FPGA Mining: Kuinka kenttäohjelmoitavat porttijärjestelmät toimivat

fpga-kaivosopas

FPGA-kaivos kryptovaluutta-maailmassa on uusi nouseva trendi, joka muuttaa tapaa, jolla blockchain-pohjaiset kolikot ja rahakkeet louhitaan, koska ne ovat erittäin tehokkaita verrattuna GPU- ja CPU-kaivostoimintoihin.

FPGA tai kenttäohjelmoitava porttiryhmä on ainutlaatuinen integroitu tyyppi tyhjästä digitaalisesta piiristä, jota käytetään erityyppisissä tekniikoissa, ja tuottaa korkeamman hajautusnopeuden pienemmillä teho- ja sähkömäärillä verrattuna graafisen prosessorin (GPU) laitteistoon.

Löydät FPGA: t esimerkiksi kuvien ja videoiden käsittelyjärjestelmistä. Sitä käytetään myös huippuluokan salausalgoritmilaskelmiin ja se tunnetaan antavan sinulle paremman hallinnan FPGA-laitteistolle.

Kuten nimestä voi päätellä, kentän ohjelmoitavat porttiryhmät ovat ohjelmoitavia kentällä. Kun asiakas on ostanut FPGA: n, asiakas voi mukauttaa sen vastaamaan mitä tahansa laskentatarpeita.

On syytä huomata, että kenttäohjelmoitavien porttijärjestelmien asiantuntijat suosittelevat FPGA: iden ajattelemista Lego-lohkoina:

“Voit ajatella FPGA: ta Lego-lohkoina. Erillisten Legojen avulla voit rakentaa monia erilaisia ​​asioita käyttämällä samoja, uudelleen konfiguroitavia kappaleita. Yhdestä kappaleesta voidaan tehdä talon katto, ja sama kappale voidaan myöhemmin jälkiasentaa auton alustaksi. ” #BlockBaseMining

Aivan kuten Lego-lohkot, FGPA: ita, joita sirut luotiin vuonna 1985, voidaan käyttää rakentamaan käytännöllisesti katsoen kaikki digitaaliset piirit, joilla on korkea sopeutumiskyky ja monipuolisuus algoritmien vaihtamiseksi helposti. FPGA: t voivat käyttää eri ohjelmistoja ja ovat pohjimmiltaan LEGO-suunnittelupaketteja verrattuna GPU: iin, jotka ovat sekalaisia ​​pussia.

Koska FPGA: t ovat räätälöitäviä, kustannustehokkaita uudelleenohjelmoitavia laitteita, ne voivat toimia erilaisilla algoritmeilla, mutta tarjoavat tiukemman käyttökokemuksen ja edellyttävät, että sekä ohjelmisto- että digitaalipiirisuunnittelu on määritetty oikein. Tämä toiminto on tärkeä kolikkovaluuttakaivosten louhinnassa, koska erilaiset salausjoukot käyttävät kaivostoimintaan erilaisia ​​algoritmeja. FPGA: t voidaan helposti säätää vastaamaan kaikkia erilaisia ​​kaivostarpeita, koska hajautusnopeuden ja virrankulutuksen hyötysuhde on erittäin suotuisa FPGA: lle vs GPU: lle (tai ASIC: lle).

Tarkastellaan FPGA-salauskaivosteollisuutta ja kartoitetaan kenttäohjelmoitavien porttiryhmien nopeuden ja joustavuuden edut.

Kuinka FPGA-kaivostoiminta toimii?

Ennen kuin puhumme FPGA-kaivostoiminnan toiminnasta, meidän on selitettävä salauksen louhinnan perusteet.

Bitcoin ja useimmat muut kryptovaluutat koostuvat tietolohkoista. Nämä lohkot on kytketty toisiinsa – ketjussa – ainutlaatuisilla numero- ja kirjainmerkinnöillä, joita kutsutaan hashiksi. Salaus varmistaa, että vain yhtä tiettyä tiivistettä voidaan käyttää linkittämään lohkoketjun nykyinen tietolohko seuraavaan.

