Поиск сообщества

Майнинг криптовалют медленно трансформируется из создания монет на базе одной карты или фермы дома в обособленную отрасль и переходит на промышленные масштабы. Такие компании, как AMD и Bitmain, внедряют инновационные продукты, помогающие модернизировать добычу, наращивать ее объемы. Однако со временем майнинг требует все больших капиталовложений, становясь эффективным только для пользователей, решивших профессионально работать в этом направлении. В то же время затраты огромного количества электроэнергии продолжают вызывать вопросы, что может приводить к новому пересмотру деятельности. Исходяиз этих предпосылок, компания «ComBox Technology», силами собственного научно-исследовательского отдела (R&D), разработала и предложила рынку уникальное решение «ComBox», предназначенное для майнинга альткоинов с помощью продуктов «ComBox» на базе графических карт (GPU) с системой двухфазного иммерсионного охлаждения. Уникальность «ComBox» состоит в использовании жидкостного охлаждения на базе негорючей жидкости «Novec 3М» и достигнутой высокой плотности установки видеокарт в рамках мобильных платформ, таких как контейнеры. В основе изначальной концепции решений «ComBox» для двухфазного жидкостного охлаждения заложена идея высокой безопасности работы на всем протяжении эксплуатации и высокие технико-экономические показатели. К примеру, раньше для организации ЦОД требовалось постройка зданий и сооружений, т.е. организация собственной большой и затратной инфраструктуры. Наше мобильное решение на базе 20-ти футового контейнера позволяет быстро собрать, доставить и установить его в месте с наименьшей ценой на электроэнергию. Спроектированная и разработанная компаний «ComBox Technology» расширительная плата SMART IC-6 позволяет крепить 6 современных видеокарт вплотную друг к другу, по 3 штуки с каждой стороны. За счет минимизации зазоров, их можно установить в очень большом количестве на ограниченной площади и очень плотно друг к другу. Также платы поддерживают каскадное подключение, т.е. в одну, даже самую дешевую, материнскую плату с одним PCIe можно подключить не менее 12 видеокарт. При других решениях, не используя такую расширительную плату, этого сделать не получится. Плата спроектирована с нуля и представляет собой не просто прототип, а серийно-производимое устройство. Она снабжена функциями контроля напряжений, которые идут с блоков питания, а встроенный процессор дает возможность блокировать видеокарты удаленно с интерфейса и наблюдать за всеми элементами системы в режиме реального времени, собирая телеметрию в объеме, который необходим и достаточен, например, температуру и уровеньжидкости. В качестве основного элемента системы охлаждения используется специальная жидкость, которую производит компания «3М». Это экологически безопасная фтор-органика, прозрачный диэлектрик, который кипит при температуре 61 градус. Следовательно, любая точка электроники в системе будет иметьмаксимальную температуру 61 градус. Это происходит из-за того, что для отвода тепла используетсяфазовый переход из жидкого состояния в газообразное. Температура жидкости при этом не меняется. Таким образом, мыполучаем охлаждение всех элементов: от памяти и процессоров, до мельчайших деталей. Именно эта жидкость используется для пожаротушения, поэтому с позиции рисков пожара и огня она полностью безопасна. В отличие от минерального масла, которое применяется в других системах, жидкость «3М» не может загореться, в принципе. Тепло в системе отводится за счет кипения, и эффективность такого отвода, по сравнению с воздушными системами охлаждения, крайне высокий. Поэтому технология, разработанная компанией «ComBox Technology», позволяет устанавливать оборудование минимум в 10 раз плотнее, чем при классической воздушной технологии. Благодаря наличию жидкостного охлаждения, резко снижаются затраты на кондиционеры, на кулеры и иные движущие части, которые теперь не могут сломаться или потребовать замены. В системе иммерсионного охлаждения отсутствуют подвижные детали, а просто работает физика: жидкость кипит, отводя тепло от нагретых элементов и, конденсируясь, стекает обратно в систему. Это качественное преимущество нашей системы. В результате мы получаем практически идеальное решение для вычислительных систем на базе видеокарт (GPU). Данное решение легко масштабируется и полностью готово для установки видеокарт повышенной производительности, с более высоким тепловыделением, в случае необходимости. Основные характеристики решения «ComBox»: 20-футовые мобильные контейнеры, в которых установлено 10 секций с иммерсионным охлаждением, размером 70х80х40 см по 96 видеокарт AMD RX470 в каждой. Итого – 960 карт/контейнер. Энергопотребление 1 контейнера – 170 кВт/час. Хешрейт на Ethereum – 26 GH/s. Энергопотребление рассчитано как потребление всей системы непосредственно от энергосети, а не только процессоров видеокарт.

