כריית FPGA: כיצד עובדים מערכי שערים מתוכנתים בשטח

מדריך כריית fpga

כריית FPGA בעולם המטבעות קריפטוגרפיים היא מגמה חדשה המתפתחת לשנות את אופן הכרייה של מטבעות ואסימונים מבוססי בלוקצ’יין בגלל היותם יעילים מאוד בהשוואה לביצועי כריית GPU ו- CPU..

FPGA, או מערך שער לתכנות בשטח, הוא סוג משולב ייחודי של מעגל דיגיטלי ריק המשמש בסוגים שונים של טכנולוגיה ומייצר קצב חשיש גבוה יותר עם כמויות נמוכות יותר של חשמל וחשמל בהשוואה לחומרה של יחידת עיבוד גרפי (GPU)..

ניתן למצוא FPGA במערכות עיבוד תמונה ווידאו, למשל. הוא משמש גם לחישובי אלגוריתם קריפטוגרפיים מתקדמים וידוע בכך שהוא נותן לך שליטה רבה יותר על חומרת FPGA.

כפי שהשם מרמז, מערכי שערים לתכנות בשטח ניתנים לתכנות בשטח. לאחר שלקוח רוכש את ה- FPGA, הלקוח יכול להתאים אותו בהתאם לכל צורך חישובי.

ראוי לציין מומחים של מערכי שערים לתכנות בשטח ממליצים לחשוב על FPGA כבלוקים של לגו:

“אתה יכול לחשוב על FPGA כחסימות לגו. לגו עצמאי מאפשר לבנות דברים רבים ושונים באמצעות אותם חלקים הניתנים להגדרה מחדש. ניתן להשתמש בחתיכה אחת לייצור גג של בית, ואחר כך ניתן לחדש את אותה חלקה כדי להפוך את השלדה של מכונית. ” #BlockBaseMining

בדיוק כמו בלוקי לגו, ניתן להשתמש ב- FGPA, אשר השבבים נוצרו בשנת 1985, כדי לבנות כמעט כל מעגל דיגיטלי עם יכולת הסתגלות גבוהה ורב-תכליתיות לשנות אלגוריתמים בקלות. FPGAs יכולים להריץ תוכנות שונות ומהווים למעשה ערכת הנדסה של LEGO בהשוואה ל- GPUs שקיות מעורבות של כלים אקראיים בארגז הכלים..

מכיוון ש- FPGA הם מכשירים הניתנים לתכנות מחדש הניתנים להתאמה אישית, הם יכולים לפעול באמצעות אלגוריתמים שונים אך מציגים חווית משתמש קשוחה יותר ודורשים התקנה נכונה של תוכנה ומעגל דיגיטלי. פונקציה זו חשובה לכריית מטבעות קריפטוגרפיים מכיוון שמכשירי קריפטו שונים משתמשים באלגוריתמים שונים לכרייה. ניתן לכוונן את FPGA בקלות על מנת לענות על כל צרכי הכרייה השונים מכיוון שיחס היעילות של מהירות הגיבוב וצריכת החשמל הוא מאוד נוח עבור FPGA לעומת GPUs (או ASIC)..

בואו נסקור את תעשיית כריית הקריפטו של FPGA ונממש את יתרונות המהירות והגמישות של מערכי שער לתכנות בשטח.

כיצד פועל כריית FPGA?

לפני שנדבר על אופן הפעולה של כריית FPGA, עלינו להסביר את היסודות של כריית קריפטו.

ביטקוין ורוב המטבעות הקריפטוגרפיים האחרים מורכבים מגושי נתונים. בלוקים אלה קשורים זה לזה – בשרשרת – על ידי מחרוזות ייחודיות של מספרים ואותיות המכונות hashes. קריפטוגרפיה מבטיחה כי ניתן להשתמש רק ב- hash ספציפי אחד כדי לקשר את גוש הנתונים הנוכחי בבלוקצ’יין למשנהו.

כאשר מחשב ‘מכרה’ ביטקוין ושאר מטבעות קריפטוגרפיים, המחשב פשוט מנחש טריליוני חשיפות שונות. זה תהליך של ניסוי וטעייה. בסופו של דבר, המחשב מנחש את החשיש הנכון, והחסימה החדשה מתווספת לשרשרת.

נניח שאתה המורה מול כיתה. אתה אומר ל -25 הילדים בכיתה שלך לנחש מספר שבין 1 ל -1,000. האדם הראשון שמנחש את המספר הנכון מקבל 5 דולר. אתה ממשיך להסתובב בחדר עד שלבסוף, ילד אחד מנחש את התשובה הנכונה.

