Установки для майнинга криптовалют: руководство от процессоров к графическим процессорам и ASIC

Майнинг криптовалюты играет ключевую роль в повышении безопасности сетей блокчейнов. Этот процесс не только защищает от потенциальных угроз, но и предлагает майнерам финансовое вознаграждение, побуждая их активно участвовать в поддержании целостности сети. Конфигурации для майнинга, часто называемые буровыми установками, различаются по стоимости, размеру, масштабируемости, производительности и энергоэффективности.

В основе горнодобывающей деятельности лежит аппаратное обеспечение, которое может варьироваться от центральных процессоров (ЦП) и графических процессоров (ГП) до более специализированного оборудования, такого как программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) и специализированные интегральные схемы (ASIC). . При выборе оборудования для майнинга в игру вступают несколько важных факторов: первоначальные инвестиционные затраты, энергопотребление, адаптируемость системы к различным задачам майнинга и скорость хэширования — по сути, способность установки быстро решать сложные криптографические задачи.

Установки для криптомайнинга: типы, конфигурации и размеры

Майнинг криптовалюты использует компьютерное оборудование для обеспечения вычислительных усилий, необходимых для функционирования сетей блокчейнов. Этот процесс не только усиливает безопасность этих сетей от потенциальных угроз, но также предлагает финансовые стимулы участникам, вознаграждая их собственной валютой сети за успешное решение сложных криптографических задач. Устройства и системы, используемые в этом начинании, известные, среди прочего, как установки для майнинга криптовалют или майнеры биткойнов, широко различаются по своей конструкции и возможностям. От специализированных схем, предназначенных для майнинга, до универсальных систем общего назначения, подобных персональным компьютерам, диапазон аппаратных средств, доступных для майнинга криптовалют, широк и разнообразен.

Установки для майнинга играют ключевую роль в сетях, использующих механизм консенсуса Proof of Work (PoW). Эта система обеспечивает безопасную обработку и проверку транзакций, предотвращая двойные расходы и другие формы кибератак. Биткойн является наиболее знаковым примером блокчейна PoW, хотя другие важные сети, включая Ethereum 1.0, работают по тому же принципу. Целью этой статьи является изучение спектра технологий добычи полезных ископаемых: от универсальных вычислительных установок до индивидуальных устройств для добычи полезных ископаемых. Для тех, кто плохо знаком с этой темой и ищет фундаментальное понимание майнинга криптовалют и его роли в сетевой безопасности, рекомендуемой отправной точкой является наше подробное изучение сетевых гарантий Биткойна.

При оценке оборудования для майнинга обычно выделяются два фактора: скорость хеширования и энергопотребление. Скорость хэширования, выраженная в хэшах в секунду (ч/с), измеряет способность машины решать криптографические задачи, необходимые для получения вознаграждения за майнинг. Энергоэффективность, измеряемая в хэшах на киловатт-час, наряду с общим энергопотреблением, также играет решающую роль, напрямую влияя на прибыльность. Без достаточной вычислительной мощности и энергоэффективности стоимость электроэнергии может превысить стоимость заработанного вознаграждения, что сделает майнинг убыточным. Хотя некоторые люди занимаются майнингом, чтобы внести свой вклад в безопасность и децентрализацию сетей, основной мотивацией для многих майнеров остается возможность получения прибыли.

CPU-майнинг: устарело или все еще в ходу?

Майнинг на ЦП предполагает использование центрального процессора (ЦП) компьютера для добычи криптовалюты — метод, который когда-то был распространен на зарождающихся стадиях криптомира. Процессоры, являющиеся неотъемлемой частью как ноутбуков, так и настольных компьютеров, сыграли решающую роль на заре майнинга биткойнов. В то время сеть Биткойн только зарождалась, и небольшое количество участников в сочетании со скромной общей скоростью хеширования означало, что майнинг с помощью ЦП был не только возможен, но и практичен. Этот сценарий позволил первым майнерам получать вознаграждение, используя то же оборудование, которое обеспечивало их повседневные вычислительные задачи.

Однако с тех пор ситуация в сфере майнинга биткойнов резко изменилась. С ростом популярности Биткойна арена майнинга стала значительно более конкурентоспособной, что сделало майнинг Биткойна и других основных криптовалют с большой рыночной капитализацией практически устаревшим. Обострение конкуренции потребовало более мощного и специализированного оборудования, чтобы оставаться прибыльным.