На сегодняшний день существует два направления по внедрению иммерсионного охлаждения в майнинг и наукоемкие вычисления: Однофазное иммерсионное охлаждение с использование минерального масла Двухфазное иммерсионное охлаждение с использование фторорганики Оба направления активно развиваются и применяются для охлаждения, в основном, айсиков. Основные минусы минерального масла заключаются в его горючести, необходимости использования гидравлических помп для его перекачки внутри резервуаров, а также в том, что процесс является однофазным. Суть однофазного процесса заключается в том, что отвод тепла происходит не за счет испарения и конденсации, а за счет перемешивания при помощи помп, что в любом случае только увеличивает потребление энергии и снижает эффективность охлаждения. Такие системы не способны отвести большое количество тепла от радиатора с малой поверхностью. Т.о. можно сделать вывод, что перспективными являются технологии именно двухфазного иммерсионного охлаждения, которые и используются в системах «ComBox». Сегодня существует как минимум два больших проекта, применяющих двухфазное иммерсионное охлаждение. Любой проект, реализованный в ближайшие годы с использованием двухфазного иммерсионного охлаждения, сможет собрать финансирование, но все они, по сути, повторяют друг друга. Все крупные проекты и еще несколько небольших стартовали в своих разработках, примерно, в одно время. Следовательно, примерно в одно время им предстоит делить и без того насыщенный рынок. При этом все проекты ориентированы только на саму технологию и, в основном, погружают готовые типовые устройства в жидкость и реализуют обвязку для ее работы. А этого недостаточно чтобы ввести системы двухфазного иммерсионного охлаждения в промышленную эксплуатацию по нескольким причинам: Системы, изначально разработанные под воздушное охлаждение, не подходят, т.к. они занимают много места и не обеспечивают высокой плотности установки устройств, а низкая плотность - нецелесообразна, т.к. требует большого количества дорогостоящей жидкости для охлаждения компонентов системы. Таким образом, простое применение и погружение в жидкость «Novec 3M» неподготовленных для этого систем, будет в эксплуатации не дешевле, а существенно дороже. Именно это останавливало массовое внедрение двухфазного иммерсионного охлаждения до появления и реализации нашего решения. Недостаточно погружения плат в жидкость, нужно делать экосистему и комплексное решение, составными частями которого являются аппаратные и программные компоненты. В «ComBox» мы сделали автономную автоматизированную систему для промышленного майнинга и решения наукоемких задач. Инженеры компании «ComBox Technology» разработали собственное уникальное решение для двухфазного иммерсионного охлаждения, которое включает платы собственной разработки с видеокартами по 6 шт. на каждой, которые устанавливаются вплотную друг к другу внутри бойлера с жидкостью 3M Novec, что позволяет существенно сэкономить на самой жидкости. За счет этого на выходе мы получаем уникальную комплексную модульную систему с высокой плотностью установки видеокарт, минимальной стоимость расходных материалов, а также с минимальным энергопотреблением (в сравнении с однофазными системами).

