зачем видеокарты для майнинга биткоинов
Что такое майнинг, и почему майнят на видеокартах
Что представляет собой майнинг? Почему для майнинга криптовалют в подавляющем большинстве случаев лучше подходят видеокарты, а не CPU? Чем так хороши асики? В этом посте я постарался понятным языком рассказать об основах технической стороны майнинга.
Для понимания общей картины информация дана в упрощенном виде, некоторые детали опущены.
Что такое майнинг?
Возьмем в качестве примера блокчейн биткоина. Если максимально упростить, то вычислительные мощности майнинговых компьютеров направлены на шифрование операций по переводу биткоинов с одного кошелька на другой.
Предположим, Сатоши Бутерин со своего кошелька переслал 1 биткоин на кошелек Виталика Накамото. Согласно сути блокчейна, нужно зашифровать информацию, содержащую адреса кошельков Сатоши и Виталика, а также количество переведенных биткоинов. Тут в дело вступает майнинговое оборудование — ему нужно найти правильный вариант шифровки.
Согласно алгоритму хеширования SHA-256, на котором построен блокчейн биткоина, сделать это нужно строго определенным способом. Например, алгоритм предписал зашифровать информацию так, чтобы на конце шифрованной строки был ноль. Подобное требование исходит от разработчиков криптовалюты — им нужен шифр с определенным символом, чтобы повысить устойчивость к взлому.
Едва только нужная комбинация шифровки найдена, она записывается в базу данных (блокчейн), а конкретнее — в небольшой кусочек этой базы данных, который называется блоком.
Блокчейн — это база данных, которая по сути является журналом транзакций. Основные его идеи, заложенные разработчиками:
1 Мб. И чтобы блок считался сформированным, его нужно заполнить зашифрованными записями транзакций. Как только блок сформирован, блокчейн автоматически генерирует эмиссионную транзакцию биткоинов, чтобы наградить майнера за его работу.
Но не стоит думать, что можно просто взять и спокойно перебрать тысячу комбинаций, найдя нужную. Над одной задачей может «трудиться» не один десяток, или даже не одна сотня мощностей. И кто окажется первым, «того и тапки». Получается, что чем больше у тебя вычислительная мощность, тем выше шанс первым найти нужный вариант шифровки.
Но один человек-майнер может формировать отдельный блок на своем компьютере очень долго. Вряд ли кого-то обрадует перспектива майнить несколько лет без перерыва, формируя один-единственный блок, и получить потом за него 12,5 биткоинов в награду (именно такое количество биткоинов сейчас выдается за формирование нового блока). Поэтому люди объединяют свои мощности в пулы. В этом случае сеть биткоина выделяет награду за сформированные блоки не отдельному майнеру, а пулу. Пул, в свою очередь, распределяет награды отдельным майнерам, в соответствии с потраченным временем и мощностью (за вычетом комиссии).
Почему именно видеокарты, а не CPU?
Архитектуры графического процессора (GPU) и центрального процессора (CPU) сильно отличаются. Современные CPU состоят из 4-8 ядер — это делает их подходящими для решения больших и сложных задач. Вдобавок при такой архитектуре они могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на выполнение другой.
А графические процессоры были созданы для того, чтобы решать огромное множество небольших и несложных задач. Поэтому они состоят не из пары больших ядер, а из тысяч маленьких ядрышек. В таком виде им гораздо удобнее обрабатывать миллионы пикселей и полигонов. Но выполнять сложные задачи, вдобавок переключаясь от одной к другой — чересчур сложно для GPU.
Создатели видеокарт изначально стремились к улучшению изображения и его обработки в компьютерных играх. И они точно не ожидали, что подобная архитектура их графических процессоров как нельзя лучше подойдет для майнинга.
Ведь что такое майнинг? Это перебор сотен тысяч различных комбинаций для шифровки, различающихся по сути только одним символом. С такой однотипной несложной работой куда быстрее справляются тысячи ядер GPU, чем 4-8 умных, но малочисленных ядер CPU.