Kun tietokone kaivaa bitcoinia ja muita kryptovaluuttoja, tietokone vain arvaa biljoonia erilaisia ​​hajautuksia. Se on kokeiluja ja virheitä. Lopulta tietokone arvaa oikean hashin ja uusi lohko lisätään ketjuun.

Oletetaan, että olet opettaja luokan edessä. Käsket luokan 25 lasta arvata luvun välillä 1 ja 1 000. Ensimmäinen henkilö, joka arvaa oikean numeron, saa 5 dollaria. Kierrät huoneessa, kunnes yksi lapsi arvaa oikean vastauksen.

Kuvittele nyt sama tilanne, paitsi että yksi henkilö puhuu massiivisella stadionilla 80 000 ihmisen edessä. Puhuja pyytää stadionia arvaamaan luvun välillä 1 ja 1 biljoonaa. Kaikki huutavat satunnaislukuja, kunnes lopulta yksi henkilö arvaa oikean luvun. Se on lähempänä bitcoinin louhintaa.

Bitcoinin louhinnassa kaivostyöläisten on käytettävä aikaa, energiaa ja resursseja oikean määrän löytämiseen. Tämä on “työ”, joka on tehtävä bitcoinin louhimiseksi. Oikea numero, jonka kaivostyöläiset lopulta keksivät, on todiste siitä työstä. Jokainen muu kaivosmies voi tarkistaa kyseisen numeron puhujan kirjoittaman oikean numeron perusteella varmistaakseen, että kaivosmies teki työn.

Bitcoin-kaivostoiminnassa et pyydä luokkaa arvaamaan lukua, joka on 1–1 000. Sen sijaan pyydät miljoonia kaivostyöläisiä maailmanlaajuisesti arvaamaan 64-numeroisen numeron. Tähän vastaukseen pääseminen vie paljon laskentatehoa. Nämä tietokoneet arvaavat jatkuvasti numeroita, joissa on 64 numeroa. Lopulta löydetään oikea vastaus. Lohko lisätään lohkoketjuun, kaivosmies saa lohkopalkinnon ja seuraavan lohkon laskelmat alkavat.

Kuinka FPGA: t kaivavat salausvaluuttaa

Olemme selittäneet salauksen louhinnan. Mutta kuinka kentän ohjelmoitavat porttirakenteet parantavat kaivostoimintaa? Kuinka he louhivat kryptovaluutta tehokkaammin?

No, FPGA: t ovat yksi salauskaivostyöntekijöiden käytettävissä olevista vaihtoehdoista. Nykyään kaivostyöläiset voivat käyttää prosessoreita, grafiikkasuoritimia, FPGA: ita tai ASIC: itä kryptovaluuttojen louhintaan. Bitcoinin alkuaikoina kuka tahansa, jolla on huippuluokan peliohjain, voi kaivaa bitcoinin tavallisesta tietokoneesta. Tänään tarvitset uusimmat ASIC-arvot edes ajatellaksesi voiton tuottamista bitcoinilla.

FPGA-kaivos tarjoaa käyttäjille ratkaisun, joka eroaa yllä olevista vaihtoehdoista. Se voi olla halvempaa tai kalliimpaa, vaikka se on varmasti joustavampaa kuin GPU-, CPU- ja ASIC-kaivosasetukset. FPGA-kaivoslaitteilla tiedetään olevan optimaalinen energiatehokkuus ja korkeampi hajautus sekunnissa kuin GPU: illa.

FPGA-kaivosjärjestelmän määrittämiseksi sinun on asennettava erityiset sirut tiettyihin jaksoihin ja matriiseihin, jotta tietokoneesi kyky arvata hajautuksia.