АСУ означает «Автоматизированная Система Управления». Такая система может управлять и производственными процессами, и автоматической парковкой, и газовым котлом или другими объектами. На заре развития промышленности рядом с каждым оборудованием стоял специалист, который управлял им и следил за исправностью его работы. Так, лифтёры управляли лифтом, а на самолётах имелись бортинженеры. Теперь же лифт двигается сам — достаточно нажать кнопку. Управление сложными системами самолёта осуществляется автоматически, двигатели уже давно сами выходят на заданный режим. Всё это происходит благодаря АСУ. Из чего же состоит АСУ? Обычные элементы — это шкаф автоматизации, исполнительные механизмы, датчики и программа управления. В шкафу АСУ располагается множество блоков: ПЛК (Программируемый Логический Контроллер), модули расширения различных интерфейсов, электрические автоматы, силовые шины, преобразователи сигналов от датчиков, преобразователи сигналов для исполнительных элементов, частотные преобразователи. На передней панели шкафа установлены кнопки, выключатели и индикаторы режимов работы. В отличие от домашнего ПК, логический контроллер — очень надёжное устройство. Вообще, слово надёжность — это второе имя АСУ. Представьте, что будет, если лифт неожиданно решит открыть двери во время движения, а самолёт выдвинет шасси. Поэтому безопасности и бесперебойности работы АСУ всегда уделяется максимум внимания. От шкафа АСУ идёт множество проводов к датчикам и исполнительным элементам. Например, в системах вентиляции можно встретить датчики температуры, скорости потока, давления и исполнительные элементы — актуаторы (устройства, преобразующие электрический сигнал в положение механического элемента). Важным элементом АСУ является программа ПЛК. Она определяет поведение системы в различных ситуациях, рассчитывает команды для исполнительных механизмов, обрабатывает сигналы от внешних датчиков. Чаще всего за большими и дорогостоящими установками всё же следит человек- оператор. Его функция состоит в том, чтобы наблюдать, как работает система, и корректировать режим работы, если это необходимо. Оператор сидит за пультом АРМ (Автоматизированным Рабочим Местом). На экране мониторов такого пульта отображаются параметры работы системы. Наглядная мнемосхема достоверно отображает множество данных, и одного взгляда на экран хватает, чтобы понять, что происходит с оборудованием. Если сравнить сложную и дорогостоящую систему АСУ с сотрудником, который мог бы следить за системой и производить переключения вручную, можно выявить ряд очевидных различий. АСУ работает 24 часа в сутки, не устаёт, не выходит покурить, не допускает ошибок. Выполняемые процессы предсказуемы и повторяемы. Также, не надо забывать, что зачастую человек не может реагировать на изменения с необходимой скоростью. Например, сложно нажать на специальную кнопку в машине, чтобы сработали подушки безопасности, когда это необходимо. Электроника же делает это надёжно, с заданной скоростью и только тогда, когда это действительно необходимо; именно в ту долю секунды, когда это будет безопасно и эффективно. Майнинг — процесс сложный. Его оборудование очень дорогостоящее. Любые простои техники приводят к существенным финансовым потерям. Обслуживание и частые ремонты, опять же, вызывают новые простои и приводят к большим убыткам. Также известны случаи пожаров и систематических поломок оборудования. Все эти факторы указывают на то, что промышленная эксплуатация майнингового оборудования — ответственный и сложный процесс и оставлять его без автоматизации нельзя! Сервисное обслуживание майнингового оборудования Существуют два основных вида объектов для майнинга: стационарная ферма и мобильный контейнер. В первом случае майнинговое оборудование располагается на стеллажах внутри большого здания — дата-центре. Как правило, в таких зданиях много свободного места, высокие потолки, много места для размещения вентиляционного и электрораспределительного оборудования. Но имеется один минус — стационарность таких объектов. Во втором случае оборудование располагается внутри мобильного контейнера. Места здесь намного меньше, размещение оборудования плотнее, потолки ниже. Металлические стенки контейнера обладают плохой теплоизоляцией: зимой выключенный контейнер промерзает, летом — сильно нагревается на солнце. Обычно в здании, где расположена майнинговая ферма, сидит специалист, который занимается настройкой параметров и контролем работы оборудования, техническим обслуживанием, запуском или остановкой системы. Рядом с контейнером такой специалист находиться не может, и, как