עכשיו, דמיינו את אותו המצב, אלא שמדובר באדם אחד שמדבר באצטדיון מסיבי מול 80,000 איש. הדובר מבקש מהאצטדיון לנחש מספר שבין טריליון ל -1 טריליון. כולם צועקים מספרים אקראיים עד שבסופו של דבר, אדם אחד מנחש את המספר הנכון. זה קרוב יותר לאופן שבו כריית הביטקוין עובדת.

עם כריית ביטקוין, הכורים צריכים להקדיש זמן, אנרגיה ומשאבים למציאת המספר הנכון. זו ‘העבודה’ שיש לבצע בכריית הביטקוין. המספר הנכון שהכורים מגיעים אליו בסופו של דבר, בינתיים, הוא ‘ההוכחה’ של אותה עבודה. כל כורה אחר יכול לבדוק את המספר ההוא מול המספר הנכון שרשם הדובר כדי לוודא שהכורה ביצע את העבודה.

בכריית ביטקוין אינך מבקש מכיתה לנחש מספר שבין 1 ל -1,000. במקום זאת, אתה מבקש ממיליוני כורים ברחבי העולם לנחש מספר שאורכו 64 ספרות. ההגעה לתשובה זו דורשת כוח מחשוב רב. מחשבים אלה מנחשים כל הזמן מספרים בעלי 64 ספרות. בסופו של דבר, מגיעים לתשובה הנכונה. החסימה מתווספת לבלוקצ’יין, הכורה מקבל את תגמול החסימה והחישובים עבור הבלוק הבא מתחילים.

כיצד FPGA מטבעות מטבעות שלי

הסברנו כיצד עובד כריית קריפטו. אך כיצד מערכי שערים לתכנות בשטח משפרים את הכרייה? כיצד הם כורים מטבעות קריפטוגרפיים בצורה יעילה יותר?

ובכן, FPGA הם אחת מכמה אפשרויות העומדות בפני כורי הצפנה. כיום, כורים יכולים להשתמש במעבדי CPU, GPU, FPGA או ASIC בכריית מטבעות קריפטוגרפיים. בימים הראשונים של הביטקוין, כל מי שיש לו מעבד משחקים מתקדם יכול לכרות ביטקוין ממחשב רגיל. כיום, אתה צריך את ה- ASIC האחרונים אפילו כדי לחשוב על הרווחת Bitcoin.

כריית FPGA מספקת למשתמשים פתרון שונה מהחלופות לעיל. זה יכול להיות זול יותר או יקר יותר, אם כי הוא בהחלט גמיש יותר ממערכי כריית GPU, CPU ו- ASIC. ידוע כי אסדות כריית FPGA יעילות צריכת חשמל מיטבית וחשיפות גבוהות יותר לשנייה בהשוואה ל- GPU.

כדי להתקין מערכת כריית FPGA, יהיה עליך להתקין שבבים מיוחדים ברצפים ומערכים ספציפיים כדי להגדיל את יכולת המחשב לנחש חשיפות..

אחד הדברים הטובים ביותר בכריית FPGA הוא שזו האופציה הגמישה ביותר; במקום לקנות ASIC של כריית ביטקוין שרק מכרה ביטקוין למשל, ניתן להתאים את מערך ה- FPGA שלך לכרייה כל מטבע קריפטוגרפי..

כורים מתחילים רבים מתחילים בכריית FPGA לפני שהם עולים לכריית ASIC, למשל. ברגע שיש לך ניסיון ולהבין איך כריית קריפטו עובדת, תהיה מצויד היטב לנהל חוות כרייה רווחית של ASIC.

FPGAs ניתנים להתאמה אישית

כשאתה קונה כורה של ASIC, הכורה הזה באמת טוב בכריית מטבע קריפטו ספציפי אחד. מכונה זו בנויה כדי להקדיש כל משאב אפשרי לכריית ביטקוין. זה כלי יחיד שמתוכנן מהיסוד לכריית הביטקוין בצורה היעילה ביותר שאפשר.

לעומת זאת FPGAs שונים. הם מורכבים ממספר אבני בניין שניתן להרכיב למכרות מטבעות קריפטוגרפיים שונים.

לאנלוגיה זו, חשוב על ASIC כמו מכסחת דשא. מכסחת הדשא באמת טובה בביצוע משימה ספציפית: כיסוח דשא. זו הדרך הטובה ביותר לכסח את הדשא.

