Układy ASIC dla górnictwa

Producenci chipów ASIC stale ulepszają proces technologiczny. Ze względu na rosnącą złożoność sieci top coin, konieczne jest produkowanie coraz mocniejszych urządzeń. Bitmain postawił na poprawę jakości i zwiększenie hash rate. Jednocześnie nowe modele są wyposażone w niewielką liczbę chipów (AntMiner L3 ma 144 chipy, AntMiner L3+ ma 288 chipów). Wpływa to na energooszczędność sprzętu i łatwość konserwacji (mniej części wymaga sprawdzenia i wymiany w przypadku awarii).

Chińska firma Canaan posiada 25% światowej produkcji Asics. W wysoce konkurencyjnym środowisku twórcy utrzymują pozycję lidera poprzez ciągłe ulepszanie sprzętu.

Avalonminer A911 i A9, wyposażone w chipy 7 nm, stały się przełomem technologicznym. W 2018 r. takie chipy działały tylko w górnikach GMO. Asics Canaan były popularne ze względu na wysoki hash rate.

W 2023 r. Canaan koncentruje się na produkcji chipów do wydobywania bitcoinów. Od 2020 r. firma opracowuje i testuje chipy 5 nm dla Asics. W 2021 r. Canaan uruchomił swoją pierwszą farmę wydobywczą w Kazachstanie i otworzył centrum serwisowe poza Chinami.

Jak zmieniła się technologia

Pierwsze koparki oparte na układach scalonych zostały wyprodukowane przez BFL. Modele Jalapenos, SC Singles, SC MiniRigs stały się dostępne w 2012 roku. Wydajność wydobywania bitcoinów na nich była 20-50 razy wyższa niż na procesorach graficznych. W latach 2013-2015 przełomem technologicznym było przejście z procesu produkcji chipów 55nm na 28nm. Później pojawiły się urządzenia z technologią 20nm (Uranus v1 Miner, SMART Miner 2.0 SE).

W 2016 roku Bitmain wypuścił Antminer S9 na mikroprocesorach 16 nm. Model ten był popularny w okresie wzrostu rynku w 2017 roku. Pozwoliło to firmie stać się liderem w produkcji sprzętu górniczego i osiągnąć kapitalizację miliardów dolarów.

Wraz z rosnącą złożonością łańcuchów bloków, potrzebne były bardziej zaawansowane technologicznie rozwiązania do wydobywania walut cyfrowych. W latach 2018-2019 Bitmain, GTO, Samsung, Apple, Huawei, AMD, Qualcomm ogłosiły rozwój technologii 7-7,5 nm i 5 nm. Rozwój branży mikroprocesorowej pozwolił na wypuszczenie bardziej energooszczędnych i wydajnych górników:

• Canaan Avalon miner A9.
• Bitmain Antminer S17.

W 2023 r. modele te będą nadal popularne. Górnicy czekają jednak na nowe urządzenia na chipach 5nm, które będą zużywać o połowę mniej energii w porównaniu do 7nm.

Bitmain ogłosił premierę kolejnego asics w 3. kwartale 2022 roku. Firma zamówiła nowe chipy wydobywcze od TSMC jeszcze w 2020 roku. Uruchomienie musiało jednak zostać przełożone z powodu zakłóceń w dostawach. W czerwcu 2022 r. Samsung ogłosił, że rozpocznie produkcję chipów 3 nm do wydobycia. Według doniesień, nowe mikroprocesory będą wykonane w nowoczesnej technologii GAA (Gate-All-Around) o specyficznym kształcie tranzystora. Producent spodziewa się zmniejszyć rozmiar chipów dla asics o 45%, zużycie energii o 50% i zwiększyć wydajność o 30%.

Zalety i różnice w stosunku do GMO

W 2018 roku firma jako pierwsza wypuściła asics na mikroprocesorach 7nm, które zużywają znacznie mniej energii w porównaniu do innych. Wprowadzenie GMO Miner B2 i B3 nastąpiło w fazie niedźwiedzia na rynku, kiedy zainteresowanie użytkowników walutami cyfrowymi spadło.

.

W 2018 roku Canon zaprezentował Avalonminer A9. W 2019 roku pojawiły się Bitmain Antminer S17 Pro i Antminer S17 na chipach 7 nm. Tabela zawiera charakterystykę porównawczą tych modeli.

Asics GMO były gorsze od bardziej wydajnych i energooszczędnych modeli konkurencji. Firma zainwestowała $90 miliardów w rozwój nowych technologii i uruchomienie centrum danych. Inwestycje te jednak się nie opłaciły. W czwartym kwartale 2019 r. kierownictwo GMO odnotowało stratę w wysokości $320 milionów. Ze względu na spadek kursu wymiany BTC wydobywanie kryptowalut nawet przy użyciu najnowszego sprzętu stało się nieopłacalne. W 2020 r. firma została zmuszona do ogłoszenia zaprzestania produkcji.

