Ваш шанс запрыгнуть в поезд FPGA! – программируемые пользователями вентильные матрицы для чайников и профессионалов

В мире, где ASIC’и по популярности медленно обгоняют GPU, появилась достойная альтернатива ASIC-майнерам.

Мы говорим о Программируемых пользователем вентильных матрицах или сокращённо FPGA (Field Programmable Gate Arrays).

В  этих волшебных электронных устройствах объединяется то, что мы больше всего любим в видеокартах и ASIC’ах.

Единственная проблема заключается в том, что на сегодняшний день эти платы выпускаются в ограниченном количестве, и если вы хотите успеть запрыгнуть в поезд майнинга с использованием FPGA, вы должны это сделать уже сейчас.

Дисклеймер: данный пост не оплачен какой-либо компанией, и в нём нет реферальных ссылок.

Давайте посмотрим, почему FPGA так интересны для майнинга?

Две основные проблемы, которые должны решить FPGA

Криптовалюты неустойчивы и волатильны по своей природе. Мир криптовалют можно сравнить с бушующим океаном – если вы хотите заниматься серфингом, вы должны быть готовы к выполнению множества манёвров.

Ещё недавно, когда майнинг большинства популярных монет было выгодно выполнять с помощью CPU или GPU, вы всегда имели возможность быстро адаптироваться к рынку.

Когда монета начинала падать, вы могли сразу запустить другую программу для майнинга и начать добычу более прибыльной монеты.

Мы все прыгали с Ethereum на Monero и на Zcash, туда и обратно, в зависимости от прибыльности монеты.

Сегодня, когда пулы майнеров большинства монет захватили ASIC’и, существует только одна стратегия – выбрать монету, купить ASIC и молиться, чтобы он успел окупиться.

GPU-майнинг по-прежнему доступен, но количество монет, которые вы можете добывать таким способом, довольно ограничено, и многие люди считают этот вариант неудовлетворительным.

Читайте также На чём лучше майнить: ASIC, видеокарты или процессоры?

Проблема ASIC’ов заключается в том, что они отличаются нулевым уровнем гибкости в плане выбора монет, которые можно добывать. ASIC имеет жёсткую привязку только к одному алгоритму.

Если по какой-то причине алгоритм окажется непопулярным или нерентабельным, ваш ASIC превратится в подставку для сковородки.

Не то чтобы мы имели что-то против сковородок, но заплатить пару тысяч долларов за бесполезный кусок железа – для нас это слишком много.

Каков третий вариант

Всегда можно найти третий вариант, верно?

Если бы существовало оборудование, в котором бы сочеталась гибкость графических процессоров и мощность хеширования ASIC’ов… все бы использовали именно это оборудование, разве не так?

Всё правильно. FPGA представляют собой именно такое оборудование и являются новым фаворитом в сообществе майнеров. Неудивительно, что спрос на такое оборудование огромен.

FPGA существуют с 1982 года. Они использовались и до сих пор широко используются в науке, моделировании автомобилей и даже военных целях.

Первым производителем таких устройств была американская технологическая компания под названием Xilinx.

Позже к ней присоединилась ещё одна американская компания под названием Altera (теперь входящая в состав Intel), которая с тех пор является основным конкурентом Xilinx.

Внедрение и разработка схем FPGA приветствовались во многих отраслях, и спрос на такое оборудование и технологии всё ещё огромен.

Например, в 2013 году размер рынка плат FPGA составил 5,4 млрд долларов, и, согласно оценкам, к 2020 году он достигнет отметки в 9,8 млрд долларов.

Погрузимся немного в технические детали FPGA.

Сначала позвольте ответить на этот вопрос:

«Если FPGA настолько хороши, почему люди не используют их для майнинга криптовалют с самого начала?»

Altera fpga.

Xilinx fpga.

Почему FPGA не  получили широкого распространения в сфере майнинга

Начнем с упоминания о том, что, когда Bitcoin стал популярен, люди пытались добывать его с помощью FPGA .

В сообществе майнеров всё ещё есть люди, у которых на фермах работают старые модели FPGA.

Есть две причины, по которым платы FPGA так и не стали массовыми до сегодняшнего дня.

Первая причина заключается в том, что из-за большой гибкости и особенностей в архитектуре платы FPGA довольно трудно настроить.