FPGAs, בינתיים, הם כמו ערכת כלים של אפשרויות שניתן לארגן בכדי לכסח את הדשא בדרכים שונות. יש לך למשל מברג, פטיש, מצ’טה ומספריים. יש לך גם צינור להשקות את הדשא לאחר חיתוךו, ספרינקלרים, דשנים במקום שיהיה לך רק מכסחת דשא – כמו ASIC – יש לך כלים מרובים שבהם תוכל לחתוך ולגדל את הדשא בדרכים שונות ברמות יעילות שונות. זה מגוון רחב של כלים שנותן לכורים המון אפשרויות שונות.

כאשר אתה מגדיר את כל האפשרויות הללו כך שיעבדו בצורה אופטימלית, ה- FPGA שלך יספק את הרווחים הגבוהים ביותר והיעילות הטובה ביותר האפשרית.

היתרונות של כריית FPGA

לכריית FPGA ישנם מספר יתרונות מכריעים, כולל:

פחות צריכת חשמל: FPGA נועדו לצרוך פחות חשמל ממעגלים משולבים אחרים. פחות צריכת חשמל משמעותה יותר רווח עבור הכורים. כורי הקריפטו כבר עברו למדינות או אזורים בהם מחירי החשמל נמוכים. כורים באזורים מסוימים בקנדה ובארצות הברית, למשל, משלמים פחות מ -0.05 דולר לקוט”ש בגין הידרואלקטריה, מה שמקל הרבה יותר על רווח ממישהו שמשלם, נגיד 0.40 דולר לקוט”ש בגרמניה..

התאמה אישית: ניתן להתאים אישית את ה- FPGA כדי לענות על כל סוגי הצרכים השונים. ניתן להגדיר תצורה של FPGA לחישוב אלגוריתמים שונים עבור מטבעות קריפטוגרפיים שונים, למשל. אתה יכול לעבור לקריפטוגרפיה הרווחית ביותר כיום, למשל, ואז להתאים אישית את ה- FPGA שלך כדי לכרות מטבע מטבע אחר ורווחי יותר בעתיד. החשוב מכל, מתג זה יכול להתרחש עם זמן השבתה מוגבל.

אידיאלי עבור תחביבים או חוות שרתים: אתה יכול להשתמש ב- FPGA כדי לכרות רווחי מטבעות בבית. אתה יכול גם להשתמש ב- FPGA כחלק מחוות שרתים. בין אם אתה חובב בבית או כורה עם שטח מחסן עצום, FPGAs עשויים לעבוד בשבילך.

משתלם: אתה יכול לקנות FPGAs נמוכים כמו F1 Mini + במחיר נמוך מ- $ 200. אם אתה כורה בתחביב המעוניין לחקור כריית קריפטו בפעם הראשונה, אז כריית FPGA היא בהחלט אפשרות. כריית FPGA אינה ידידותית למתחילים, אך בהחלט יכולה להיות משתלמת.

רווחית: באמצע 2019, כריית FPGA יכולה להרוויח 12 דולר לרווח בקלות ליום.

FPGA לעומת ASIC לעומת GPU

שלושת הסוגים הפופולריים ביותר של כריית קריפטו הזמינים כיום כוללים כריית FPGA, ASIC ו- GPU:

fpga-mining-chart

GPU (יחידת עיבוד גרפי) כרייה

כריית GPU היא כמו ארגז כלים המספק לך אפשרויות רבות ושונות. אתה יכול להשתמש בכלים אלה למשימות שונות, אם כי זו לא האפשרות היעילה ביותר למשימה כלשהי. במקום שיהיה לך מכסחת דשא לכסח את הדשא, למשל, יש לך מצ’טה. זה עושה את העבודה, אבל מכסחת דשא תהיה טובה יותר.

כריית GPU נשענת על יחידת העיבוד הגרפי של המחשב (GPU). המטרה העיקרית של GPU היא לעבד גרפיקה. הוא מייצר חשיפות מהר יותר ממעבד, אם כי הוא עדיין איטי בהרבה מכריית FPGA ו- ASIC מכיוון ששוב, המטרה העיקרית של GPU היא לעבד גרפיקה ולא לטפל בהצפנה..

היתרון העיקרי של כריית GPU הוא בכך שהוא יכול להתאמה. אתה יכול לשנות את האלגוריתמים. קל להשיג גם GPUs: לכל מי שיש לו מחשב משחק כבר יש GPU המופעל בצורה הגונה. כורי GPU יכולים להיות גם בעלי מטרה כפולה: אתה יכול לשחק במהלך היום, ואז לכרות את הקריפטו שלי בלילה.