Для сравнения: ядро CPU обрабатывает восемь 32-битных инструкций за такт (AVX). А процессор видеокарты Radeon HD 5970 обрабатывает 3200 32-битных инструкций за такт.
Но есть устройства, на которых майнинг происходит еще быстрее — их называют ASIC.
В переводе с английского application-specific integrated circuit означает «интегральная схема специального назначения». Это оборудование, которое сделано с целью решения строго конкретной задачи. Если говорить об ASIC для майнинга, то по сути это «все в одном»: блок питания, охлаждающее устройство и небольшая плата, на которой расположены CPU, ПЗУ, ОЗУ и другие блоки. И если видеокарты изначально не были созданы для майнинга, то подобное железо «заточено» именно под эту задачу.
Возьмем в качестве примера популярную у добытчиков биткоина видеокарту AMD Radeon RX 580. Стоит она порядка 26 000 р., и мощность ее майнинга составляет 1,5 GH/s. Поставим против нее ASIC AntMiner R4: при стоимости в
100 000 р. его мощность составляет 8,7 TH/s. Разница очевидна.
AntMiner R4
Причем производители майнинговых ASIC создают их для добычи определенной криптовалюты. Они подбирают компоненты и настраивают софт в асике таким образом, чтобы он лучше всего справлялся с решением задач по конкретному алгоритму, на котором построена конкретная криптовалюта (например, SHA-256 для майнинга биткоина). То есть, в теории асик для биткоина можно использовать для майнинга другой криптовалюты, но его производительность в таком случае не будет впечатлять.
Но если видеокарту потом можно воткнуть в компьютер и спокойно играть с ее помощью в различные игры, то с ASIC такого сделать нельзя — на них устанавливают сильно упрощенные операционные системы, чьи способности «заточены» специально для добычи криптовалют.
Как майнить Биткоины с помощью видеокарты, и насколько это актуально
От автора: майнинг не дает покоя никому, несмотря на то, что о нем знают давно. Очень многие хотят попробовать себя в этом деле, понаблюдать за процессом, разобраться в его тонкостях. Естественно, что все хотят сделать это через отца криптовалют. При этом не каждый знает, как майнить Биткоины с помощью видеокарты, хотя это один из самых простых способов.
Более того, многие еще не знают, с чем придется столкнуться, когда они возьмут в одну руку, так сказать, видеокарту, а в другую — программу-майнер. Именно об этих тонкостях сегодня пойдет речь.
Видеокарты в майнинге
Майнинг обеспечивает существование криптовалют. Благодаря ему открываются новые блоки, в которые записываются транзакции, а также проверяются те самые транзакции на их правильность. Соответственно майнинг — это одна из самых востребованных вещей на крипторынке. И это одна из первых ассоциаций, когда кто-либо слышит слово «криптовалюта».
Что же это такое, и как им заняться? Он заключается в использовании вычислительной мощности оборудования. Так, для добычи криптовалют можно использовать центральный процессор, видеокарту, FPGA и специально заточенные под конкретную криптовалюту ASIC. Каждая имеет свои особенности. Сейчас речь пойдет об использовании видеокарт.
Технология блокчейн и криптовалюты. Быстрый старт
Получите книгу и узнайте все основы технологии блокчейн и криптовалюты за один вечер
Почему они «годны»
Основной показатель в майнинге — это хешрейт. Иными словами, это скорость решения функции блока криптовалюты. Так, центральные процессоры выдают меньше 1 MH/s, что невероятно мало. Средняя скорость видеокарт — 20–30 MH/s. Такой показатель уже дает надежду.
Кроме этого, видеокарты созданы таким образом, чтобы на протяжении длительного периода выполнять повторяющееся действие. А майнинг как раз является такого рода задачей. Потому вычислительные мощности GPU можно использовать при добыче криптовалют.