Тем не менее, важно отметить, что майнинг на процессорах не исчез полностью. Некоторые криптовалюты, такие как Bytecoin, Zcash и Monero , намеренно используют алгоритмы майнинга, ориентированные на процессоры. Мотивацией этого выбора является демократизация процесса добычи полезных ископаемых, позволяющая людям со стандартным компьютерным оборудованием эффективно конкурировать с крупномасштабными операциями по добыче полезных ископаемых. Этот подход не только защищает справедливость, но и направлен на сохранение децентрализованного духа майнинга криптовалюты путем предотвращения концентрации майнинговой мощности.

Несмотря на эти ниши, в которых майнинг с помощью ЦП остается возможным, в более широком контексте он в значительной степени затмевается более эффективными технологиями. Современный майнинг на процессорах, особенно на более крупных блокчейнах Proof of Work (PoW), сталкивается со значительными недостатками с точки зрения потребления электроэнергии и хеш-мощности по сравнению с графическими процессорами и ASIC. Измеряемые в килохешах в секунду (kh/s), где один kh соответствует 1000 хешей, процессоры теперь оказываются вне конкуренции в области, которая требует постоянно растущей вычислительной мощности, чтобы оставаться конкурентоспособными.

Майнинг на графическом процессоре: установление нового золотого стандарта в криптовалюте

Ландшафт майнинга криптовалют претерпел значительную эволюцию, вызванную растущим интересом к технологиям блокчейна и расширяющимся сообществом майнеров, борющихся за вознаграждение. Эта конкурентная среда привела к переходу от традиционного майнинга с использованием ЦП к использованию графических процессоров (GPU) для повышения эффективности и превосходной скорости хэширования. Появление программного обеспечения для майнинга на графических процессорах в 2010 году ознаменовало поворотный поворот в стратегиях майнинга, отдав предпочтение расширенным возможностям графических процессоров по сравнению с центральными процессорами.

Графические процессоры превосходят центральные процессоры не только по скорости (скорость хэширования измеряется в мегахешах в секунду (мх/с), а не в килохешах (кх/с), но и по масштабу. Для иллюстрации: один графический процессор, способный достигать скорости хеширования 40 МГц/с, может превзойти майнер ЦП со скоростью 20 Кх/с в 2000 раз. Эта резкая разница объясняется способностью графического процессора выполнять множество операций одновременно, с чем процессоры не могут сравниться. Многие майнеры воспользовались этим преимуществом, собрав установки, оснащенные 6-12 графическими процессорами, что значительно увеличило их мощность майнинга. Энтузиасты с более надежной установкой могут одновременно использовать несколько установок, при этом некоторые домашние установки могут иметь до 24–48 графических процессоров.

Графические процессоры не только отличаются скоростью и эффективностью, но также обеспечивают универсальность, позволяя майнить различные криптовалюты с помощью разных блокчейнов и алгоритмов. Среди ассортимента монет, подходящих для майнинга на GPU, лидером стал Ethereum (ETH), особенно отмеченный в 2021 году. Тем не менее, ожидаемый переход Ethereum на модель Proof of Stake (PoS) представляет собой потенциальную поворотную точку для майнеров на GPU. побуждая к поиску новых, прибыльных направлений добычи полезных ископаемых.

Хотя графические процессоры быстро обогнали процессоры в качестве предпочтительного оборудования для майнинга, их доминирование на арене майнинга биткойнов было относительно недолгим. К 2015 году на рынке доминировали специализированные интегральные схемы (ASIC), что ознаменовало еще одну революционную главу в продолжающейся эволюции оборудования для майнинга криптовалют.

ASIC-майнеры: новые короли майнинга биткойнов (BTC)

ASIC-майнер, обозначающий интегральную схему для конкретного приложения, тщательно разработан для выполнения единственной задачи: эффективного майнинга криптовалюты. С момента своего дебюта на рынке в 2012 году ASIC-майнеры значительно опередили своих предшественников, таких как GPU-майнеры, с точки зрения вычислительной мощности. Первоначально технология ASIC превосходила майнеры на GPU почти в 200 раз, но эволюция технологии ASIC продолжается. К 2021 году ведущие ASIC-майнеры могли похвастаться вычислительными возможностями 90–100 терахэшей в секунду (th/s), затмевая самые продвинутые GPU-майнеры. Терахеш представляет собой триллион хешей, демонстрируя огромную мощь, которую майнеры ASIC привносят в криптографические вычисления, необходимые для добычи биткойнов и других криптовалют.