כרייה FPGA (מערך שער לתכנות בשטח)

FPGAs, כמו GPUs, יכולים לשנות אלגוריתמים, ולהפוך אותם להתאמה. שלא כמו בכריית GPU, עם זאת, תצטרך לבנות גם את המעגל הדיגיטלי וגם את התוכנה. זה לא ידידותי למשתמש, וייתכן שייקח שבועות ואפילו חודשים לבנות את המערכת שלך. FPGAs היו בעבר גם קשים לרכישה. עם זאת, כיום, תוכלו למצוא את כל סוגי דגמי השבבים והגדלים של FPGA, החל מאופציות זולות (200 דולר) ועד יקרות (6,000 דולר), מה שהופך את כריית FPGA למשתלמת..

כריית ASIC (מעגל משולב יישום ספציפי)

ASIC מיועדים להפעלת אלגוריתם ספציפי בלבד. כורים אלה מפעילים את האלגוריתם הזה מהר מאוד, אך לא ניתן לשנות את האלגוריתם (או, לפחות ה- ASIC לא יהיה יעיל במידה ואתם מכרים מטבע מטבע אחר). ASIC הם יקרים, אם כי הם רווחיים ונוחים לשימוש.

מיטב ה- FPGA שקיימים כיום

חלק מה- FPGA הפופולריים ביותר הקיימים כיום כוללים:

  • F1 Blackminer: 1,350 דולר
  • F1 + Blackminer: 2,199 דולר
  • BTU9P משופץ: 1,999 דולר
  • BCU1525 משופץ: 1,999 דולר
  • F1 מיני +: 189 דולר

כריית FPGA: המטבעות והאלגוריתמים הטובים ביותר לשלי

אחד החלקים הטובים ביותר בכריית FPGA הוא שתוכל לעבור בין מטבעות ככל שמטבע אחד הופך לרווחי יותר. במקום להיתקע עם מטבע ספציפי אחד, אתה יכול לבחור את זה שמרוויח לך הכי הרבה כסף היום, השבוע או החודש.

חלק מהאלגוריתמים והמטבעות הפופולריים ביותר המשמשים כיום בקהילת FPGA כוללים:

  • אלגוריתם: Keccak-ZP המטבע הרווחי ביותר: פרוטוקול זן
  • אלגוריתם: 0x מטבע הרווחי ביותר: 0xBitcoin
  • אלגוריתם: Lyra2z המטבע הרווחי ביותר: Gentarium
  • אלגוריתם: המטבע הרווחי ביותר של Tribus: Denarius
  • אלגוריתם: Keccak המטבע הרווחי ביותר: MaxCoin
  • אלגוריתם: נקסוס המטבע הרווחי ביותר: נקסוס
  • אלגוריתם: CryptoNightV7 המטבע הרווחי ביותר: מונרו

עבור בין מטבעות לאלגוריתמים כדי למקסם את רווחיות הכרייה שלך ב- FPGA.

כיצד להתקין FPGAs

יש לתכנת FPGA באמצעות סוג מיוחד של שפת תכנות. שתי השפות הפופולריות ביותר הן ורילוג ו VHDL. אלה נקראים “שפות תיאור חומרה”, או HDL.

כאשר אתה מתכנת FPGA ב- שפת תיאור החומרה, אתה עושה מה שנקרא “תכנות RTL “, או” רישום תכנות ברמת העברה”. המשמעות היא שהמתכנת שמתכנת את ה- FPGA ברמת RTL מסוגל לשלוט באופן מלא בכל פריט בודד בתוך ה- FPGA לצורך התאמה אישית וביצועים מרביים..

זה המקום בו FPGAs נבדלים ממעבדים למטרות כלליות כמו מעבדים ו- GPU. ניתן לתכנת מעבדים ו- GPU באמצעות שפות ברמה גבוהה יותר כמו C, C ++, Java ו- Python.

מכיוון ששפות ברמה גבוהה הרבה יותר קלות לשימוש ולשימוש, אנשים רבים ניסו ליצור מערכת המאפשרת לך לתכנת FPGA באמצעות שפות ברמה גבוהה. פרויקט אוניברסיטאי בשם הנדל- C ניסה ליצור מערכת כזו בסוף שנות התשעים. כיום, מערכת זו התפתחה למספר חבילות תוכנה, כולל ויוואדו HLS (סינתזה ברמה גבוהה) ושפה הנקראת OpenCL.

