FPGA Rudarstvo: Kako delujejo poljski programabilni nizi vrat

vodnik za rudarstvo fpga

Rudarstvo FPGA v svetu kriptovalut je nov nastajajoči trend, ki spreminja način kopanja kovancev in žetonov na osnovi verige blokov, saj je zelo učinkovit v primerjavi z zmogljivostmi rudarjenja GPU in CPU.

FPGA ali Field Programmable Gate Array je edinstvena integrirana vrsta praznega digitalnega vezja, ki se uporablja v različnih vrstah tehnologije in v primerjavi s strojno opremo grafične procesne enote (GPU) ustvarja višjo hitrost razpršitve z manjšo količino moči in električne energije..

FPGA lahko najdete na primer v sistemih za obdelavo slik in videa. Uporablja se tudi za vrhunske izračune kriptografskih algoritmov in je znan po tem, da vam daje večji nadzor nad strojno opremo FPGA.

Kot že ime pove, so poljsko programabilni nizi vrat programabilni na terenu. Potem ko kupec kupi FPGA, ga lahko prilagodi tako, da ustreza vsem računskim potrebam.

Omeniti velja, da strokovnjaki Field Programmable Gate Arrays priporočajo razmišljanje o FPGA kot o Lego blokih:

»FPGA lahko predstavljate kot Lego bloke. Samostojni Legoji vam omogočajo, da z istimi, nastavljivimi kosi zgradite veliko različnih stvari. En kos lahko uporabimo za izdelavo strehe hiše, kasneje pa ga lahko naknadno vgradimo v šasijo avtomobila. ” #BlockBaseMining

Tako kot Lego kocke lahko tudi FGPA, ki so jih čipi ustvarili leta 1985, za izdelavo skoraj vseh digitalnih vezij z visoko prilagodljivostjo in vsestranskostjo za enostavno spreminjanje algoritmov. FPGA lahko poganjajo različno programsko opremo in so v bistvu LEGO inženirski komplet v primerjavi z grafičnimi procesorji, ki so mešana naključna orodja v orodjarni.

Ker so FPGA prilagodljive in stroškovno učinkovite naprave, ki jih je mogoče ponovno programirati, lahko delujejo z različnimi algoritmi, vendar imajo strožjo uporabniško izkušnjo in zahtevajo pravilno nastavitev programske opreme in digitalnega vezja. Ta funkcija je pomembna za rudarjenje kovancev kriptovalut, ker različni kriptoaseti uporabljajo različne algoritme za rudarjenje. FPGA-je je mogoče enostavno prilagoditi vsem različnim rudarskim potrebam, saj je razmerje učinkovitosti hitrosti razprševanja in porabe energije zelo ugodno za FPGA-je v primerjavi z grafičnimi procesorji (ali ASIC-ji).

Oglejmo si industrijo kripto rudarjenja FPGA in si oglejte prednosti hitrosti in fleksibilnosti Field Programmable Gate Arrays.

Kako deluje rudarstvo FPGA?

Preden se pogovorimo o delovanju FPGA, moramo razložiti osnove kripto rudarjenja.

Bitcoin in večina drugih kriptovalut so sestavljeni iz blokov podatkov. Ti bloki so med seboj povezani – v verigi – z edinstvenimi nizi številk in črk, znanih kot zgoščeni znaki. Kriptografija zagotavlja, da je mogoče za povezovanje trenutnega bloka podatkov v verigi blokov z naslednjim uporabiti samo določeno razpršitev.

Ko računalnik ‘izkoplje’ bitcoin in druge kriptovalute, računalnik preprosto ugiba bilijone različnih zgoščenk. Gre za postopek poskusov in napak. Sčasoma računalnik ugiba pravo razpršitev in novi blok je dodan v verigo.

Recimo, da ste učitelj pred učilnico. 25 otrokom v razredu rečete, naj uganejo število med 1 in 1000. Prva oseba, ki ugane pravilno številko, dobi 5 USD. Nadaljujete po sobi, dokler končno en otrok ne ugane pravilnega odgovora.