Yksi parhaista asioista FPGA-kaivoksessa on, että se on joustavin vaihtoehto; Sen sijaan, että ostat esimerkiksi bitcoinin louhinnan ASIC: n, joka kaivaa vain bitcoinia, FPGA-asetuksesi voidaan räätälöidä louhimaan mikä tahansa kryptovaluutta.

Monet aloittelevat kaivostyöläiset aloittavat FPGA-kaivostoiminnan ennen siirtymistään esimerkiksi ASIC-kaivostoimintaan. Kun sinulla on kokemusta ja ymmärrät salauksen kaivostoiminnan, sinulla on hyvät valmiudet johtaa kannattavaa ASIC-kaivostilaa.

FPGA: t ovat erittäin muokattavissa

Kun ostat ASIC-kaivosmiehen, kyseinen kaivosmies on todella hyvä kaivamaan yhtä tiettyä kryptovaluutta. Kone on rakennettu omistamaan kaikki mahdolliset resurssit bitcoinin louhintaan. Se on yksi työkalu, joka on suunniteltu alusta asti kaivamaan bitcoin mahdollisimman tehokkaasti.

FPGA: t ovat kuitenkin erilaisia. Ne koostuvat useista rakennuspalikoista, jotka voidaan koota kaivamaan erilaisia ​​kryptovaluuttoja.

Ajattele tätä analogiaa ASIC: sta kuin ruohonleikkurista. Ruohonleikkuri pystyy todella suorittamaan tietyn tehtävän: nurmikon leikkaamisen. Se on paras tapa leikata nurmikkoa.

Sillä välin FPGA: t ovat kuin työkalupakki vaihtoehdoista, jotka voitaisiin järjestää nurmikon leikkaamiseksi eri tavoin. Sinulla on esimerkiksi ruuvimeisseli, vasara, machete ja sakset. Sinulla on myös letku kastelemaan nurmikkoa sen leikkaamisen jälkeen, sprinklereitä, lannoitteita. Sen sijaan, että sinulla olisi vain ruohonleikkuri – kuten ASIC, sinulla on useita työkaluja, joilla voit leikata ja kasvattaa nurmikkoa eri tavoin eri tehokkuustasoilla. Se on laaja valikoima työkaluja, jotka tarjoavat kaivostyöläisille paljon erilaisia ​​vaihtoehtoja.

Kun määrität kaikki nämä vaihtoehdot toimimaan optimaalisessa muodossa, FPGA tarjoaa korkeimmat voitot ja parhaan mahdollisen tehokkuuden.

FPGA Miningin edut

FPGA-kaivostoiminnalla on useita ratkaisevia etuja, mukaan lukien:

Vähemmän virrankulutusta: FPGA: t on suunniteltu kuluttamaan vähemmän virtaa kuin muut integroidut piirit. Pienempi virrankulutus tarkoittaa enemmän voittoa kaivostyöläisille. Salauskaivostyöläiset ovat jo muuttaneet maihin tai alueille, joissa sähkön hinnat ovat alhaiset. Esimerkiksi kaivostyöläiset tietyissä osissa Kanadaa ja Yhdysvaltoja maksavat vesivoimasta alle 0,05 dollaria kilowattitunnilta, mikä tekee voiton saamisen paljon helpommaksi kuin maksavan, esimerkiksi 0,40 dollaria kilowattitunnilta Saksassa.

Mukauttaminen: FPGA: t voidaan räätälöidä vastaamaan kaikkia erityyppisiä tarpeita. Voit määrittää FPGA: t laskemaan esimerkiksi algoritmeja eri kryptovaluutoille. Voit siirtyä esimerkiksi nykyään kannattavimpaan kryptovaluuttaan ja mukauttaa sitten FPGA: si kaivamaan toisen, kannattavamman kryptovaluutan tulevaisuudessa. Mikä parasta, tämä kytkin voi tapahtua rajoitetulla seisokilla.