И действительно, на пике развития криптовалют очень активно использовались видеокарты для майнинга. Производители также создавали продукт, который ориентирован не на игры, а на добычу. Такой продукт немного отличался по показателям и был дешевле, чем игровые карты.
Также активно их эксплуатировали для майнинга Биткоинов. Тогда его сложность сети не была столь высока, видеокарты очень быстро окупались и приносили хорошую прибыль. Каждый, кто более-менее разбирался в технических деталях, включал домашний компьютер и начинал майнить.
Как их использовать
Но даже не зная всех деталей, можно было заделаться майнером. Достаточно иметь при себе хорошее оборудование, систему охлаждения и надежную проводку. Неплохо также обзавестись толстыми бетонными стенами, потому что шума очень много и можно получить жалобу соседей.
Изначально рекомендуется провести минимальные настройки системы. Так, можно отключить все дополнительные службы, ненужные фоновые процессы, минимизировать использование ресурсов видеокарты для обработки простых задач, вроде открывания папки. Советуется отключить антивирус, потому что он может остановить майнинг.
Далее необходимо найти пул (BTC.com, AntPool, ViaBTC и другие), зарегистрироваться и создать рабочего (Worker). В дальнейшем его данные (название и пароль) будут использоваться в программе непосредственно для майнинга.
Сохраняете изменения, запускаете заново батник и наблюдаете, как начался заработок. Кажется, что это очень просто? Познания в технологиях понадобятся для корректировки майнинга и исправления ошибок.
Сделать правильный выбор — главная задача
Очень тяжело выбрать правильную видеокарту для добычи Bitcoin. Очень долгое время лидерами на рынке являются Nvidia GeForce GTi 1080 и Radeon Fury X. Они очень быстрые, однако, и потребляют много энергоресурсов. Потому период окупаемости у них немного больше.
Хорошие показатели дают такие карты, как Radeon RX 470, 570 и 580, а также Nvidia GeForce GTi 1050, 1060 и 1070. Конечно, чем выше поколение, тем лучше показатели. Однако многим хватало и середнячка.
При выборе видеокарты для добычи Bitcoin стоит обращать внимание на количество шейдеров, скорость и тип памяти, тип питания и объем видеопамяти. Также не забывайте уделять внимание системе охлаждения.
Nvidia или Radeon
Вечное противостояние двух производителей самых мощных видеокарт сказывается и на выборе продукта для майнинга. Это не странно, ведь добыча криптовалюты все еще развивается, а значит привлекает больше людей. Соответственно, для производителя это очередная прибыль.
Технология блокчейн и криптовалюты. Быстрый старт
Получите книгу и узнайте все основы технологии блокчейн и криптовалюты за один вечер
Тут стоит помнить, что вам нужна видеокарта не для гейминга, а именно для майнинга. В нем очень важным показателем является количество шейдерных блоков. Radeon имеет больше таковых, чем Nvidia. Соответственно обрабатывать транзакцию или блок из цепочки она будет немного быстрее.
Чем быстрее ваша видеокарта, тем больше шансов получить награду. Если же вы добываете не соло, а в пуле, тогда предоставите больше шейров, соответственно, получите немного больше Bitcoin, чем при использовании Nvidia.
Особенности использования видеокарт
Изначально ведь не было никакого специального оборудования, соответственно, видеокарты стали лучшим приспособлением для майнинга как Bitcoin, так и других криптовалют. Они всегда давали неплохой результат.
Кроме того, что она неплохо подойдет для добычи с технической стороны, есть и другие аспекты. Так, видеокарты относительно недорогие, потому их может купить любой желающий и прикоснуться к майнингу.
Они, на самом деле, не требуют специальных знаний. Если вы будете следить за процессом и состоянием оборудования, то не столкнетесь с ошибками, которые придется исправлять. Эти два фактора говорят о доступности майнинга для многих.
Однако, есть несколько минусов. Так, вам придется немало вложиться на оплату счетов. Сами только подумайте: при майнинге видеокарта работает на полную мощность, а значит, потребляет много ресурсов. Они сами по себе требуют немало, а на такие процессы уходит масса кВт.