Однако по мере приближения к 2024 году внедрение и влияние ASIC-майнеров в индустрии криптомайнинга стали несколько нюансами. Их высокая стоимость, колеблющаяся от 2000 до 15 000 долларов США, представляет собой серьезное препятствие для первоначальных инвестиций. Прибыльность таких инвестиций зависит от различных факторов, включая стоимость электроэнергии, сложность сети и присущую криптовалютным рынкам волатильность. Экономическая модель ASIC-майнинга часто требует крупномасштабной работы: некоторые установки включают сотни или даже тысячи единиц, чтобы оставаться конкурентоспособными.

ASIC-майнеры также характеризуются своей специализацией. Каждый блок обычно оптимизирован для майнинга определенной криптовалюты или алгоритма. Например, майнер, разработанный для алгоритма Биткойн SHA-256, может оказаться неэффективным для добычи монет, использующих другие алгоритмы. Эта специфика способствует постоянной актуальности майнинга на графических процессорах для некоторых блокчейн-проектов.

Однако ландшафт продолжает меняться. Некоторые блокчейны, такие как Monero и Ravencoin, намеренно внедрили алгоритмы, устойчивые к ASIC, чтобы обеспечить доступность и справедливость майнинга. Несмотря на эти проблемы, технология ASIC распространилась на майнинг Litecoin (LTC) , Ethereum (ETH) и других криптовалют, адаптируясь к различным алгоритмам, выходящим за рамки SHA-256.

К 2024 году в секторе майнинга криптовалют произойдет дальнейшее развитие технологии ASIC: новые модели будут предлагать еще большую эффективность и мощность. Внедрение ASIC-майнеров, адаптированных для дополнительных криптовалют и алгоритмов, в том числе тех, которые ранее считались устойчивыми к ASIC, подчеркивает динамичный и быстро меняющийся характер майнинга криптовалют. Несмотря на споры вокруг централизации и доступности, майнеры ASIC, несомненно, сформировали стратегии майнинга и картину прибыльности для Биткойна и за его пределами.

Майнеры FPGA: идеальный гибрид для майнинга криптовалют?

Майнеры с программируемой вентильной матрицей (FPGA) представляют собой убедительное сочетание эффективности и универсальности в сфере добычи криптовалют. Расположенные между мощью ASIC-майнеров и адаптивностью графических процессоров, FPGA предлагают уникальное преимущество: они сочетают в себе значительную скорость вычислений с возможностью адаптации к различным криптовалютам — особенность, которой часто не хватает ASIC. Эта двойная возможность побудила многих представителей майнингового сообщества рассматривать FPGA как оптимальное решение для майнинга, обеспечивающее баланс между высокопроизводительным хешированием и гибкостью переключения между различными монетами или алгоритмами по мере изменения динамики рынка.

FPGA называются «программируемыми на месте», поскольку их можно перепрограммировать для различных целей или оптимизации конкретных задач, таких как майнинг криптовалюты, даже после развертывания. Эта программируемость использует логические элементы, которые являются строительными блоками, которые можно адаптировать для повышения эффективности майнинга для конкретного алгоритма криптовалюты.

Производительность FPGA-майнеров может охватывать широкий спектр: от нескольких сотен килохешей в секунду (кх/с) до более 20 гигахешей в секунду (гх/с), где один гигахэш равен миллиарду хешей. Такая разница в производительности подчеркивает адаптируемость FPGA к различным задачам горнодобывающей промышленности. Однако стоимость входа в майнинг FPGA также сильно варьируется: цена устройств составляет от 200 до 6000 долларов, что отражает разнообразие возможностей и потенциальную прибыльность этих устройств.

Несмотря на свои преимущества, майнеры FPGA не лишены проблем. Первоначальная настройка и постоянная оптимизация систем FPGA могут быть сложными и часто требуют более глубокого технического понимания, чем другие решения для майнинга. Майнерам, возможно, придется самостоятельно разработать или изменить конфигурации шлюзовой матрицы и программное обеспечение, чтобы максимизировать эффективность. Альтернативно, загрузка заранее разработанного битового потока или алгоритма майнинга FPGA может упростить процесс, хотя потенциально за счет платы разработчика, которая может потреблять до 8% прибыли от майнинга.

