Стаття блогу

Ефективний інструмент у майнінгу: що таке ASIC

2009 року з'явився Bitcoin — перша світова криптовалюта, яку почали видобувати, використовуючи звичайні домашні комп'ютери. У період з 2013 до 2017 року ціна цифрової валюти збільшувалася, що спричинило й зростання популярності майнінгу. З'явилися перші майнінг-ферми, які спочатку складалися з універсальних мікропроцесорів.

Зі зростанням складності обчислень такі пристрої стали недостатньо потужними, що призвело до розробки асіків. Принцип роботи техніки полягає у високошвидкісному переборі комбінацій хешів за заданим алгоритмом (наприклад, SHA-256 або Blake2B), щоб виявити відповідний блок і отримати винагороду від мережі. Така вузька спеціалізація дає змогу досягти величезної продуктивності за відносно низького енергоспоживання.

Чому асік-майнер — це найкраще рішення для майнінгу

У процесі майнінгу одержує винагороду той, хто першим знайде потрібний хеш. Тому важливе значення мають швидкість і енергоефективність. Асік-майнери — це пристрої, що прийшли на зміну центральним і графічним процесорам, тому що вони:

• Працюють потужніше й ефективніше. Один ASIC може замінити десятки та сотні відеокарт за хешрейтом.
• Споживають менше енергії. Висока продуктивність за менших витрат на електрику робить процес майнінгу прибутковим.
• Займають менше місця. Устаткування більш компактне порівняно з цілими фермами з GPU.

Видобуток криптовалют на GPU у ряді алгоритмів став економічно недоцільним. Сьогодні стандарт в індустрії майнінгу – ASIC-пристрої, особливо для таких монет, як Bitcoin та Litecoin.

Як влаштований асік: основні компоненти

Потужний, вузькоспеціалізований пристрій, спеціально створений для добування криптовалют, складається з:

• Хеш-плати з мікрочіпами. Це спеціальні мікросхеми, що роблять мільярди обчислень за секунду. Саме вони підбирають потрібні хеші для підтвердження блоків у блокчейні.
• Контролера. Плата, що керує всією системою, підключенням до інтернету, координує роботу чіпів, забезпечує налаштування і зміну параметрів пристрою.
• Блока живлення. Потужний пристрій, що забезпечує живлення всіх компонентів. Може бути вбудованим чи окремим.

Оскільки ASIC працює цілодобово та сильно нагрівається, в корпус вбудовані великі вентилятори та радіатори. Ефективне охолодження забезпечує захист від перегріву та ламання. Усі компоненти знаходяться у міцному металевому корпусі, який також відводить тепло. Для підключення обладнання до Інтернету використовується звичайний кабель (Ethernet), налаштування здійснюють через спеціальний інтерфейс.

Принцип роботи ASIC у майнінгу

Асік-майнери виконують одне завдання — безперервно перебирають значення, щоб знайти хеш, який відповідає правилам поточної мережі криптовалюти. Як працює ASIC у процесі хешування:

1. Формує блок. Він складається зі:
   • списку транзакцій;
   • хеш-значення попередньої одиниці в ланцюгу;
   • тимчасової мітки (коли було створено блок);
   • службової інформації (номер версії та інші технічні дані).
2. Вибирає nonce. Це спеціальне число, яке майнер змінює послідовно знову і знову, пробуючи різні варіанти.
3. Обчислює хеш. Кожного разу, коли обирається нове значення nonce, усі дані структури разом із ним передаються на вхід хеш-функції для обчислення результату. Важливо розуміти, що за найменшої зміни даних (хоча б на 1 символ) результат повністю зміниться. Тому єдиним способом знайти відповідний хеш є підбір різних nonce.
4. Здійснює порівняння з цільовим значенням. Якщо отриманий хеш менше або дорівнює певному значенню (задається мережею відповідно до рівня складності), майнер отримує винагороду.

Якщо результат обчислення не відповідає умовам, спроби повторюються. ASIC продовжує працювати, автоматично збільшуючи значення nonce, повторно виконуючи обчислення та порівнюючи отриманий код із цільовим значенням. Це і є основний принцип роботи асіка — максимально швидко та ефективно виконувати хеш-обчислення за заданим алгоритмом. Такий процес повторюється мільйони разів на секунду, поки не буде досягнуто необхідного результату.

Чому Asic Miner працює швидше та ефективніше

Обладнання працює з колосальною продуктивністю, чого вдалося досягти завдяки низці інженерних рішень:

• Апаратна спеціалізація. ASIC створюється під певний хеш-алгоритм. Це дає змогу уникнути зайвих операцій та забезпечити швидкість, недосяжну для центральних та графічних процесорів.
• Паралельні обчислення. Асік-майнери — це прилади, всередині яких розміщено десятки чи сотні спеціалізованих ядер, що працюють одночасно. Вони зайняті лише обчисленнями, на відміну від багатозадачних CPU, де ядра перемикаються між процесами.

Універсальні процесори працюють, витрачаючи ресурси на кешування, обробку команд та інші службові процеси. В ASIC все це відсутнє, що підвищує ефективність та продуктивність робочого процесу.

Кому варто обирати ASIC

Принцип роботи обладнання дає змогу виконувати хеш-обчислення з максимальною швидкістю та енергоефективністю. Це незамінний інструмент у добуванні криптовалют, проте він має деякі обмеження, які потрібно враховувати:

• Заточеність під один алгоритм. ASIC можна застосовувати лише для одного хеш-алгоритму. Якщо він зміниться, використання пристрою стає недоцільним.
• Відсутність гнучкості. Устаткування виконує лише одну функцію. Його не можна використовувати для інших завдань, наприклад, ігор, роботи з відео чи нейромережами.

Попри обмеження, Асік-майнери — це найкращий вибір для тих, хто бажає займатися професійним майнінгом. Вони підійдуть:

• майнерам, орієнтованим на стабільний видобуток конкретної криптовалюти;
• тим, хто готовий інвестувати у високопродуктивне обладнання задля більшого прибутку;
• користувачам з доступом до дешевої електроенергії.

У довгостроковій перспективі ASIC залишається найнадійнішим рішенням для майнерів, орієнтованих на отримання стабільного доходу у значних обсягах.