Jak radzić sobie ze zużyciem chipów

Gwarancja producenta na asics nie przekracza 90 dni. Jeśli przestrzegane są zasady działania, żywotność można wydłużyć do 20-25 miesięcy. Zgodnie z doświadczeniem pracowników centrów serwisowych, najczęstsze przyczyny przedwczesnego zużycia chipów górniczych są następujące:

• Słabe chłodzenie. Konieczne jest kontrolowanie temperatury pracy płyty (nie wyższej niż 115 stopni). Przegrzanie może prowadzić do awarii mikroprocesorów. Farma powinna być zainstalowana w dobrze wentylowanym pomieszczeniu. Można zastosować klimatyzację lub chłodzenie wodne. Radiatory często ulegają awariom mechanicznym związanym z użyciem niskiej jakości materiałów lub pracą w zakurzonych pomieszczeniach.
• Nieterminowa konserwacja. Konieczna jest regularna wymiana filtrów. Warstwa kurzu na łopatkach wentylatora i radiatorach zmniejsza wydajność chłodzenia. Może to prowadzić do przedwczesnej degradacji chipów górniczych. Czyszczenie powinno odbywać się co najmniej raz na 3 miesiące.

Żywotność chipów można wydłużyć za pomocą specjalnego oprogramowania układowego (na przykład Hiveon ASIC). Wadliwe chipy mają niższy współczynnik hashowania. Jednocześnie zużywają tyle samo energii. Niestandardowe oprogramowanie układowe zmniejsza moc zużytych chipów. Pozwala to na utrzymanie wydajności układu ASIC, gdy 10-30% chipów na płycie hashującej ulegnie awarii. Jednocześnie zwiększa się żywotność mikroprocesorów.

Oprogramowanie układowe Hiveon służy również jako ochrona przed wirusami.

Jak złożyć asic na bazie chipów

Niektórzy użytkownicy wykonują układy ASIC własnoręcznie. Do złożenia górnika potrzebne są umiejętności elektrotechniczne i sprzęt montażowy. Domowy układ ASIC wyjdzie taniej. Konieczne będzie zakupienie takich komponentów:

• Mikrochipy. Asic potrzebuje 70-600 chipów. Cena każdego - 60-1500 rubli.
• Elementy zespołu (płyty, zasilacz, wentylatory, złącza, obudowa). Cena - 15-20 tysięcy rubli.

Minimalny koszt wyniesie 100-120 tysięcy rubli. Przed montażem konieczne jest określenie wymiarów górnika, narysowanie schematu okablowania tablicy hash, obliczenie rentowności urządzenia. Tworzenie asic jest pracochłonnym procesem. Użytkownik musi być dobrze zorientowany w elektrotechnice, posiadać stację lutowniczą. Debugowanie płytek trwa od kilku dni do miesiąca. Musisz pracować szybko, aby mieć czas na zwrot inwestycji, zanim złożoność wydobycia wzrośnie.

Skuteczny hash board w ciągu 2-3 miesięcy nie przyniesie już dochodu. Dlatego wielu górników woli nie opracowywać układu scalonego, ale kupić gotowy.

Aby złożyć układ ASIC, należy:

1. Kup żetony. Musisz wybrać kryptowalutę z wyprzedzeniem. Chipy działają tylko na jednym algorytmie.
2. Pobierz lub napisz program dla górnictwa. Producenci układów ASIC dostarczają klientom oprogramowanie. Jeśli sam tworzysz oprogramowanie, możesz je znaleźć w zasobach takich jak Github lub napisać je samodzielnie.
3. Zainstaluj system chłodzenia. Musisz wybrać wentylatory i obudowę, która utrzyma temperaturę na poziomie 80-100 stopni. Przegrzanie może prowadzić do rozwarstwienia.
4. Zmontuj płytki i komponenty zgodnie ze schematem okablowania.
5. Podłącz zasilanie.

Podsumowanie

Najpopularniejsze układy ASIC w 2023 roku to BM1397, BM1383, BM1387. W trzecim kwartale Bitmain wyda nowy Antminer E9 (3Gh) na chipach 5 nm. Deklarowana wydajność górnika wynosi 3 GH/s. Będzie to najpotężniejsze urządzenie do wydobywania kryptowalut. W związku z tym premiera górnika wzbudza zainteresowanie wśród użytkowników na całym świecie.

Samsung opracował jednak układ o jeszcze wyższej wydajności - 3,5 nm. W kwietniu 2022 r. Intel pokazał próbkę testową Blockscale ASIC do wydobywania bitcoinów. Deweloperzy połączyli 256 chipów w małym układzie scalonym, uzyskując wydajność płyty na poziomie 148 TN/s przy zużyciu 3800 W.

Eksperci przewidują, że górnik będzie popularny w krajach z tanią energią elektryczną. Pod koniec 2022 roku Intel zacznie dostarczać mikroprocesory deweloperom asic: Argo Blockchain, Hive Blockchain Technologies, Block, GRIID Infrastructure.

Według obliczeń producentów, wraz z rozpoczęciem sprzedaży nowych układów ASIC, złożoność sieci wzrośnie, a poprzednie modele górników stracą na znaczeniu. Dlatego do zakupu ASIC należy podchodzić z maksymalną odpowiedzialnością.

Niektórzy użytkownicy, aby zaoszczędzić pieniądze, sami zbierają górników. Stworzenie tak skomplikowanego technicznie sprzętu wymaga profesjonalnych umiejętności. Lutowanie i debugowanie chipów zajmie dużo czasu. Konieczne jest monitorowanie częstotliwości, wydajności, temperatury i zużycia energii przez kilka dni. Trudne może być również znalezienie odpowiednich komponentów. Ze względu na niedobór części montaż zajmie 3-5 miesięcy. W tym czasie złożoność blockchainów wzrośnie, a sprzęt straci na znaczeniu. Dlatego początkującym górnikom lepiej jest kupić gotowy ASIC.

Często zadawane pytania