Minería FPGA: cómo funcionan las matrices de puertas programables en campo

guía de minería fpga

La minería de FPGA en el mundo de las criptomonedas es una nueva tendencia emergente establecida para cambiar la forma en que se extraen las monedas y los tokens basados ​​en blockchain debido a que es muy eficiente en comparación con el rendimiento de minería de GPU y CPU..

FPGA, o una matriz de puerta programable en campo, es un tipo integrado único de circuito digital en blanco que se utiliza en varios tipos de tecnología y produce una mayor tasa de hash con menores cantidades de energía y electricidad en comparación con el hardware de la unidad de procesamiento gráfico (GPU).

Puede encontrar FPGA en sistemas de procesamiento de imágenes y video, por ejemplo. También se utiliza para cálculos de algoritmos criptográficos de alta gama y es conocido por brindarle más control del hardware FPGA..

Como sugiere su nombre, las matrices de puertas programables en campo son programables en campo. Después de que un cliente compra el FPGA, el cliente puede personalizarlo para satisfacer cualquier necesidad computacional..

Vale la pena señalar que los expertos en matrices de puertas programables en campo recomiendan pensar en los FPGA como bloques de Lego:

“Puedes pensar en los FPGA como bloques de Lego. Los Legos independientes te permiten construir muchas cosas diferentes usando las mismas piezas reconfigurables. Se puede usar una pieza para hacer el techo de una casa, y la misma pieza se puede adaptar posteriormente para hacer el chasis de un automóvil “. #BlockBaseMining

Al igual que los bloques de Lego, los FGPA, cuyos chips se crearon en 1985, se pueden utilizar para construir prácticamente cualquier circuito digital con alta adaptabilidad y versatilidad para cambiar algoritmos fácilmente. Las FPGA pueden ejecutar software diferente y son esencialmente un kit de ingeniería LEGO en comparación con las GPU que son una mezcla de herramientas aleatorias en una caja de herramientas.

Debido a que los FPGA son dispositivos reprogramables rentables y personalizables, pueden operar usando diferentes algoritmos pero presentan una experiencia de usuario más dura y requieren que tanto el software como el diseño de circuitos digitales se configuren correctamente. Esta función es importante para la minería de monedas de criptomonedas porque diferentes criptoactivos utilizan diferentes algoritmos para la minería. Las FPGA se pueden ajustar fácilmente para satisfacer todas las diferentes necesidades de minería, ya que la relación de eficiencia de la velocidad de hash y el consumo de energía es muy favorable para las FPGA frente a las GPU (o ASIC)..

Repasemos la industria de la criptominería FPGA y mapeemos las ventajas de velocidad y flexibilidad de las matrices de puertas programables en campo.

¿Cómo funciona la minería FPGA??

Antes de hablar sobre cómo funciona la minería FPGA, necesitamos explicar los conceptos básicos de la minería criptográfica..

Bitcoin y la mayoría de las demás criptomonedas están formadas por bloques de datos. Estos bloques están vinculados entre sí, en una cadena, mediante cadenas únicas de números y letras conocidas como hashes. La criptografía garantiza que solo se pueda usar un hash específico para vincular el bloque de datos actual en la cadena de bloques al siguiente.

Cuando una computadora “extrae” bitcoins y otras criptomonedas, la computadora simplemente está adivinando billones de hashes diferentes. Es un proceso de prueba y error. Finalmente, la computadora adivina el hash correcto y el nuevo bloque se agrega a la cadena.

Supongamos que eres el profesor frente a un aula. Les dice a los 25 niños de su clase que adivinen un número entre 1 y 1,000. La primera persona que adivine el número correcto recibe $ 5. Sigues dando vueltas por la habitación hasta que, finalmente, un niño adivina la respuesta correcta..

Ahora, imagine la misma situación, excepto que es una persona hablando en un estadio enorme frente a 80.000 personas. El orador pide al estadio que adivine un número entre 1 y 1 billón. Todos gritan números aleatorios hasta que, finalmente, una persona adivina el número correcto. Eso está más cerca de cómo funciona la minería de bitcoins.

Con la minería de bitcoins, los mineros deben dedicar tiempo, energía y recursos para encontrar el número correcto. Este es el “trabajo” que se debe realizar para extraer bitcoins. Mientras tanto, el número correcto que finalmente obtienen los mineros es la “prueba” de ese trabajo. Cualquier otro minero puede comparar ese número con el número correcto escrito por el hablante para verificar que el minero hizo el trabajo..