Опять-таки, работа на полную мощность означает высокие температуры. Как бы хорошо ни работала система охлаждения, вы столкнетесь с тем, что в помещении станет достаточно жарко. Кроме того, как уже было сказано выше, они будут производить немало шума.
Сколько Bitcoin светит при использовании видеокарт
Биткоину уже почти 10 лет, и за годы развития многое изменилось. Так, в начале его эпохи для добычи было достаточно и старого компьютера, поскольку сложность сети была очень низкой. В день можно было зарабатывать по несколько монет. Но тогда они ничего не стоили.
Сегодня награда равна 12.5 BTC, что эквивалентно более 100 тысячам долларов. Однако получить такую награду в одиночку невозможно. Даже самые лучшие майнинг фермы уже тяжело справляются с сетью Bitcoin.
Соответственно, заработок на домашнем компьютере тоже будет далек от максимальной награды. Согласно данным bitinfocharts, средняя прибыль в день составляет полдоллара за 1 THash/s. А это намного меньше одного Bitcoin.
Получается, что выгоды нет?
Как было сказано ранее, средняя скорость видеокарт составляет 20–30 MH/s. Не нужно проводить каких-то тяжелых математических вычислений, чтобы понять, что прибыльность такой видеокарты будет нулевой.
Выгода от майнинга Bitcoin на видеокарте есть, однако, при одном условии: вы построите ферму из видеокарт. Но это должна быть не домашняя ферма, а отдельный большой зал с серверными стойками, забитыми видеокартами, мощность которых направлена на добычу Биткоинов.
Дело в том, что общий хешрейт всей сети составляет уже 31 EH/s, хотя еще пару месяцев назад эта цифра была равна 27. Соответственно, конкуренция невероятно огромная, при этом в день решается лишь 7 блоков. Потому, выгода есть, но вероятность ее получения очень мала.
Стоит ли начинать?
В качестве эксперимента можно попробовать. Но сразу настройте себя на то, что вы не заработаете ни капли, если будете использовать одну видеокарту. Количества шейров просто не хватит для получения малейшего процента от награды.
Но если вы не нацелены на майнинг Bitcoin как отдельный род деятельности, то можете даже не браться за него. Исходя из вышеупомянутого, становится понятно, что сегодня и в дальнейшем майнинг Биткоинов на видеокарте уже мертв. Теперь это огромный бизнес, и занимаются им сильные акулы.
Помимо обычных проблем со сложностью, есть еще один подводный камень. Дело в том, что если кто-либо сможет сосредоточить у себя 51% мощности всей сети, он будет диктовать правила использования криптовалюты, а также занятия майнингом. Ведь остальные пользователи будут вынуждены тратить намного больше денег на оборудование, дабы увеличить свой процент и соответственно снизить его.
Как заключение, можно лишь повториться: добыча Биткоинов на видеокарте больше не актуальна. Как бы это не расстраивало, но без огромных вложений заняться майнингом самой ценной криптовалюты невозможно.
Технология блокчейн и криптовалюты. Быстрый старт
Получите книгу и узнайте все основы технологии блокчейн и криптовалюты за один вечер
Простыми словами: что такое майнинг и куда делиcь все видеокарты
Кто такие майнеры, какие такие криптовалюты они майнят, почему это внезапно стало модно и как это связано с тем, что из магазинов пропали видеокарты — рассказываем простыми словами.
Вы наверняка слышали из новостей, что из продажи пропали все видеокарты. Вы даже узнали оттуда, кто все скупил — майнеры. Они «майнят» криптовалюту на своих «фермах». Уверен, что вы слышали про самую известную криптовалюту — Биткойн.
Но еще я полагаю, что вы не очень понимаете, почему это началось именно сейчас, в чем конкретно состоит этот самый майнинг и почему вообще так много шума вокруг каких-то странных «электронных фантиков». Может, если все занялись майнингом, то и вам надо? Давайте разберемся в сути происходящего.