правило, он выполняет сервисное обслуживание по необходимости, а основной период времени находится за пультом АРМ. Таким образом, необходимый объем работ по обслуживанию и процессу управлению этими объектами идентичен. Для промышленного майнинга необходима слаженная работа всех систем: вентиляционной и электрораспределительной систем, системы пожаротушения, локальной вычислительной сети, охранной системы, системы контроля доступа, плюс необходимо обеспечение надёжного доступа к сети Интернет с резервным каналом связи. Всеми этими системами необходимо управлять в реальном времени. АСУ для майнингового контейнера Сейчас на рынке появилось множество контейнеров для майнинга. Они отличаются как конструктивным исполнением и принципом системы охлаждения, так и системами АСУ. Чаще всего внутри таких контейнеров находится электрораспределительный шкаф, состоящий из вводного автомата и электросчётчика. Далее, от шкафа множество кабелей тянутся к розеткам для майнеров, расположенных на полках. Многие, но не все решения, используют отдельные автоматы на каждую розетку. С точки зрения правил эксплуатации электроустановок, отдельные автоматы на каждый майнер просто необходимы. На полках стоит коммутационное оборудование (свитчи), посредством которых строится локальная вычислительная сеть, которая связана через роутер с сетью Интернет. Что же касается системы вентиляции — тут всё гораздо сложнее. Внутри контейнера необходимо поддерживать постоянную температуру и сделать это можно двумя способами: можно управлять заслонками приточного воздуха, а можно регулировать обороты двигателя приточной установки. Как правило, применяются специализированные контроллеры для климатических установок. И в целом, весь комплекс оборудования выглядит логичным и работоспособным. Производители заверяют, что контейнер полностью готов к работе, и позволяет управлять им удалённо. Форс-мажорные ситуации для майнингового оборудования Давайте рассмотрим следующую ситуацию. Контейнер благополучно работал зимой несколько дней, после чего произошло технологическое отключение электроэнергии на 2 часа. На улице стоит температура –30 °С. Контейнер за эти 2 часа промерзает, вся электроника, соответственно, остывает до тех же –30 °С. Спустя два часа подаётся электропитание в контейнер… К слову, это достаточно типичная ситуация в суровых зимних условиях. Но в большинстве контейнеров нет циклограммы запуска. Система с АСУ должна контролировать, что температура внутри контейнера не соответствует температуре эксплуатации электроники, и запускать предпусковой прогрев. И только по достижению положительной температуры, начнётся запуск электроники. При больших отрицательных температурах большинство бытовой электроники, таких как материнские платы, процессоры и память работать не будут. Существует риск поломки майнингово оборудования. Другой существенной проблемой является одновременное подключение большого количества блоков питания к электросети. Например, на блоках питания без системы плавного пуска стартовый ток равен около 100 Ампер. 10 блоков питания уже дадут 1 кА. Представьте теперь, что у вас 10 контейнеров, в каждом из них находится по 100 блоков питания. При одновременном старте пусковой ток будет иметь недопустимое значение и может повредить электрораспределительное оборудование. Чтобы избежать этого, установленная АСУ должна производить включение вычислительных блоков последовательно, в соответствии с циклограммой запуска. Ещё ситуация. Если в контейнере установлена система пожаротушения (а многие на ней, к слову, почему-то экономят), то она может сработать только по двум причинам: превышение температуры или наличие задымления. Существуют решения и с применением тепловизоров, но они обладают рядом ограничений. Приточная установка обычно подает около 50 000 м3 воздуха в час. При таком потоке наличие даже сильного очага возгорания не прогреет воздух, а дым выдуется наружу ещё до того, как он попадёт на датчик дыма. Определение возгорания стандартными способами в этом случае также невозможно, а, следовательно, и своевременное тушение пожара становится невозможным. Также перед тушением пожара необходимо будет полностью отключить приточную установку, обесточить все потребители тока, и в случае использования систем газового пожаротушения обеспечить герметичность контейнера. Зачастую такой алгоритм работы в контейнерах без АСУ попросту невозможен. К слову, использование систем порошкового пожаротушения в случае срабатывания нанесёт огромный ущерб электронике, и восстановление работоспособности такого объекта затянется надолго. Рассмотрим другой