Con la minería de bitcoins, no le está pidiendo a un salón de clases que adivine un número entre 1 y 1,000. En cambio, está pidiendo a millones de mineros en todo el mundo que adivinen un número de 64 dígitos. Llegar a esta respuesta requiere mucha potencia informática. Estas computadoras están constantemente adivinando números que tienen 64 dígitos. Finalmente, se llega a la respuesta correcta. El bloque se agrega a la cadena de bloques, el minero recibe la recompensa del bloque y comienzan los cálculos para el siguiente bloque..

Cómo las FPGA extraen criptomonedas

Explicamos cómo funciona la minería de criptomonedas. Pero, ¿cómo mejoran las matrices de puertas programables en campo la minería? ¿Cómo extraen criptomonedas de manera más eficiente??

Bueno, los FPGA son una de las varias opciones disponibles para los mineros criptográficos. Hoy en día, los mineros pueden usar CPU, GPU, FPGA o ASIC para extraer criptomonedas. En los primeros días de bitcoin, cualquiera con una GPU de juegos de alta gama podía extraer bitcoins de una computadora normal. Hoy en día, necesita los últimos ASIC para pensar siquiera en obtener ganancias con bitcoin.

La minería FPGA proporciona a los usuarios una solución diferente a las alternativas anteriores. Puede ser más barato o más caro, aunque ciertamente es más flexible que las configuraciones de minería de GPU, CPU y ASIC. Se sabe que las plataformas de minería FPGA tienen una eficiencia energética óptima y valores hash por segundo más altos que las GPU.

Para configurar un sistema de minería FPGA, deberá instalar chips especiales en secuencias y matrices específicas para aumentar la capacidad de su computadora para adivinar hashes.

Una de las mejores cosas de la minería FPGA es que es la opción más flexible; en lugar de comprar un ASIC de minería de bitcoins que solo extrae bitcoins, por ejemplo, su configuración de FPGA se puede personalizar para minar cualquier criptomoneda.

Muchos mineros novatos comienzan con la minería FPGA antes de pasar a la minería ASIC, por ejemplo. Una vez que tenga experiencia y comprenda cómo funciona la minería criptográfica, estará bien equipado para ejecutar una granja minera ASIC rentable.

Los FPGA son muy personalizables

Cuando compras un minero ASIC, ese minero es realmente bueno para extraer una criptomoneda específica. Esa máquina está diseñada para dedicar todos los recursos posibles a la minería de bitcoins. Es una herramienta única que está diseñada desde cero para extraer bitcoins de la manera más eficiente posible..

Los FPGA, sin embargo, son diferentes. Consisten en múltiples bloques de construcción que se pueden unir para extraer varias criptomonedas..

Para esta analogía, piense en un ASIC como una cortadora de césped. La cortadora de césped es realmente buena para realizar una tarea específica: cortar el césped. Es la mejor forma de cortar el césped..

Mientras tanto, los FPGA son como un conjunto de herramientas de opciones que se pueden organizar para cortar el césped de varias maneras. Tienes un destornillador, un martillo, un machete y unas tijeras, por ejemplo. También tiene una manguera para regar el césped después de cortarlo, aspersores, fertilizantes En lugar de solo tener una cortadora de césped, como un ASIC, tiene varias herramientas que puede usar para cortar y cultivar el césped de varias maneras con varios niveles de eficiencia. Es una amplia variedad de herramientas que ofrece a los mineros muchas opciones diferentes..

Cuando configure todas estas opciones para que funcionen de forma óptima, su FPGA le ofrecerá las mayores ganancias y la mejor eficiencia posible..

Beneficios de la minería FPGA

Hay varios beneficios cruciales para la minería FPGA, que incluyen:

Menor consumo de energía: Los FPGA están diseñados para consumir menos energía que otros circuitos integrados. Un menor consumo de energía significa más beneficios para los mineros. Los mineros criptográficos ya se han trasladado a países o regiones donde los precios de la electricidad son bajos. Los mineros en ciertas partes de Canadá y Estados Unidos, por ejemplo, pagan menos de $ 0.05 por kWh por energía hidroeléctrica, lo que hace que sea mucho más fácil obtener ganancias que alguien que paga, digamos $ 0.40 por kWh en Alemania..

Personalización: Los FPGA se pueden personalizar para satisfacer todos los diferentes tipos de necesidades. Puede configurar FPGA para calcular diferentes algoritmos para diferentes criptomonedas, por ejemplo. Puede cambiar a la criptomoneda que sea más rentable hoy, por ejemplo, y luego personalizar sus FPGA para extraer una criptomoneda diferente y más rentable en el futuro. Lo mejor de todo es que este cambio puede ocurrir con un tiempo de inactividad limitado.

