمام بالعملات المعدنية القادرة على التعدين وسوقها يظل قويًا. ويتجلى ذلك في صعوبة الحصول على أدوات تعدين ASIC من الدرجة الأولى، والتي غالبًا ما يتم بيعها بسبب ارتفاع الطلب، حتى في الأسواق الثانوية. تؤكد معدلات التجزئة المتزايدة عبر Bitcoin وغيرها من مشاريع إثبات العمل (PoW) الرائدة على الجاذبية الدائمة لأجهزة التعدين وأهميتها.

ومع ذلك، فإن ظهور منصات التداول التي يمكن الوصول إليها قد قدم وسيلة أكثر وضوحًا - وبالنسبة للبعض، أكثر جاذبية - للحصول على العملات المشفرة. توفر كل من البورصات المركزية (CEXs) والبورصات اللامركزية (DEXs) للمستثمرين المحتملين طريقًا أسهل وربما أكثر ربحًا لامتلاك الأصول الرقمية دون التعقيدات المرتبطة بالتعدين.

في النهاية، يتأثر الاختيار بين الانخراط في التعدين أو شراء العملات المشفرة بشكل مباشر بالتفضيلات والاعتبارات الفردية. تلعب عوامل مثل استراتيجية الاستثمار، ومستوى المشاركة المرغوب فيه، وتحمل المخاطر، والخبرة الفنية، والأهداف المالية أدوارًا مهمة في عملية صنع القرار هذه. مع تطور مشهد العملات المشفرة، فإن التعايش بين طرق الاستحواذ المختلفة، بما في ذلك التعدين والشراء المباشر، يسلط الضوء على الأساليب المتنوعة التي يمكن للأفراد اتباعها للمشاركة في اقتصاد الأصول الرقمية.

يرجى ملاحظة أن Plisio يقدم لك أيضًا:

قم بإنشاء فواتير تشفير بنقرتين and قبول التبرعات المشفرة

12 تكاملات

6 مكتبات لغات البرمجة الأكثر شيوعًا

19 عملات مشفرة و 12 بلوكشين