Их можно программировать для майнинга чего угодно. Это хорошо, хотя это также значит, что для использования плат FPGA вы должны уметь программировать их на глубоком уровне.

В отличие от видеокарт, которые работают строго определённым образом, и вы можете только настроить частоты, использовать пользовательский BIOS и программное обеспечение для майнинга, платы FPGA необходимо программировать с нуля, чтобы они могли выполнять майнинг по определённому алгоритму.

Всё ещё больше усложняется тем, что вам нужно писать код на языке Verilog или VHDL – ни Python, ни C++ не работают.

Поскольку на это способны только профессиональные программисты, потребуется время, чтобы члены команды смогли проявить себя и сделать работу.

Затем эти программисты должны будут разработать бизнес-модель для продажи программ пользователям и так далее.

Конечно, в итоге это всё равно произошло бы, но до того, как у сообщества появилась возможность поработать над FPGA, на горизонте нарисовалась причина № 2.

Причина № 2 – создание первых ASIC’ов для майнинга криптовалют. В отличие от FPGA, ASIC’и готовы к работе сразу после покупки.

Любой желающий может использовать их без проблем – очевидно, что именно это стало решающим фактором.

Кроме того, есть много альтернатив ASIC’ам – у таких гиков, как мы с вами, всегда есть возможность использовать фермы на базе GPU и добывать менее популярные монеты.

Теперь, когда в пулах майнеров доминируют ASIC’и, а графические процессоры начинают немного отставать, платы FPGA становятся всё более интересными для среднего майнера.

FPGA для майнинга Bitcoin.

FPGA-майнер для Bitcoin.

FPGA в двух словах

Так что же представляет собой Программируемая пользователем вентильная матрица?

FPGA – это элемент оборудования, который очень похож на ASIC за исключением одной особенности.

ASIC – это чип, который жёстко запрограммирован для выполнения одного типа вычислений (например, для майнинга Equihash).

FPGA – это чип, который по желанию можно перепрограммировать для выполнения любых операций.

В области майнинга вы можете перенастроить FPGA с майнинга Cryptonight на майнинг Lyra2z за считанные секунды.

С процессорами и видеокартами это тоже можно сделать, но по определённым причинам FPGA работает намного быстрее.

Для этого есть несколько причин, но здесь мы не будем вдаваться в подробности. Однако мы приведём ряд ссылок с дополнительной информацией ниже.

Тем не менее, мы знаем, что определённые платы FPGA работают в 100 раз лучше, чем графические процессоры с таким же энергопотреблением.

В зависимости от алгоритма FPGA может немного отставать или вообще  не отставать от ASIC’ов. Позже мы к этому ещё вернёмся.

Плюсы FPGA

• Полная гибкость в плане алгоритмов майнинга – никакие софтфорки не могут повлиять на майнинг, пока вы обновляете свой битовый поток для FPGA.
• Огромная энергоэффективность по сравнению с графическими процессорами.

Минусы FPGA

• FPGA нужно подключать к работающим компьютерам, как и видеокарты.
• Недоступны для основной массы на данный момент (есть некоторые исключения, именно поэтому существует эта статья – подробнее об этом ниже).
• Довольно дорогие  по сравнению с видеокартами.

Могут немного отставать по производительности от ASIC’ов в зависимости от алгоритма.

Да, у FPGA тоже имеются свои недостатки. Если для вас они не являются критическими, то давайте продолжим.

Программирование fpga.

Программирование asic.

Bitstream

Bitstream (битовый поток) – это,по сути, программа, написанная на низкоуровневом языке программирования (Verilog или VHDL), которая сообщает плате FPGA, что нужно делать.

Если вы хотите заняться майнингом по определённому алгоритму, вам понадобится битовый поток, который сообщает FPGA, как добывать по конкретно этому алгоритму.

Битстримы загружаются в FPGA сразу после загрузки системы.

Поток загружается в энергозависимую оперативную память FPGA. Да, та же самая память DDR4 – модели FPGA, используемые для майнинга, имеют 64 Гб.

Огромное количество оперативной памяти позволяет FPGA хранить сотни битовых потоков и переключаться между ними в доли секунды.

Как вы могли ожидать, эта особенность позволяет FPGA выполнять майнинг монет с такими алгоритмами, как Timetravel10, X11Evo, X16R и X16S, в которых чип должен каждые несколько минут переключаться между различными «младшими» алгоритмами хеширования.