Ideal para aficionados o granjas de servidores: Puede usar FPGA para extraer criptomonedas de manera rentable en casa. También puede utilizar FPGA como parte de una granja de servidores. Ya sea que sea un aficionado en casa o un minero con un gran espacio de almacenamiento, los FPGA pueden funcionar para usted.

Asequible: Puede comprar FPGA de gama baja como el F1 Mini + por menos de $ 200. Si eres un minero aficionado interesado en explorar la minería de criptomonedas por primera vez, entonces la minería FPGA es sin duda una opción. La minería FPGA no es apta para principiantes, pero ciertamente puede ser asequible.

Rentable: a mediados de 2019, la minería FPGA puede obtener fácilmente $ 12 de ganancia por día.

FPGA versus ASIC versus GPU

Los tres tipos más populares de minería criptográfica disponibles en la actualidad incluyen minería FPGA, ASIC y GPU:

gráfico-de-minería-fpga

Minería de GPU (Unidad de procesamiento de gráficos)

La minería de GPU es como una caja de herramientas que le brinda muchas opciones diferentes. Puede utilizar estas herramientas para diversas tareas, aunque no es la opción más eficiente para ninguna tarea. En lugar de tener una cortadora de césped para cortar el césped, por ejemplo, tienes un machete. Hace el trabajo, pero una cortadora de césped sería mejor.

La minería de GPU se basa en la unidad de procesamiento de gráficos (GPU) de su computadora. El propósito principal de una GPU es renderizar gráficos. Produce hashes más rápido que una CPU, aunque sigue siendo mucho más lento que la minería FPGA y ASIC porque, nuevamente, el propósito principal de una GPU es procesar gráficos y no extraer criptomonedas..

La principal ventaja de la minería de GPU es que es adaptable. Puede cambiar los algoritmos. Las GPU también son fáciles de conseguir: cualquier persona con una computadora para juegos ya tiene una GPU con una potencia decente. Los mineros de GPU también pueden tener un doble propósito: puedes jugar durante el día y luego extraer criptomonedas por la noche.

Minería FPGA (Field Programmable Gate Array)

Las FPGA, como las GPU, pueden cambiar los algoritmos, haciéndolos adaptables. Sin embargo, a diferencia de la minería de GPU, deberá crear tanto el diseño del circuito digital como el software. No es fácil de usar y puede llevar semanas o incluso meses construir su sistema. Los FPGA también solían ser difíciles de comprar. Hoy, sin embargo, puede encontrar todo tipo de modelos y tamaños de chips FPGA, que van desde opciones baratas ($ 200) hasta costosas ($ 6,000), lo que hace que la minería FPGA sea asequible..

Minería ASIC (circuito integrado específico de aplicación)

Los ASIC están diseñados para ejecutar solo un algoritmo específico. Estos mineros ejecutan ese algoritmo muy rápido, pero el algoritmo no se puede cambiar (o, al menos, el ASIC no será tan eficiente si está extrayendo una criptomoneda diferente). Los ASIC son costosos, aunque rentables y fáciles de usar.

Los mejores FPGA disponibles en la actualidad

Algunas de las FPGA más populares disponibles en la actualidad incluyen:

  • F1 Blackminer: $ 1,350
  • F1 + Blackminer: $ 2,199
  • BTU9P reacondicionado: $ 1,999
  • BCU1525 reacondicionado: $ 1,999
  • F1 Mini +: $ 189

Minería FPGA: mejores monedas y algoritmos para extraer

Una de las mejores partes de la minería FPGA es que puede cambiar entre monedas a medida que una moneda se vuelve más rentable. En lugar de quedarse con una moneda específica, puede elegir la que le genere más dinero hoy, esta semana o este mes..

Algunos de los algoritmos y monedas más populares que se utilizan actualmente en la comunidad FPGA incluyen:

  • Algoritmo: Keccak-ZP Moneda más rentable: Protocolo Zen
  • Algoritmo: 0xToken Moneda más rentable: 0xBitcoin
  • Algoritmo: Lyra2z Moneda más rentable: Gentarium
  • Algoritmo: Moneda más rentable de Tribus: Denario
  • Algoritmo: Moneda más rentable de Keccak: MaxCoin
  • Algoritmo: Nexus Moneda más rentable: Nexus
  • Algoritmo: CryptoNightV7 Moneda más rentable: Monero

Cambie entre monedas y algoritmos para maximizar la rentabilidad de su minería FPGA.

Cómo configurar FPGA

Los FPGA deben programarse utilizando un tipo especial de lenguaje de programación. Los dos idiomas más populares son Verilog y VHDL. Se denominan “lenguajes de descripción de hardware” o HDL..