Блокчейн
Для начала немного основ биткойна и блокчейна. Подробнее вы можете почитать об этом в другой нашей статье, а тут я напишу совсем коротко.
Биткойн — децентрализованные виртуальные деньги. То есть нет какого-то центрального органа, никто не доверяет никому, но тем не менее можно безопасно организовать платежи. Помогает в этом блокчейн.
Технология блокчейн, на мой взгляд, — это новый интернет. Это идея такого же уровня, как интернет.
Блокчейн — это такой интернет-дневник. Блокчейн представляет собой последовательную цепочку блоков, в каждом из которых записаны транзакции: кто и кому сколько биткойнов перевел. На английском его еще называют ledger — буквально «гроссбух». Собственно, гроссбух и есть — но с парой важных особенностей.
Первая ключевая особенность блокчейна — все полноценные участники сети Биткойн хранят всю цепочку блоков со всеми транзакциями за все время. И постоянно дописывают в конец новые блоки. Повторю, весь блокчейн у каждого пользователя хранится целиком — и он точно такой же, как у всех остальных участников.
Второй ключевой момент: блокчейн основан на криптографии (отсюда и «крипто» в слове криптовалюта). Правильная работа системы гарантирована математикой, а не репутацией какого-то человека или организации.
Кстати, награды за создание блоков — это единственный способ эмиссии биткойна. То есть все новые биткойны создаются именно с помощью майнинга.
Новый блок создаётся только раз в 10 минут. На это есть две причины.
Во-первых, сделано это для стабильной синхронизации — чтобы за 10 минут успеть распространить блок по всему интернету. Если бы блоки создавались непрерывно всеми желающими, то интернет был бы заполонен разными версиями, и было бы сложно понять, какую из этих версий все должны в итоге дописать в конец блокчейна.
Во-вторых, эти 10 минут тратятся на то, чтобы сделать новый блок «красивым» с математической точки зрения. Только правильный и только красивый блок дописывается в конец дневника-блокчейна.
Почему блоки должны быть «красивыми»
Правильный блок — это значит, что в нем все верно, все по правилам. Основное правило: тот, кто передает деньги, действительно имеет столько денег.
А красивый блок — это такой, свертка от которого имеет много нулей в начале. Подробнее о том, что такое свертка (или «хэш» — результат некоего математического преобразования блока) вы опять-таки можете вспомнить отсюда. Но для нас сейчас это совершенно непринципиально. Важно то, что для получения красивого блока его нужно «трясти». «Трясти» означает незначительно менять блок — а потом проверять, а не стал ли он вдруг красивым.
При этом, если вдруг майнеров станет в десять раз больше, то блокчейн автоматически потребует, что для признания нового блока достойным записи в блокчейн он теперь должен быть в десять раз «красивее». Тем самым скорость появления новых блоков сохранится — будет появляться все равно один блок раз в 10 минут. А вот вероятность какого-то конкретного майнера получить награду уменьшится в 10 раз.
Теперь мы готовы ответить на вопрос, зачем же блоки должны быть красивыми. Это сделано для того, чтобы какой-нибудь условный Вася не мог взять и просто переписать всю историю транзакций.
У Васи не выйдет заявить: «Нет, не отправлял я Мише 10 биткоинов, в моем варианте истории нет такого — верьте мне». Ведь в этом поддельном варианте истории блоки обязаны быть красивыми, а как мы знаем, чтобы натрясти хотя бы один такой блок, надо, чтобы все майнеры работали целых 10 минут, куда уж одному Васе справиться.
Майнеры
Концепция понятна, теперь давайте повнимательнее посмотрим на майнеров.
В 2009 году, когда о Биткойне знали только энтузиасты (или скорее даже только его создатели) и стоил он по пять центов за штуку, майнить было легко. Майнеров было немного, допустим, сто. А значит, в среднем за сутки условному майнеру Иннокентию хоть раз выпадала удача натрясти блок и получить награду.