Zdaj si predstavite isto situacijo, le da ena oseba govori na velikem stadionu pred 80.000 ljudmi. Govornik prosi stadion, naj ugane številko med 1 in 1 bilijonom. Vsi kričijo naključne številke, dokler na koncu ena oseba ne ugane pravilne številke. To je bližje načinu delovanja bitcoinov.

Pri rudarjenju bitcoinov morajo rudarji nameniti čas, energijo in vire iskanju prave številke. To je ‘delo’, ki ga je treba opraviti za pridobivanje bitcoinov. Pravilna številka, ki so jo na koncu prišli rudarji, je medtem ‘dokaz’ tega dela. Vsak drug rudar lahko preveri to številko glede na pravilno številko, ki jo je zapisal zvočnik, da preveri, ali je rudar opravil delo.

Pri rudarjenju bitcoinov ne prosite učilnice, da ugane številko med 1 in 1.000. Namesto tega prosite milijone rudarjev po vsem svetu, naj uganejo številko, ki je dolga 64 številk. Prihod do tega odgovora zahteva veliko računalniške moči. Ti računalniki nenehno ugibajo številke s 64 števkami. Sčasoma pride do pravilnega odgovora. Blok se doda v verigo blokov, rudar prejme nagrado za blok in izračuni za naslednji blok se začnejo.

Kako FPGA pridobivajo kriptovaluto

Pojasnili smo, kako deluje kripto rudarstvo. Toda kako Field Programmable Gate Arrays izboljšajo rudarstvo? Kako bolj učinkovito kopajo kriptovalute?

No, FPGA so ena izmed številnih možnosti, ki so na voljo kripto rudarjem. Danes lahko rudarji uporabljajo CPU, GPU, FPGA ali ASIC za pridobivanje kriptovalut. V zgodnjih dneh bitcoinov je lahko vsakdo z vrhunskim igralnim grafičnim procesorjem Bitcoin izkopal iz običajnega računalnika. Danes potrebujete najnovejše ASIC-je, da sploh razmišljate o ustvarjanju dobička z bitcoini.

FPGA rudarjenje uporabnikom ponuja rešitev, ki se razlikuje od zgornjih možnosti. Lahko je cenejši ali dražji, čeprav je vsekakor bolj prilagodljiv kot nastavitve rudarjenja GPU, CPU in ASIC. Znano je, da imajo rudarske ploščadi FPGA optimalno energetsko učinkovitost in višjo razpršitev na sekundo kot GPU.

Če želite namestiti sistem za rudarstvo FPGA, boste morali v določena zaporedja in nize namestiti posebne čipe, da povečate zmožnost računalnika ugibati razpršitve.

Ena najboljših stvari pri rudarjenju FPGA je, da je to najbolj prilagodljiva možnost; namesto da bi na primer kupili bitic ASIC, ki rudari samo bitcoine, lahko nastavitev FPGA prilagodite tako, da izkoplje katero koli kripto valuto..

Mnogi rudarji začetniki začnejo z rudarjenjem FPGA, preden se na primer lotijo ​​ASIC. Ko boste imeli izkušnje in razumeli, kako deluje kripto rudarstvo, boste dobro opremljeni za vodenje donosne rudarske kmetije ASIC.

FPGA so zelo prilagodljivi

Ko kupite ASIC rudar, je ta rudar res dober pri rudarjenju določene kriptovalute. Ta stroj je zasnovan tako, da nameni vse možne vire rudarjenju bitcoinov. To je eno orodje, ki je zasnovano od začetka do čim bolj učinkovitega kopanja bitcoinov.

FPGA pa so različni. Sestavljeni so iz več gradnikov, ki jih je mogoče sestaviti za pridobivanje različnih kriptovalut.

Za to analogijo si omislite ASIC, kot je kosilnica. Kosilnica je res dobra pri izpolnjevanju določene naloge: košnje trate. To je najboljši način za košnjo trate.