שפות FPGA ברמה גבוהה אלו פועלות עבור יישומים מסוימים – כמו בינה מלאכותית – אם כי הן אינן עובדות טוב לכריית קריפטו.

כדי לכרות מטבעות קריפטוגרפיים, יש להגדיר את ה- FPGA שלך ברמה הנמוכה ביותר האפשרית, שהיא רמת העברת הרישום (RTL) באמצעות שפות לתיאור חומרה כמו Verilog ו- VHDL..

כיום כורי FPGA מפוצלים בין Verilog ל- VHDL. השניים הם שפות תכנות דומות מבנית, אם כי התחביר שלהם משתנה באופן דרמטי. VHDL משמש בדרך כלל במסגרות אקדמיות, ואילו Verilog משמשת בעולם האמיתי על ידי מתכנתים וחברות.

אחד היתרונות של Verilog הוא שיש לו תחביר זהה לשפת התכנות C. בנוסף, תוכנית Verilog תופסת פחות ממחצית שטח הטקסט שתוכנית דומה ב- VHDL תתפוס. בגלל יתרונות אלה, Verilog פופולארית יותר בקרב יישומי FPGA בעולם האמיתי.

כריית FPGA וזרמי ביט

תראה שהמונח ‘זרמי ביט’ מופיע לעתים קרובות כאשר מסתכלים על כריית FPGA. לאחר שנכתבה תוכנית עבור FPGA, יש ‘לטעון’ את ה- FPA עם אותה תוכנית.

תוכנית זו היא למעשה תצורה של אלמנטים לוגיים שונים בתוך ה- FPGA. התצורה מספרת על אלמנטים לוגיים אלה מה לעשות. קובץ התצורה נקרא bitstream.

כדי לטעון את התוכנית ל- FPGA, עליך להיות בעל זרם הסיביות הנכון. עליכם להחזיק במחשב גם תוכנית מיוחדת אשר טוענת את זרם הסיביות לתוך ה- FPGA.

חשוב לזכור שהתצורה של ה- FPGA היא תנודתית: בדיוק כמו זיכרון RAM, גם FPGA ישליכו את תצורותיהם לאחר שאספקת החשמל תאבד. לכן לרוב כרטיסי FPGA יש זיכרון פלאש שיושב ממש ליד ה- FPGA. זיכרון פלאש זה מחזיק את קובץ התצורה של זרם הסיביות, וניתן להגדיר את הכרטיס לטעינה אוטומטית של קובץ זרם הסיביות בעת ההפעלה.

ישנם גם שני סוגים שונים של זרמי ביט או קבצי תצורה, כולל זרם ביט רגיל וקובץ תצורת זיכרון:

זרם סיביות סטנדרטי: זרם סיביות סטנדרטי הוא תצורה שתאבד את תכולתה כאשר היחידה תאבד מתח – ממש כמו ש- RAM זורק את תכולתה לאחר איבוד חשמל.

קובץ תצורת זיכרון: קובץ תצורת זיכרון נועד לטעון מהמחשב דרך ה- FPGA לזיכרון ההבזק השכן, כך שה- FPGA יכול להגדיר את עצמו באופן אוטומטי בעת הפעלתו..

כורים רבים ישתמשו בקובץ תצורת זיכרון לזמן הפעלה מרבי. קבצי תצורת זיכרון שימושיים במיוחד עבור אלה המנהלים חוות כרייה מרחוק. אם יש הפסקת חשמל בחוות הכרייה, ה- FPGA יכול לחזור באופן מקוון באופן מיידי.

אם יש הפסקת חשמל ואין לך קובץ תצורת זיכרון, יהיה עליך להשתמש בתוכנית מסוף מרוחקת (כמו TeamViewer) כדי לתכנת מחדש את FPGA באופן ידני..

מילה אחרונה

בסופו של דבר, כריית FPGA עלתה לכותרות בשנת 2018 לאחר שרשור הפורום של Bitcointalk הפך לוויראלי. מאז, כריית FPGA הייתה דרך פופולרית וחזקה לכרות את כל סוגי המטבעות הקריפטוגרפיים השונים.

ניתן להתאים את ה- FPGA לכריית כל סוגי המטבעות הקריפטוגרפיים השונים. הם אינם חזקים כמו ASIC, אך הם ניתנים להתאמה אישית יותר. אתה מקבל את ההתאמה האישית של כורה GPU עם הספק גבוה ויעילות של ASIC. אנו נמשיך לעדכן סקירת כריית FPGA זו במוצרים חדשים, הכרזות והתקדמות בעולם מערכי השערים הניתנים לתכנות בשטח..

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