Cuando programa una FPGA en un Lenguaje de descripción de hardware, estás haciendo lo que se llama “Programación RTL ”o“ Programación de nivel de transferencia de registro”. Esto significa que el programador que está programando la FPGA en el nivel RTL puede controlar completamente cada elemento individual dentro de la FPGA para una máxima personalización y rendimiento..

Aquí es donde los FPGA se diferencian de los procesadores de propósito general como CPU y GPU. Las CPU y GPU se pueden programar utilizando lenguajes de nivel superior como C, C ++, Java y Python.

Debido a que los lenguajes de alto nivel son mucho más fáciles de aprender y usar, muchas personas han intentado crear un sistema que le permita programar FPGA utilizando lenguajes de alto nivel. Un proyecto universitario llamado Handel-C intentó crear un sistema como este a fines de la década de 1990. Hoy, ese sistema ha evolucionado en varios paquetes de software, que incluyen Vivado HLS (síntesis de alto nivel) y un idioma llamado OpenCL.

Estos lenguajes FPGA de alto nivel funcionan para algunas aplicaciones, como la inteligencia artificial, aunque no funcionan bien para la minería criptográfica..

Para extraer criptomonedas de manera competitiva, su FPGA debe configurarse en el nivel más bajo posible, que es el nivel de transferencia de registro (RTL) utilizando lenguajes de descripción de hardware como Verilog y VHDL.

Hoy en día, los mineros FPGA se dividen entre Verilog y VHDL. Los dos son lenguajes de programación estructuralmente similares, aunque su sintaxis varía drásticamente. VHDL se utiliza normalmente en entornos académicos, mientras que Verilog se utiliza en el mundo real por programadores y empresas..

Una de las ventajas de Verilog es que tiene la misma sintaxis que el lenguaje de programación C. Además, un programa Verilog ocupa menos de la mitad del espacio de texto que ocuparía un programa similar en VHDL. Debido a estas ventajas, Verilog es más popular entre las implementaciones FPGA del mundo real..

Minería FPGA y Bitstreams

Verá que el término “bitstreams” aparece con frecuencia cuando mira la minería FPGA. Una vez que se ha escrito un programa para una FPGA, la FPA debe “cargarse” con ese programa.

Este programa es esencialmente solo una configuración de los diversos elementos lógicos dentro de la FPGA. La configuración le dice a estos elementos lógicos qué hacer. El archivo de configuración se llama bitstream.

Para cargar el programa en la FPGA, debe tener el flujo de bits correcto. También debe tener un programa especial en su PC que cargue el flujo de bits en la FPGA.

Es importante recordar que la configuración de la FPGA es volátil: al igual que la RAM, las FPGA descargarán sus configuraciones una vez que se pierda la fuente de alimentación. Es por eso que la mayoría de las tarjetas FPGA tienen una memoria flash que se encuentra justo al lado de la FPGA. Esta memoria flash contiene el archivo de configuración de flujo de bits y la tarjeta se puede configurar para cargar automáticamente el archivo de flujo de bits al inicio.

También hay dos tipos diferentes de flujos de bits o archivos de configuración, incluidos un flujo de bits estándar y un archivo de configuración de memoria:

Bitstream estándar: Un flujo de bits estándar es una configuración que pierde su contenido cuando la unidad pierde energía, al igual que la RAM descarga su contenido después de una pérdida de energía..

Archivo de configuración de memoria: Un archivo de configuración de memoria está diseñado para cargarse, desde la PC, a través de la FPGA, en la memoria flash vecina para que la FPGA pueda configurarse automáticamente al encender.

Muchos mineros usarán un archivo de configuración de memoria para maximizar el tiempo de actividad. Los archivos de configuración de memoria son particularmente útiles para quienes ejecutan granjas mineras de forma remota. Si hay un corte de energía en la granja minera, entonces la FPGA puede volver a estar en línea de inmediato.

Si hay un corte de energía y no tiene un archivo de configuración de memoria, entonces tendría que usar un programa de terminal remoto (como TeamViewer) para reprogramar manualmente la FPGA.

Palabra final

En última instancia, la minería FPGA llegó a los titulares en 2018 después de un hilo del foro de Bitcointalk se volvió viral. Desde entonces, la minería FPGA ha sido una forma popular y poderosa de extraer todos los diferentes tipos de criptomonedas..

Los FPGA se pueden personalizar para extraer todos los diferentes tipos de criptomonedas. No son tan potentes como los ASIC, pero son más personalizables. Obtiene la capacidad de personalización de un minero de GPU con la alta potencia y eficiencia de un ASIC. Continuaremos actualizando esta revisión de minería FPGA con nuevos productos, anuncios y avances en el mundo de las matrices de puertas programables de campo..

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
map