Хотя битовый поток переключается за долю секунды, плата всё равно может одновременно выполнять майнинг только по одному алгоритму с несколькими редкими исключениями.

Изображение от fpgasite.

Первоначальное предложение

Примерно полтора месяца назад три члена сообщества майнеров начали работать над созданием своего первого потока, который позволит некоторым моделям FPGA (Xilinx VU9P, если быть точным) выполнять майнинг по разным алгоритмам.

Сегодня у этой команды есть свой магазин, где они выложили первые платы, а также страница в Bitcointalk.

Одним из членов команды является GPUhoarder, который известен своим проектом Squirrels Research Lab, помимо прочего.

Эти ребята в основном используют универсальные платы FPGA Xilinx VU9P и модифицируют их, чтобы сделать пригодными для криптовалютного майнинга.

«Ванильные» Xilinx VU9P идут с довольно слабым охлаждением, поэтому FPGA Land приходится вручную выполнять требуемые настройки и улучшения.

Благодаря партнерству с Xilinx они дают нам возможность покупать эти платы по индивидуальному заказу.

Кроме того, модификации, которые они делают (улучшенный радиатор и вентилятор), не лишают вас официальной гарантии Xilinx.

Кроме того, они работают над экосистемой, в которой работают карты, с необходимыми программными инструментами, системой поддержки и т. д.

Это позволит как начальным разработчикам, так и членам сообщества писать собственные битовые потоки и размещать их в зашифрованном блокчейне, доступном только для людей, которые приобрели FPGA в редакции для майнинга.

В дальнейшем любой пользователь сможет создавать битовые потоки для существующих алгоритмов майнинга, а Zetheron (название компании) будет взимать фиксированную комиссию в пользу разработчиков.

Это обеспечит

• Безопасность для разработчиков битовых потоков – они будут получать плату за свою работу.
• Отсутствие вступительных взносов для владельцев FPGA – вы платите только в том случае, если загруженный вами битовый поток действительно работает.
• Кроме того, доступ к разнообразию созданных сообществом битовых потоков, гарантирует, что вы сможете выполнять майнинг практически любых алгоритмов и форков на свой вкус.

Плата Xilinx VCU1525 FPGA 1.

Функции платы Xilinx fpga.

На сегодняшний день Zetheron производит битовые потоки для алгоритмов Cryptonote и Lyra2z.

«Текущий план – добавлять примерно по одному алгоритму в месяц, пока не будут охвачены все основные алгоритмы из приведённой выше таблицы«,

– написано в блоге Zetheron.

Вот таблица всех монет, поддержка которых запланирована для FPGA VU9P.

GPUHoarder решил присоединиться к #JoinTheFight для обеспечения децентрализованной добычи. Купите FPGA BCU1525 прямо сейчас через https://t.co/Vqy84z895H – с доставкой на дом или самовывозом со складов в США. pic.twitter.com/5MtMyPAm36

– Кристи-Ли Минехан (@OhGodAGirl) 19 июня 2018 года.

То есть, благодаря работе, которую провели эти ребята, использование плат FPGA станет гораздо более удобным и доступным практически «из коробки».

Создаваемая экосистема Zetheron даст нам все решения для битовых потоков, которые могут понадобиться, чтобы начать добычу по любому популярному алгоритму без необходимости в каких-либо знаниях о программировании.

Кроме того, разработчики будут мотивированы на то, чтобы двигать планку выше и создавать лучшие битовые потоки.

Однако здесь есть один нюанс. Доски, которые они предложили покупателям, были распроданы в течение нескольких часов.

По-видимому, возможность получить плату, которая сочетала бы гибкость графического процессора и мощность ASIC’ов, была слишком хороша, чтобы её можно было упустить.

Где достать платы FPGA прямо сейчас

Поскольку платы FPGA Land отсутствуют на складе, вторым хорошим вариантом является Mineority.

Mineority была основана членами OhGodACompany – команды программистов, создавших ETHnlargementPill и другие хорошо известные программы для майнинга.

Они объединились с Stayfirst, Mind Dev и Di Support, и в итоге получился проект Mineority.

На официальном сайте Mineority говорится, что они являются «платформой для покупки, оптимизации и хостинга графических процессоров, а также торговли ими».

Давайте подробнее остановимся на этом.