Ihanteellinen harrastajille tai palvelintiloille: Voit käyttää FPGA: ta krypto-valuutan tuottavaan tuottamiseen kotona. Voit käyttää FPGA-tiedostoja myös osana palvelintilaa. Olitpa sitten harrastaja kotona tai kaivosmies, jolla on valtava varastotila, FPGA: t voivat toimia sinulle.

Edullinen: Voit ostaa edullisia FPGA: ita, kuten F1 Mini +, alle 200 dollaria. Jos olet harrastelija, joka on kiinnostunut tutkimaan salauksen louhintaa ensimmäistä kertaa, FPGA-kaivos on varmasti vaihtoehto. FPGA-kaivostoiminta ei ole aloittelijaystävällistä, mutta se voi varmasti olla edullinen.

Kannattava: Vuoden 2019 puolivälissä FPGA-kaivostoiminta voi helposti ansaita 12 dollaria voittoa päivässä.

FPGA Versus ASIC Versus GPU

Kolme suosituinta salauskaivostyyppiä, jotka ovat saatavilla tänään, ovat FPGA-, ASIC- ja GPU-kaivostoiminta:

fpga-kaivos-kaavio

GPU (Graphics Processing Unit) -kaivostoiminta

GPU-kaivos on kuin työkalupakki, joka tarjoaa sinulle paljon erilaisia ​​vaihtoehtoja. Voit käyttää näitä työkaluja useisiin tehtäviin, vaikka se ei ole tehokkain vaihtoehto mille tahansa tehtävälle. Sen sijaan, että sinulla olisi ruohonleikkuria esimerkiksi leikkamaan nurmikkoa, sinulla on machete. Se saa työn tehtyä, mutta ruohonleikkuri olisi parempi.

GPU-kaivos perustuu tietokoneen grafiikkasuoritinyksikköön (GPU). GPU: n ensisijainen tarkoitus on grafiikan renderointi. Se tuottaa hajautuksia nopeammin kuin suoritin, vaikka se on silti paljon hitaampaa kuin FPGA- ja ASIC-kaivostoiminta, koska GPU: n ensisijainen tarkoitus on jälleen grafiikan käsittely, ei minun salausvaluutta.

GPU-kaivoksen tärkein etu on, että se on mukautettavissa. Voit muuttaa algoritmeja. GPU: t on myös helppo saada: kenellä tahansa pelitietokoneesta on jo kunnollisesti toimiva GPU. GPU-kaivostyöläiset voivat olla myös kaksikäyttöisiä: voit pelata päivällä, sitten salata yötä.

FPGA (Field Programmable Gate Array) -kaivostoiminta

FPGA: t, kuten GPU: t, voivat muuttaa algoritmeja, mikä tekee niistä mukautuvia. Toisin kuin GPU-kaivos, sinun on kuitenkin rakennettava sekä digitaalisen piirin suunnittelu että ohjelmisto. Se ei ole käyttäjäystävällinen, ja järjestelmän rakentaminen voi viedä viikkoja tai jopa kuukausia. Myös FPGA: ta oli aiemmin vaikea ostaa. Nykyään löydät kuitenkin kaikenlaisia ​​FPGA-sirumalleja ja -kokoja aina halvoista (200 dollaria) kalliisiin (6000 dollaria) vaihtoehdoihin, jolloin FPGA-kaivostoiminta on edullista.

ASIC (Application Specific Integrated Circuit) -kaivostoiminta

ASIC: t on suunniteltu toimimaan vain tietyllä algoritmilla. Nämä kaivostyöläiset suorittavat kyseisen algoritmin erittäin nopeasti, mutta algoritmia ei voida muuttaa (tai ainakaan ASIC ei ole yhtä tehokas, jos louhit eri kryptovaluutta). ASIC: t ovat kalliita, vaikka ne ovatkin kannattavia ja helppokäyttöisiä.