пример. При некоторых климатических условиях в помещении возникает так называемая точка росы. Внутри контейнера даже после небольшого простоя, связанного с технологическим отключением, может скапливаться влага, и при перепаде температур она может проявится в виде росы на поверхности плат майнеров. Запуск системы в такой ситуации грозит повреждением электроники. Система АСУ должна отслеживать условия старта электроники и не допускать запуска при возникновении критической влажности, чтобы сберечь дорогостоящее оборудование от повреждения. Более частые ситуации — зависание оборудования. Если это происходит с майнером, работающим на видеокартах, то зависание потребует перезапуска системы. Для этого на оборудование ставятся вотчдог-таймеры. Эти устройства отслеживают работу майнера и перезагружают его. Однако, если, к примеру, произошла поломка кулера видеокарты, то возникнет необходимость как можно скорее отключить майнер. Если рядом сидит человек — он сможет это сделать с помощью тумблера блока питания. Но до этого момента видеокарта будет работать в режиме перегрева, что может привести к повреждению процессора. Удалённое же управление электропитанием каждого майнера отсутствует практически во всех контейнерах. На первый взгляд, это не существенно, однако различные проблемы в работе оборудования являются достаточно частым явлением и требуют немедленного отключения электропитания с целью предотвращения повреждений. Основы эффективной работы АСУ Для корректной и продолжительной работы объекта требуется тщательное взаимодействие всех систем. Для того, чтобы АСУ могла полностью управлять объектом, необходимо установить достаточный набор исполнительных элементов. Сложно предугадать все возможные ситуации, возникающие при эксплуатации, как правило, они являются совершенно не очевидными, поэтому иногда кажутся невозможными и даже фантастическими. Однако статистика ремонта оборудования и пожаров на таких объектах говорит об обратном. Корректная работа оборудования возможна только при наличии продуманных циклограмм, запрограммированных в ПЛК. Эти циклограммы должны обеспечить автоматический переход из одного режима в другой. Например, после подачи электропитания было бы логично проверить уровни напряжений электросети, проверить температуру и влажность внутри контейнера. До тех пор, пока все параметры не придут в норму, подавать питание на майнеры недопустимо. Включение майнеров необходимо осуществлять поэтапно, поочередно подавая питание на каждый майнер. Одновременно необходимо обеспечить работу приточной установки в нужном режиме. Дело в том, что зимой температура воздуха порой опускается до –40…–30 °С. Продувать таким холодным воздухом оборудование, которое только начинает майнить, нельзя. Нужно поддерживать баланс между нагревом воздуха майнерами внутри контейнера и притоком холодного воздуха. Также система АСУ должна взаимодействовать с системой пожаротушения и при необходимости немедленно отключать приточную вентиляцию, снимая питание со всего оборудования. Для чёткой работы всех режимов и безошибочных переходов из режима в режим по запросу оператора либо при наступлении определенных значений от датчиков нужно составлять соответствующую циклограмму. Она должна содержать перечень команд, отправляемых на исполнительное оборудование в определённые периоды времени. Важно предусмотреть все ситуации, в которых может находиться контейнер с оборудованием, и обеспечить правильный переход из одного состояния в другое. Только когда описаны все ситуации, проработана логика работы контейнера и проведены все тесты, можно сказать, что объект будет функционировать надлежащим образом во всех возможных ситуациях, и человеческий фактор не окажет влияние на своевременность выполнения действий. Поскольку все системы регулярно обмениваются данными друг с другом, отказ любой из них будет сразу же выявлен. Например, если сгорит двигатель приточной установки, об этом можно будет узнать ещё до того, как в контейнере начнется перегрев оборудования, поскольку АСУ среагирует автоматически. Что касается стоимости таких систем АСУ, то их цена сравнительно невысока — по крайней мере, по сравнению со стоимостью всех майнеров и их возможных ремонтов. А при правильном подходе к проектированию АСУ, система управления будет не только реагировать на уже произошедшие события, но и предсказывать возможные поломки оборудования, сопоставляя показания различных датчиков с уже накопленной информацией. Таким образом, значительно снизятся затраты на эксплуатацию техники, а управление таким объектом станет по-настоящему удаленным и эффективным.