Mineority – это компания, специализирующаяся на торговле оборудованием для майнинга. Они также производят в Китае собственные ориентированные на майнинг карты и продают их клиентам.

Что отличает Mineority от других компаний, так это то, что они также предлагают облачный майнинг в несколько необычной форме.

За определённую плату вы можете приобрести свою карту и оставить её добывать для вас криптовалюту на одной из ферм Mineority в США или Европе.

Вы можете арендовать место в их ферме на срок до трёх лет, после чего ваша карта будет отправлена к вам.

Или вы можете попросить их сразу же отправить вам карту после того, как вы её купите. Существует также возможность перепродать карту на рынке Mineority, но об этом мы говорить не будем.

У компании есть система, которая гарантирует, что вы получите купленную вами карту – характеристики и уникальный номер вашей карты и чипа привязаны к невзаимозаменяемым токенам ERC-721, и вы всегда можете проверить детали заказа.

Не так давно они начали перепродавать карты Xilinx V9UP, модифицированные так, чтобы стать «лучшей среди конкурентов для майнинга криптовалюты«.

Эта версия карты включает в себя обязательные 64 ГБ установленной памяти DDR4 и специальное решение для охлаждения, которое позволяет карте использовать всю свою вычислительную мощность в майнинге (исходная версия Xilinx V9UP не может работать с интенсивностью 100% без перегрева).

Также владельцу предоставляется доступ к постоянно растущей экосистеме битовых потоков для добычи монет по различным алгоритмам.

К сожалению, запас этих карт ограничен и может иссякнуть уже через пару дней. Если вы хотите заказать карту из этой партии, вам надо делать это быстро.

В будущем, мы уверены, будут ещё партии, поэтому более осторожным читателям можно немного подождать, пока первые покупатели не получат свои майнеры.

Однако меньший риск означает меньшее вознаграждение, поэтому каждый сам решает, что лучше для него.

Установка для майнинга на базе Xilinx FPGA от Zetheron.com

Установка для майнинга на базе Xilinx fpga 1.

Установка для майнинга на базе Xilinx fpga 2.

Гарантия и безопасность

Ориентировочная дата доставки – август 2018 года. Mineority заявляет, что они предоставляют гарантию в течение 90 дней после того, как плата отправляется клиенту.

Mineority не так хорошо известна, как Bitmain. Они продали несколько партий карт членам сообщества, хотя на сегодняшний день мы можем доверять только независимым отзывам на форуме Bitcointalk.

Будут ли платы BCU1525 выпущены в запланированный срок и работать так, как заявлено? Вам решать, стоит ли доверять этой компании и дать ей шанс.

Опять же, у них на самом деле есть репутация в сообществе разработчиков, поэтому мы ожидаем, что они выполнят обещания. Однако это наше личное мнение – мы их не поддерживаем и не работали с ними в прошлом.

Полезные ссылки

• Ветка Zetheron в Bitcointalk: https://bitcointalk.org/index.php?topic=3459858.0
• Ветка FPGA Land в Bitcointalk: https://bitcointalk.org/index.php?topic=3688965.0
• Интервью с основателем Mineority: https://www.youtube.com/watch?v=pgvO_Iy2Y0o
• Страница магазина Mineority BCU1525 FPGA: https://store.mineority.io/product/fpga/

Заключение

FPGA способны обеспечить гибкость и вернуть майнинг обратно обычным людям, таким как мы с вами. Да, плата сейчас стоит 3600 долларов, но послушайте!

Если все пойдёт по плану, эти платы позволят нам в любой момент выполнять майнинг практически любого алгоритма.

В отличие от ASIC’ов, которые требуют, чтобы вы инвестировали несколько тысяч долларов в майнинг по единственному алгоритму, FPGA могут стать универсальным комплексным решением для майнинга (каким в прошлом являлись GPU).

В любом случае, нам кажется, что мы достаточно прорекламировали FPGA в этой статье. Нам за это не платят, и мы не получаем никаких партнерских бонусов.

Всегда проводите собственные исследования и инвестируйте только на свой страх и риск. Мы приложили максимум усилий, чтобы рассказать обо всём, что нам известно по этой теме.

Возможно, мы слишком упростили некоторые аспекты, однако надеемся, что эта статья стала хорошей презентацией майнинга с помощью FPGA.

Хотелось бы узнать ваши мысли, которыми вы можете поделиться в разделе комментариев, расположенном ниже.