По состоянию на 2024 год развивающаяся среда майнинга криптовалют по-прежнему требует более эффективных, универсальных и экономичных решений для майнинга. Майнеры FPGA, сочетающие в себе мощность и адаптивность, представляют собой важный вариант для тех, кто хочет справиться со сложностями добычи различных криптовалют, сочетая стремление к прибыльности с необходимостью операционной гибкости.

Облачный майнинг: ваш путь к безошибочному сбору криптовалюты

Облачный майнинг представляет собой упрощенную альтернативу для людей, желающих заняться майнингом криптовалюты без традиционных барьеров, связанных с настройкой и эксплуатацией физических установок для майнинга. Этот метод позволяет майнерам использовать возможности облачных вычислений для добычи криптовалют с помощью услуги или контракта, приобретенного у поставщика облачного майнинга. По сути, это похоже на то, как можно использовать облачные службы хранения данных, предлагая подход к майнингу без участия человека, который позволяет избежать прямых инвестиций в дорогостоящее горнодобывающее оборудование и его обслуживание.

Контракты на облачный майнинг доступны на различный срок действия: от краткосрочных соглашений на несколько недель до долгосрочных обязательств, которые могут охватывать несколько лет, и они предлагают различные уровни хэш-мощности. Эти механизмы часто могут быть более экономически целесообразными по сравнению с отдельными установками для добычи полезных ископаемых. Компании, занимающиеся облачным майнингом, управляют обширными центрами обработки данных, оснащенными высокопроизводительными установками для майнинга ASIC, получая выгоду от экономии за счет масштаба, чего отдельным майнерам может быть нелегко достичь.

Альтернативой модели облачного майнинга является удаленная аренда ASIC-майнеров, хотя популярность этой практики снизилась. Он предлагает майнерам больший контроль над своими операциями по добыче полезных ископаемых, но сопряжен с дополнительными обязанностями, включая более высокие затраты на установку и обслуживание или необходимость в значительном техническом опыте для тех, кто предпочитает настраивать оборудование удаленно.

Однако потенциальным облачным майнерам следует действовать с осторожностью, особенно в периоды высокого спроса, когда контрактов может не хватать из-за распродаж. Важность выбора надежного поставщика облачного майнинга невозможно переоценить, учитывая историю мошенничества в отрасли. В этих мошенничествах участвовали мошеннические организации, предлагающие контракты на облачный майнинг только для того, чтобы исчезнуть вместе со средствами инвесторов, не выполнив соглашения об услугах по майнингу. По состоянию на 2024 год сфера облачного майнинга изменилась, предлагая более безопасные и прозрачные варианты, но необходимость комплексной проверки по-прежнему имеет решающее значение для обеспечения безопасного и потенциально прибыльного предприятия по добыче полезных ископаемых.

Есть ли будущее у установок для майнинга криптовалют и блокчейнов PoW?

Сфера добычи криптовалюты, будь то с использованием графических процессоров, FPGA, ASIC или сервисов облачного майнинга, продолжает оставаться ключевым компонентом основы технологии блокчейн. Несмотря на появление и рост сетей Proof-of-Stake (PoS), которые устраняют необходимость в майнинге, интерес и рынок монет, способных майнить, остаются устойчивыми. Об этом свидетельствует сложность приобретения ASIC-майнеров высшего уровня, которые часто распродаются из-за высокого спроса даже на вторичных рынках. Растущие скорости хеширования в Биткойне и других ведущих проектах Proof-of-Work (PoW) еще раз подчеркивают непреходящую привлекательность и актуальность оборудования для майнинга.

Однако появление доступных торговых платформ открыло более простой и для некоторых более привлекательный способ приобретения криптовалют. Как централизованные биржи (CEX), так и децентрализованные биржи (DEX) предлагают потенциальным инвесторам более простой и потенциально более прибыльный путь владения цифровыми активами без сложностей, связанных с майнингом.

В конечном счете, выбор между майнингом или прямой покупкой криптовалют зависит от индивидуальных предпочтений и соображений. Такие факторы, как инвестиционная стратегия, желаемый уровень участия, толерантность к риску, технические знания и финансовые цели, играют важную роль в этом процессе принятия решений. По мере развития криптоландшафта сосуществование различных методов приобретения, включая майнинг и прямую покупку, подчеркивает разнообразные подходы, которые люди могут использовать для участия в экономике цифровых активов.

Обратите внимание, что Plisio также предлагает вам:

Создавайте крипто-счета в 2 клика and Принимать криптовалютные пожертвования

12 интеграции

6 библиотеки для самых популярных языков программирования

19 криптовалют и 12 блокчейн