В современном мире появилось новое, но уже очень распространенное слово «майнинг». Оно образовано от английского слова mining, что переводится как «добыча руды в шахте». Майнинг — это процесс математических вычислений для решения сложной математической задачи, результат которой можно легко проверить. Наличие решения такой задачи подтверждает факт того, что большое количество участников задействовали свои дорогостоящие вычислительные мощности и верят в высокую цену награды за свои действия. Наградой за нахождение решения такой задачи служит выплата в криптовалюте. Вычислительные мощности — дороже золота, так как решить задачу можно только на самых быстрых и современных процессорах. Процессор — это микросхема, состоящая из нескольких миллиардов логических элементов, каждый из которых выполняет простую операцию с 1 битом информации. Изготовление таких микросхем требует наличия производства стоимостью в десятки миллиардов долларов. Возможно, что в будущем такие микросхемы будет вытеснены новыми квантовыми компьютерами, но это только в самой отдаленной перспективе. Альтернатив высокоскоростным микросхемам для решения математических задач на сегодня не существует. Микросхемы бывают разные, а их внутренняя организация определяется разработчиком. Инженеры разрабатывают архитектуру и топологию микросхемы, исходя из требований к функционалу. Например, если вам нужен калькулятор — это одна микросхема, а если видеокарта — совсем другая. ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) — интегральная схема специального назначения. Любая микросхема, разработанная под решение одной конкретной задачи, называется ASIC. Важен тот факт, что такие микросхемы иные задачи выполнять попросту не могут. GPU (Graphics Processing Unit) — графический процессор. Это тоже микросхема, но она является гибким процессором, который работает по той программе, которая будет в него загружаться. Графический процессор больше адаптирован для решения задач построения трёхмерного изображения на плоскости. Таким образом, функция этой микросхемы определяется не в момент её производства, а позже, пользователем, путём загрузки соответствующей программы. Важным отличием GPU от других процессоров является наличие внутри него большого количества вычислительных блоков — фактически, маленьких процессоров, работающих одновременно. Например, в GPU видеокарты RX580 имеется 2304 потоковых процессора. Оба типа микросхем, как правило, выпускаются на схожих производственных линиях. Часто — это даже одна и та же фабрика TSMC. Существенное отличие может заключаться в размере минимального элемента, измеряемого в нанометрах. Чем мельче структура — тем больше логических элементов помещается в одной микросхеме, тем они быстрее работают и меньше потребляют электроэнергии. Естественно, чем лучше технология, тем сложнее и дороже получается само производство. К тому же технический прогресс не идет спонтанно. Так, в 2003 году применялась технология 90 нм, а в 2015 — всего лишь 14 нм. Много лет назад, на заре майнинга, для добычи криптовалюты Bitcoin использовались обычные процессоры (CPU). Пользователь, веривший в светлое будущее криптовалюты, устанавливал себе специальное ПО, вводил номер кошелька, запускал расчёт и ждал заветного вознаграждения. Позже, с появлением первых скоростных видеокарт с GPU, майнинг на CPU перестал быть таким актуальным, так как сложность сети сразу возросла. Но предприимчивые программисты пошли дальше и переложили алгоритм расчета в ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы). Это позволило реализовать математическую функцию расчёта Bitcoin на логических элементах микросхемы и добиться существенного прироста производительности. Логичным продолжением развития отрасли стало появление первых устройств на базе специализированных микросхем ASIC. Многократный рост производительности и сложности сети заставил всех остальных владельцев устаревших устройств прекратить добычу криптовалют в связи с тем, что оплата электроэнергии превысила выгоду от добычи. Новые криптовалюты, такие, как Ethereum, создавались защищёнными от майнинга на ASIC, поэтому майнинг на GPU стал снова актуальным. Сравним основные различия алгоритмов криптографической защиты элементов блокчейна. Их число постоянно растет, так как разработчики стараются достичь большей безопасности криптовалютной сети. Под безопасностью подразумевается невозможность существенно оптимизировать вычисления и сократить время поиска решения. Криптовалютной сети безразлично, каким образом будет найдено решение, будь то ASIC, GPU, CPU или нечто другое. Производители тех же ASIC’ов стараются разработать различные способы оптимизации работы, чтобы находить такие решения раньше других. И тут речь идёт не про какие-то десятки процентов прироста, а про тысячи и десятки тысяч процентов. Такое возможно, если оптимизировать поиск решения не на уровне программы, а на уровне самих логических элементов микросхемы и их взаимодействия. Предположим, что в сети 10 одинаковых устройств ищут решение. В среднем, одному из них требуется 1 час. Награду получит то устройство, которое первое найдет решение. По