Parhaat FPGA: t, jotka ovat saatavilla tänään

Jotkut suosituimmista FPGA: sta, jotka ovat saatavilla tänään, ovat:

  • F1 Blackminer: 1 350 dollaria
  • F1 + Blackminer: 2199 dollaria
  • Kunnostettu BTU9P: 1 999 dollaria
  • Kunnostettu BCU1525: 1 999 dollaria
  • F1 Mini +: 189 dollaria

FPGA Mining: parhaat kolikot ja algoritmit kaivoksilleni

Yksi FPGA-kaivostoiminnan parhaista osista on se, että voit vaihtaa kolikoiden välillä, kun yksi kolikko tulee kannattavammaksi. Sen sijaan, että juuttuisi yhteen tiettyyn kolikkoon, voit valita sen, joka ansaitsee sinulle eniten rahaa tänään, tällä viikolla tai tässä kuussa.

Jotkut suosituimmista algoritmeista ja kolikoista, joita tällä hetkellä käytetään FPGA-yhteisössä, ovat:

  • Algoritmi: Keccak-ZP: n kannattavin kolikko: Zen-protokolla
  • Algoritmi: 0xToken kannattavin kolikko: 0xBitcoin
  • Algoritmi: Lyra2z: n kannattavin kolikko: Gentarium
  • Algoritmi: Tribuksen kannattavin kolikko: Denarius
  • Algoritmi: Keccakin kannattavin kolikko: MaxCoin
  • Algoritmi: Nexuksen kannattavin kolikko: Nexus
  • Algoritmi: CryptoNightV7 kannattavin kolikko: Monero

Vaihda kolikoiden ja algoritmien välillä maksimoidaksesi FPGA-kaivostoiminnan kannattavuuden.

Kuinka asettaa FPGA: t

FPGA: t on ohjelmoitava tietyntyyppisellä ohjelmointikielellä. Kaksi suosituinta kieltä ovat Verilog ja VHDL. Niitä kutsutaan “Laitteiden kuvauskieliksi” tai HDL :eiksi.

Kun ohjelmoit FPGA: n a Laitteiston kuvaus Kieli, teet niin sanottuaRTL-ohjelmointi tai Rekisteröi siirtotason ohjelmointi”. Tämä tarkoittaa sitä, että ohjelmoija, joka ohjelmoi FPGA: ta RTL-tasolla, pystyy hallitsemaan kaikkia FPGA: n sisällä olevia yksittäisiä kohteita maksimaalisen räätälöinnin ja suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Tässä FPGA: t eroavat yleiskäyttöisistä prosessoreista, kuten suorittimista ja GPU: ista. CPU: t ja GPU: t voidaan ohjelmoida ylemmän tason kielillä, kuten C, C ++, Java ja Python.

Koska korkean tason kieliä on paljon helpompi oppia ja käyttää, monet ihmiset ovat yrittäneet luoda järjestelmän, jonka avulla voit ohjelmoida FPGA: ita korkean tason kielillä. Handel-C-niminen yliopistoprojekti yritti luoda tällaisen järjestelmän 1990-luvun lopulla. Nykyään järjestelmästä on kehittynyt useita ohjelmistopaketteja, mukaan lukien Vivado HLS (korkean tason synteesi) ja kieli nimeltä OpenCL.

Nämä korkean tason FPGA-kielet toimivat joissakin sovelluksissa – kuten tekoäly -, vaikka ne eivät toimi hyvin salauksen louhinnassa.

Salausvaluutan louhimiseksi kilpailukykyisesti FPGA on määritettävä alimmalle mahdolliselle tasolle, joka on rekisterinsiirtotaso (RTL) käyttäen laitteistokuvauskieliä kuten Verilog ja VHDL.

Nykyään FPGA-kaivostyöläiset on jaettu Verilogin ja VHDL: n kesken. Nämä kaksi ovat rakenteellisesti samanlaisia ​​ohjelmointikieliä, vaikka niiden syntaksit vaihtelevatkin dramaattisesti. VHDL: ää käytetään tyypillisesti akateemisessa ympäristössä, kun taas ohjelmoijat ja yritykset käyttävät Verilogia tosielämässä.