К 2013 году, когда курс Биткойна подрос до сотни долларов за штуку, энтузиастов-майнеров было уже столько, что ждать удачи пришлось бы месяцами. Майнеры стали объединяться в «пулы». Это такие картели, которые трясут один и тот же блок-кандидат все вместе, а потом делят награду на всех по справедливости (пропорционально затраченным усилиям).
Домашняя ферма со значительной мощностью по меркам 2013 года
Потом появились специальные устройства — ASIC. Это такие микросхемы, которые созданы специально для выполнения конкретной задачи. В данном случае «асики» узко заточены под то, чтобы как можно более эффективно «трясти» блоки Биткойна.
Майнинг-мощность «асиков» несопоставимо больше мощности обычного компьютера, который умеет выполнять любые расчеты. В Китае, Исландии, Сингапуре и других странах стали строить огромные «фермы» из систем на ASIC. Выгодно расположить ферму в шахте под землей, потому что там холодно. Еще выгоднее рядом построить ГЭС, чтобы электричество было дешевле.
Итогом этой гонки вооружений стало то, что майнить именно биткойны в домашних условиях стало совершенно неоправданно.
Промышленная ферма для майнинга криптовалют
Майнинг альткоинов или почему видеокарты пропали именно сейчас
Топ10 криптовалют, отсортированных по рыночной капитализации (суммарной стоимости всех выпущенных монет). Данные на 1.07.2017, источник coinmarketcap.com
Каждый создатель альткоина не хочет, чтобы майнить его монетки было сразу очень сложно и дорого, поэтому он придумывает новые критерии красоты блоков. Желательно такие, чтобы создание специализированных устройств (ASIC) было затруднено или максимально отсрочено.
Все делается для того, чтобы любой фанат этого альткоина мог взять свой обычный компьютер, вносить ощутимый вклад в суммарную мощность сети и получать награду. Для «тряски» при этом используется обычная видеокарта — так уж вышло, что видеокарты хорошо подходят для подобных вычислений. Таким образом при помощи доступности процесса майнинга можно увеличить популярность этого альткоина.
Обратите внимание на вторую строчку в таблице выше — Ethereum. Это сравнительно новая криптовалюта (появилась в 2015 году), но с особыми возможностями. Если коротко, то главное нововведение Ethеreum — возможность включать в блокчейн не только статичную информацию о проведенных платежах, но и интерактивные объекты — смарт-контракты, — которые работают по запрограммированным правилам.
Майнить именно Ethereum стало особенно выгодно, поэтому майнеры и скупили видеокарты.
Видеокарта Gigabyte специально для майнинга — сразу без всяких ненужных вещей вроде выхода на монитор. Источник
Что будет, если майнеры перестанут майнить
Предположим, что майнить стало невыгодно (прибыль не окупает затраты на оборудование и электричество), и майнеры перестают майнить или начинают майнить какую-то другую валюту. Что тогда? Правда ли, что если майнеры перестанут майнить, то Биткойн перестанет работать или будет работать слишком медленно?
Нет. Как мы с вами выяснили выше, блокчейн постоянно адаптирует критерии «красоты» создаваемых блоков, чтобы в среднем скорость их создания была постоянной. Если будет в 10 раз меньше майнеров, новый блок придется «трясти» в 10 раз меньше, но сам блокчейн при этом будет полностью исполнять свои функции.
Пока рост биржевого курса с лихвой компенсирует падение награды, но когда-нибудь основная прибыль будет поступать с комиссий за переводы, которые тоже забирает себе майнер. Без работы и без награды они не останутся.
Заключение
Мы разобрались, что же на самом деле из себя представляет майнинг, зачем он нужен, кому и когда выгодно майнить, куда из магазинов пропали все видеокарты, и почему некоторые производители теперь выпускают видеокарты сразу без выхода на монитор.
Но самое интересное — чем же новая валюта Ethereum заслужила такую популярность, пока осталось за кадром. Следите за новостями, мы об этом обязательно расскажем.