теории вероятности, в среднем раз в 10 часов каждое устройство будет получать одно вознаграждение. Сеть сбалансирована. Давайте представим, что один из 10 участников сети изобрёл способ находить решение быстрее: например, всего за 6 минут. В этом случае этот участник за 10 часов, скорее всего, найдёт все решения первым и заберёт себе все награды. Остальные 9 участников не получат ничего. Это очень выгодно для владельца этого суперустройства, но совсем не выгодно для всех остальных майнеров. К тому же, если такое ускорение возможно, возникает опасность раскола криптовалюты (так называемого “форка”) в результате владения одним участником более чем 51% вычислительных ресурсов. Владелец такого суперустройства сможет подписывать любые блоки единолично, и, тем самым, осуществлять манипуляции с денежными средствами в своих интересах, например, путём повторной траты (“double spending”). Но пока такие совершенствования потенциально возможны только для определённой группы алгоритмов, в частности, для алгоритма SHA-256, который используется в криптовалюте Bitcoin. В чём же отличие решения задач с использованием GPU по сравнению с ASIC? GPU — это процессор, который будет работать не по заданному алгоритму, а по программе. К тому же, у процессора есть некие внутренние регистры, шина данных, внешняя высокоскоростная память. Для обеспечения функционирования всех этих элементов нужен и контроллер шины, и сложный контроллер взаимодействия с памятью, и драйверы всех шин данных. Так как внутри него работают несколько тысяч потоковых процессоров, необходимо организовать взаимодействие между ними, обеспечить подключение к общей шине данных, их синхронизацию. Архитектура таких устройств является крайне сложной, а проектирует их всего несколько компаний в мире: AMD, nVidia, Intel. Хочется ещё раз повторить, что такие GPU крайне сложны в разработке и требуют большого опыта от инженеров. Алгоритм сети Ethereum носит название Ethash. Его сложность многократно превышает сложность алгоритма Bitcoin. Для его работы требуется память, в которую загружается огромный массив данных DAG (directed acyclic graph). При вычислениях необходимо активно взаимодействовать с этой памятью. Таким образом, для оптимизации работы алгоритма Ethash требуется два фактора: быстрые вычисления и быстрое взаимодействие с большим объемом памяти. На ASIC устройствах добиться этого уже намного сложнее и дороже, ведь потребуется работать и с памятью DDR5, и с шиной PCIe 3.0. Опыт показывает, что ASIC устройства хоть и быстры, но содержат скрытые риски. Из-за того, что технология производства развивается, а инженеры продолжают делать новые и новые модели ASIC, старые ASIC устаревают настолько быстро, что даже не успевают дойти до покупателя, желающего начать майнить. Это обусловлено тем, что разработка ASIC’а занимает намного меньше времени, чем разработка нового процессора. Таким образом, как только на производстве появляется новая технологическая линия, скажем, 5 нм, так ASIC устройства там будут производиться раньше, чем GPU. В этом случае все предыдущие модели ASIC сильно устареют. Риски майнинга криптовалют, где можно использовать ASIC, повышаются. Ещё одним существенным преимуществом GPU является возможность использования GPU ферм не только для майнинга, но и для других вычислительных задач: расчёта аэродинамических потоков, обучения нейросетей, искусственного интеллекта — все эти вычисления отлично осуществляются на GPU. Рынок блокчейн технологий — один из самых бурно развивающихся. Возможно, именно поэтому в ближайшее время мы увидим некие новые алгоритмы, более устойчивые к оптимизации поиска решений. Резюмируя, можно сказать, что ASIC предоставляет шанс получить преимущества и быстро заработать до момента возрастания сложности сети. Действовать здесь нужно быстро — первые получат все, последние — ничего. GPU же является более гибким решением, и спонтанные появления новых сверхпроизводительных процессоров здесь маловероятны. Явным достоинством GPU считается небольшое, но предсказуемое вознаграждение и возможность адаптации устройства под новые алгоритмы. В заключение хотелось бы сказать, что каждый сам выбирает, какой способ майнинга лучше. Очевидно, что популярностью у майнеров пользуются оба рассмотренных подхода. По-нашему же мнению, за счёт гибкости, майнинг на GPU даёт определённые преимущества по сравнению с использованием ASIC. В долгосрочной перспективе мы ожидаем высокую востребованность облачных параллельных вычислений, где решения с помощью GPU будут актуальными ещё длительное время.

По данным LongHash каждый год на добычу золота тратится более 87,3 миллиарда долларов, а для добычи биткоин используется менее 4,3 миллиардов долларов США. По сути, добыча золота требует в 20 раз больше энергии и затрат по сравнению с добычей биткоин, несмотря на то, что многие аналитики говорили о возможной экологической катастрофе, которая связана именно с майнингом цифрового золота. В настоящее время капитализация криптовалютного рынка составляет 200 миллиардов долларов, а общая рыночная капитализация золота оценивается примерно в 8 триллионов долларов