FPGA so medtem podobni naboru možnosti, ki bi jih lahko uredili za košnjo trate na različne načine. Na primer imate izvijač, kladivo, mačeto in škarje. Na voljo imate tudi cev za zalivanje trate po njenem poseku, škropilnice, gnojila Namesto da imate samo kosilnico – kot je ASIC – imate več orodij, s katerimi lahko trato na različne načine režete in gojite z različnimi stopnjami učinkovitosti. To je širok izbor orodij, ki rudarjem ponuja veliko različnih možnosti.

Ko nastavite, da vse te možnosti delujejo v optimalni obliki, bo vaša FPGA prinesla največji dobiček in najboljšo možno učinkovitost.

Prednosti rudarjenja FPGA

Za rudarstvo FPGA je nekaj ključnih koristi, med drugim:

Manjša poraba energije: FPGA so zasnovani tako, da porabijo manj energije kot druga integrirana vezja. Manjša poraba energije pomeni večji dobiček za rudarje. Kriptokoparji so se že preselili v države ali regije, kjer so cene električne energije nizke. Rudarji v nekaterih delih Kanade in ZDA na primer za hidroelektrično energijo plačajo manj kot 0,05 ameriškega dolarja na kWh, kar bistveno olajša ustvarjanje dobička kot nekdo, ki v Nemčiji plača 0,40 dolarja na kWh.

Prilagajanje: FPGA je mogoče prilagoditi tako, da ustrezajo vsem različnim vrstam potreb. Na primer lahko konfigurirate FPGA za izračun različnih algoritmov za različne kriptovalute. Lahko na primer preklopite na kriptovaluto, ki je na primer danes najbolj donosna, nato pa prilagodite svoje FPGA, da bodo v prihodnosti kopali drugo, bolj donosno kriptovaluto. Najboljše od vsega je, da se to stikalo lahko zgodi z omejenimi časi izpada.

Idealno za ljubitelje ljubiteljev ali strežniške kmetije: FPGA lahko uporabite za donosno rudarjenje kriptovalut doma. FPGA lahko uporabite tudi kot del strežniške farme. Ne glede na to, ali ste ljubitelj doma ali rudar z ogromnim skladiščnim prostorom, lahko FPGA ustrezajo vam.

Cenovno dostopne: Nizkocenovne FPGA, kot je F1 Mini +, lahko kupite za manj kot 200 USD. Če ste hobi rudar, ki ga prvič zanima raziskovanje kripto rudarjenja, potem je zagotovo možnost rudarjenja FPGA. Rudarstvo FPGA ni prijazno do začetnikov, vsekakor pa je lahko dostopno.

Donosno: sredi leta 2019 lahko rudarstvo FPGA zlahka zasluži 12 USD dobička na dan.

FPGA v primerjavi z ASIC in GPU

Tri najbolj priljubljene vrste kripto rudarjenja, ki so danes na voljo, vključujejo rudarstvo FPGA, ASIC in GPU:

fpga-mining-chart

GPU (enota za obdelavo grafike) Rudarstvo

GPU rudarstvo je kot orodje, ki vam ponuja veliko različnih možnosti. Ta orodja lahko uporabite za različna opravila, čeprav to ni najučinkovitejša možnost za katero koli nalogo. Namesto, da bi imeli na primer kosilnico za košnjo, imate mačeto. Nalogo opravi, vendar bi bila kosilnica boljša.

GPU rudarstvo temelji na grafični procesorski enoti (GPU) v računalniku. Primarni namen grafičnega procesorja je upodabljati grafiko. Hitreje proizvede zgoščenke kot CPU, čeprav je še vedno precej počasnejši od rudarjenja FPGA in ASIC, ker je spet glavni namen GPU-ja obdelava grafike in ne rudarjenje kriptovalut.

Glavna prednost rudarjenja GPU je, da je prilagodljiv. Algoritme lahko spremenite. GPU je tudi enostavno dobiti: kdor ima igralni računalnik, ima že GPU s spodobno močjo. Rudarji GPU so lahko tudi dvonamenski: podnevi lahko igrate, ponoči pa rudarite kripto.