Yksi Verilogin eduista on, että sillä on sama syntakse kuin C-ohjelmointikielellä. Lisäksi Verilog-ohjelma vie alle puolet tekstitilasta, jonka vastaava VHDL-ohjelma vie. Näiden etujen takia Verilog on suosittu todellisissa FPGA-toteutuksissa.

FPGA-kaivos ja bittivirrat

Termi “bittivirrat” näkyy usein, kun tarkastelet FPGA-kaivostoimintaa. Kun FPGA: lle on kirjoitettu ohjelma, FPA on ladattava kyseiseen ohjelmaan.

Tämä ohjelma on pohjimmiltaan vain FPGA: n eri logiikkaelementtien kokoonpano. Kokoonpano kertoo näille logiikkaelementeille mitä tehdä. Määritystiedostoa kutsutaan bittivirraksi.

Jos haluat ladata ohjelman FPGA: hon, sinulla on oltava oikea bittivirta. Tietokoneellasi on oltava myös erityinen ohjelma, joka lataa bittivirran FPGA: han.

On tärkeää muistaa, että FPGA: n kokoonpano on epävakaa: Aivan kuten RAM, FPGA: t hävittävät kokoonpanonsa, kun virtalähde katoaa. Siksi useimmissa FPGA-korteissa on flash-muisti, joka sijaitsee aivan FPGA: n vieressä. Tämä flash-muisti sisältää bittivirran määritystiedoston, ja kortti voidaan määrittää lataamaan bittivirran tiedosto automaattisesti käynnistyksen yhteydessä.

Bittivirtoja tai määritystiedostoja on myös kahta erityyppistä, mukaan lukien tavallinen bittivirta ja muistin määritystiedosto:

Vakio Bitstream: Tavallinen bittivirta on kokoonpano, joka menettää sisällön, kun yksikkö menettää virran – aivan kuten RAM tyhjentää sen sisällön virtakatkoksen jälkeen.

Muistin määritystiedosto: Muistin määritystiedosto on suunniteltu ladattavaksi tietokoneelta FPGA: n kautta viereiseen flash-muistiin, jotta FPGA voi määrittää itsensä automaattisesti käynnistettäessä.

Monet kaivostyöläiset käyttävät muistimääritystiedostoa maksimoidakseen käyttöajan. Muistin määritystiedostot ovat erityisen hyödyllisiä kaivoslaitoksia etänä hoitaville. Jos kaivostilalla tapahtuu sähkökatko, FPGA voi palata takaisin verkkoon välittömästi.

Jos sähkökatko tapahtuu ja sinulla ei ole muistin määritystiedostoa, sinun on käytettävä etäpääteohjelmaa (kuten TeamViewer) FPGA: n manuaaliseen uudelleenohjelmointiin.

Viimeinen sana

Viime kädessä FPGA-kaivostoiminta pääsi otsikoihin vuonna 2018 Bitcointalk-keskusteluketjun jälkeen tuli virus. Siitä lähtien FPGA-kaivostoiminta on ollut suosittu ja tehokas tapa kaivaa kaikki erityyppiset kryptovaluutat.

FPGA: t voidaan räätälöidä kaivamaan kaikki erityyppiset kryptovaluutat. Ne eivät ole yhtä tehokkaita kuin ASIC: t, mutta ne ovat paremmin muokattavissa. Saat GPU-kaivosmiehen mukautettavuuden ASICin suurella teholla ja tehokkuudella. Jatkamme tämän FPGA-kaivoskatsauksen päivittämistä uusilla tuotteilla, ilmoituksilla ja kehityksillä kenttäohjelmoitavien porttijärjestelmien maailmassa.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Follow Us
Facebooktwitter
Promo
banner
Promo
banner