В 1984 году первый полевой программируемый вентильный массив (FPGA) был изобретен Россом Фриманом, который вместе с другим инженером, Бернардом Вондершмитом, стал соучредителем компании Xilinx. Компания Xilinx выпустила первый коммерчески жизнеспособный программируемый полевой массив в 1985 году, XC2064. XC2064 был 64-затворным устройством, которое позволяло настраивать его с помощью программирования, без необходимости в уникальной аппаратной архитектуре.

Интегральные схемы, называемые FPGA, могут быть сконфигурированы для выполнения определенных функций. В контексте добычи криптовалюты, FPGA могут быть запрограммированы на выполнение важных функций в добыче блоков криптовалюты. Поскольку он более производителен и потребляет меньше энергии, чем обычный майнинг на CPU и GPU, майнинг на FPGA становится все более популярным в последние годы.

Массив полевых программируемых вентилей (FPGA)

FPGA (Field-Programmable Gate Array) - это тип оборудования для добычи криптовалюты, который имеет некоторые общие черты с ASIC, но с одним существенным отличием. FPGA - это интегральная схема, которую можно конфигурировать и перепрограммировать для выполнения конкретных задач, что делает ее более универсальной, чем ASIC, которые предназначены для выполнения одной функции. Состоящие из конфигурируемых логических блоков и программируемых межсоединений, ПЛИС могут быть настроены на выполнение определенной функции и широко используются в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную и телекоммуникационную.

ПЛИС имеют иерархию реконфигурируемых межсоединений, которые позволяют соединять блоки друг с другом в различных конфигурациях. Эти логические блоки могут быть запрограммированы для выполнения сложных комбинационных операций или действовать как простые логические ворота, такие как AND и XOR. Кроме того, большинство логических блоков ПЛИС включают элементы памяти, начиная от базовых флип-флопов и заканчивая большими блоками памяти.

Возможность перепрограммирования ПЛИС для реализации различных логических функций обеспечивает гибкие, реконфигурируемые вычисления, аналогичные программным. Такая адаптивность делает ПЛИС привлекательным вариантом для добычи криптовалюты, поскольку их можно легко перенастроить для работы с различными алгоритмами добычи. Хотя FPGA не могут предложить такой же уровень эффективности, как ASIC для конкретных задач майнинга, их универсальность и возможность перепрограммирования делают их ценным инструментом для майнеров, которым необходимо адаптироваться к меняющимся алгоритмам или добывать несколько криптовалют одновременно.

Как ПЛИС помогают в майнинге криптовалюты?

FPGA играют важную роль в майнинге криптовалюты, предлагая уникальные преимущества по сравнению с другим оборудованием для майнинга, таким как GPU и ASIC. Их основные преимущества заключаются в гибкости, энергоэффективности и совместимости с различными алгоритмами добычи, что делает их ценным активом для майнеров в постоянно развивающемся мире криптовалют.

Адаптируемое оборудование для меняющихся потребностей

Одним из основных преимуществ ПЛИС является их способность перепрограммироваться для выполнения различных задач, что позволяет майнерам настраивать свое оборудование по мере необходимости. Такая гибкость особенно выгодна на динамичном криптовалютном рынке, где алгоритмы майнинга и факторы прибыльности могут быстро меняться. Используя ПЛИС, майнеры могут переключаться между различными криптовалютами и стратегиями добычи с большей легкостью, чем при использовании ASIC или GPU.

Энергоэффективность для экономичных операций

FPGA также выигрывают у CPU в плане энергоэффективности, часто превосходя CPU и, в определенных ситуациях, соответствуя или превосходя GPU. Снижение потребления энергии напрямую ведет к снижению эксплуатационных расходов шахтеров, повышая общую рентабельность их горных работ. Хотя ПЛИС не всегда обеспечивают наилучшую вычислительную производительность, их энергоэффективность делает их приемлемым вариантом для экономных майнеров.

Совместимость с различными алгоритмами майнинга

Способность ПЛИС работать с широким спектром алгоритмов майнинга - еще одно преимущество, которое отличает их от другого оборудования для майнинга. Такая совместимость позволяет шахтерам диверсифицировать свои портфели добычи, оптимизируя прибыльность и снижая риск. ПЛИС представляют собой универсальное решение для майнеров, заинтересованных в изучении различных криптовалют или добыче нескольких монет одновременно.

Алгоритмы и монеты, которые можно добывать с помощью FPGA

ПЛИС способны добывать информацию с помощью различных алгоритмов. Вот некоторые популярные алгоритмы майнинга, которые можно добывать с помощью ПЛИС:

• X16R: Алгоритм хэширования, используемый в Ravencoin и других криптовалютах, называется X16R. Она призвана поддерживать децентрализацию и быть устойчивой к ASIC-майнингу. 16 операций хэширования, используемых X16R, выбираются на основе хэша предыдущего блока.

• CryptoNight: Monero и другие криптовалюты используют технику хеширования с ограничением памяти, известную как CryptoNight. Она призвана поддерживать децентрализацию и быть устойчивой к ASIC-майнингу. Благодаря своей характерной архитектуре с жесткой памятью, CryptoNight требует много памяти для выполнения операций майнинга.

• Equihash: В Zcash и других криптовалютах используется отнимающий много памяти алгоритм хэширования Equihash. Она призвана поддерживать децентрализацию и быть устойчивой к ASIC-майнингу. Из-за своей характерной конструкции, не требующей памяти, Equihash нуждается в большом количестве памяти для выполнения операций по добыче.

• Scrypt: Scrypt - это метод хэширования для таких криптовалют, как Litecoin и других, который требует много памяти. Она призвана поддерживать децентрализацию и быть устойчивой к ASIC-майнингу. Из-за своей характерной архитектуры, не требующей памяти, Scrypt требует много памяти для выполнения операций майнинга.

Лучшие ПЛИС для майнинга в 2023 году

1. Digilent Nexys A7-100T: подходящая плата ПЛИС для студентов и энтузиастов, оснащенная ПЛИС Xilinx Artix-7, предлагающая хороший баланс производительности и доступной цены.

2. ALINX AX7020: Эта плата FPGA основана на Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC, обеспечивая сочетание процессорных ядер ARM и программируемой логики, что делает ее универсальным выбором для горнодобывающей промышленности и других приложений.

3. Digilent Basys 3 Artix-7: плата ПЛИС начального уровня, предназначенная для студентов и любителей, с ПЛИС Xilinx Artix-7, предлагающая доступный вариант для тех, кто хочет поэкспериментировать с майнингом с помощью ПЛИС.