Rudarstvo FPGA (Field Programmable Gate Array)

FPGA, tako kot grafični procesorji, lahko spreminjajo algoritme, zaradi česar so prilagodljivi. Za razliko od rudarjenja GPU pa boste morali zgraditi tako zasnovo digitalnega vezja kot programsko opremo. Ni uporabniku prijazen, sistem pa lahko traja tedne ali celo mesece. Včasih je bilo težko kupiti tudi FPGA. Danes pa lahko najdete vse vrste modelov in velikosti čipov FPGA, od poceni (200 USD) do dragih (6000 USD) možnosti, zaradi česar je rudarstvo FPGA dostopno.

Rudarstvo ASIC (integrirano vezje, specifično za aplikacijo)

ASIC-ji so zasnovani za izvajanje samo določenega algoritma. Ti rudarji ta algoritem zaženejo zelo hitro, vendar ga ni mogoče spremeniti (ali vsaj ASIC ne bo tako učinkovit, če rudarite drugo kriptovaluto). ASIC-ji so dragi, čeprav so donosni in enostavni za uporabo.

Najboljši FPGA-ji, ki so na voljo danes

Nekateri izmed najbolj priljubljenih FPGA, ki so danes na voljo, vključujejo:

  • F1 Blackminer: 1.350 dolarjev
  • F1 + Blackminer: 2.199 USD
  • Prenovljen BTU9P: 1.999 dolarjev
  • Prenovljeno BCU1525: 1.999 dolarjev
  • F1 Mini +: 189 dolarjev

FPGA Rudarstvo: Najboljši kovanci in algoritmi za pridobivanje

Eden najboljših delov o FPGA rudarjenju je, da lahko preklapljate med kovanci, ko en kovanec postane bolj donosen. Namesto da bi se zataknili z enim določenim kovancem, lahko izberete tistega, s katerim boste danes, ta teden ali ta mesec zaslužili največ denarja.

Nekateri izmed najbolj priljubljenih algoritmov in kovancev, ki se trenutno uporabljajo v skupnosti FPGA, vključujejo:

  • Algoritem: Keccak-ZP Najdonosnejši kovanec: protokol Zen
  • Algoritem: 0xToken Najbolj donosni kovanec: 0xBitcoin
  • Algoritem: Lyra2z Najdonosnejši kovanec: Gentarium
  • Algoritem: Tribus najdonosnejši kovanec: Denarij
  • Algoritem: Keccak Najdonosnejši kovanec: MaxCoin
  • Algoritem: Nexus Najbolj donosni kovanec: Nexus
  • Algoritem: CryptoNightV7 Najbolj donosni kovanec: Monero

Preklapljajte med kovanci in algoritmi, da povečate donosnost rudarjenja FPGA.

Kako nastaviti FPGA

FPGA morajo biti programirani s posebno vrsto programskega jezika. Dva najbolj priljubljena jezika sta Verilog in VHDL. Ti se imenujejo “Jeziki za opis strojne opreme” ali HDL.

Ko programirate FPGA v Jezik opisa strojne opreme, počnete, kar se imenujeRTL programiranje «ali» Registriranje programiranja na ravni prenosa“. To pomeni, da lahko programer, ki programira FPGA na ravni RTL, v celoti nadzoruje vsak posamezen element znotraj FPGA za maksimalno prilagajanje in delovanje.

Tu se FPGA razlikujejo od splošnih procesorjev, kot so CPU in GPU. CPU in GPU je mogoče programirati z uporabo jezikov višje ravni, kot so C, C ++, Java in Python.

Ker je jezikov na visoki ravni veliko lažje učiti in uporabljati, je veliko ljudi poskušalo ustvariti sistem, ki vam omogoča programiranje FPGA z uporabo jezikov na visoki ravni. Univerzitetni projekt, imenovan Handel-C, je skušal v poznih devetdesetih letih ustvariti tak sistem. Danes se je ta sistem razvil v več programskih paketov, vključno z Vivado HLS (sinteza na visoki ravni) in jezik, imenovan OpenCL.

Ti jeziki FPGA na visoki ravni delujejo za nekatere aplikacije – na primer umetno inteligenco -, čeprav pri kriptokopavanju ne delujejo dobro.

Za konkurenčno pridobivanje kriptovalut mora biti vaš FPGA konfiguriran na najnižji možni ravni, to je nivo prenosa registra (RTL) z uporabo jezikov za opis strojne opreme, kot sta Verilog in VHDL.

Danes so rudarji FPGA razdeljeni med Verilog in VHDL. Oba sta strukturno podobna programska jezika, čeprav se njihova sintaksa močno razlikuje. VHDL se običajno uporablja v akademskih nastavitvah, Verilog pa v resničnem svetu uporabljajo programerji in podjetja.

Ena od prednosti programa Verilog je, da ima enako sintakso kot programski jezik C. Poleg tega program Verilog zavzame manj kot polovico besedilnega prostora, kot bi ga zavzel podoben program v VHDL. Zaradi teh prednosti je Verilog bolj priljubljen med realnimi implementacijami FPGA.

FPGA rudarstvo in bitni tokovi

Pri pogledu na FPGA rudarjenje boste pogosto videli izraz „bitni tokovi“. Ko je program napisan za FPGA, mora biti FPA s tem programom “naložen”.

Ta program je v bistvu samo konfiguracija različnih logičnih elementov znotraj FPGA. Konfiguracija pove tem logičnim elementom, kaj storiti. Konfiguracijska datoteka se imenuje bitni tok.

Če želite program naložiti v FPGA, morate imeti pravi bitni tok. V računalniku morate imeti tudi poseben program, ki nalaga bitni tok v FPGA.

Pomembno je vedeti, da je konfiguracija FPGA nestanovitna: tako kot RAM tudi FPGA izpraznijo svoje konfiguracije, ko izgine napajanje. Zato ima večina kartic FPGA bliskovni pomnilnik, ki stoji tik ob FPGA. Ta bliskovni pomnilnik vsebuje konfiguracijsko datoteko bitnega toka in kartico je mogoče konfigurirati za samodejno nalaganje datoteke bitnega toka ob zagonu.

Obstajata tudi dve različni vrsti bitnih tokov ali konfiguracijskih datotek, vključno s standardnim bitnim tokom in konfiguracijsko datoteko pomnilnika:

Standardni bitni tok: Standardni bitni tok je konfiguracija, ki bo izgubila svojo vsebino, ko bo enota izgubila energijo – tako kot RAM odvrže svojo vsebino po izgubi energije.

Konfiguracijska datoteka pomnilnika: Konfiguracijska datoteka pomnilnika je zasnovana tako, da se iz računalnika prek FPGA naloži v sosednji bliskovni pomnilnik, tako da se lahko FPGA samodejno konfigurira med vklopom.

Številni rudarji bodo uporabili konfiguracijsko datoteko pomnilnika za največjo uptime. Datoteke za konfiguracijo pomnilnika so še posebej koristne za tiste, ki na daljavo vodijo rudarske farme. Če pride do izpada električne energije na rudarski kmetiji, se lahko FPGA takoj vrne v internet.

Če pride do izpada električne energije in nimate konfiguracijske datoteke pomnilnika, bi morali za oddaljeni terminalski program (kot je TeamViewer) ročno ponovno programirati FPGA.

Končna beseda

Konec koncev je FPGA rudarstvo leta 2018 postalo naslovnica po bitki foruma Bitcointalk postala virusna. Od takrat je rudarstvo FPGA priljubljen in močan način rudarjenja vseh različnih vrst kriptovalut.

FPGA je mogoče prilagoditi za rudarjenje vseh različnih vrst kriptovalut. Niso tako zmogljivi kot ASIC-ji, so pa bolj prilagodljivi. Prilagodljivost rudarja GPU dobite z veliko močjo in učinkovitostjo ASIC. Ta pregled rudarjenja FPGA bomo še naprej posodabljali z novimi izdelki, napovedmi in napredki v svetu Field Programmable Gate Arrays.

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