Из истории добычи криптовалют не возможно выкинуть и забыть период разработки и майнинга на FPGA-чипах. Этот период имел свое начало в июне 2011 года, ведь именно тогда началось производство этих специализированных чипов, характеризующихся достойной производительностью наравне с GPU-картами, а так же имевших низкое энергопотребление.
Что такое FPGA?
FPGA — это аббревиатура полного названия на английском языке Field-Programmable Gate Array, или на русском языке Программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) — устройство, состоящее из полупроводников с возможностью конфигурации производителем или конечным пользователем после производства.
FPGA (ППВМ) входит в состав архитектурных разновидностей ПЛИС — программируемых логических интегральных схем.
Если сказать простым языком, это устройство представляет из себя микросхему с множеством логических блоков, объединенных в одну цепь. Эти блоки могут быть сконфигурированы в любое время, могут быть настроены на выполнение одной из базовых двоичных операций — AND, OR, XOR, NAND или NOR.
В большинстве современных процессоров функции блоков запрограммированы на заводе и их нельзя менять.
Если рассмотреть архитектуру FPGA, то она состоит из трех основных программируемых элементов:
- ПЛБ — программируемые логические блоки, которые служат для построения логики. Блок состоит из таблицы истинности LUT с четырьмя входами и триггера.
- БВВ — блоки ввода-вывода. Они предназначены для связи контактов в корпусе с сигнальными линиями.
- Внутренние связи — управляют путями соединения входов и выходов ПЛБ и БВВ.
Применение плат FPGA в майнинге
Первые энтузиасты, которые стали использовать FPGA платы в майнинге столкнулись с проблемой повышенного энергопотребления в сравнении с обычным использованием этих плат. Это было связано с постоянной активностью блоков во время логических вычислений. Большинство заводских плат не могли обеспечить необходимое для майнинга электропитание и охлаждение.
В связи с таким поворотом событий производители начали выпускать FPGA-платы с минимально необходимым набором компонентов без лишней периферии, такой как I/O, RAM и других, что минимизировало расходы на производство и одновременно обеспечило платы необходимым питанием и достаточным температурным режимом.
Так появилась плата Spartan XC6SLX150 с производительностью 860 Mh/s, с энергопотреблением 39 Вт и стоимостью $1060.
Другая разработка от Butterfly Labs (BFL) из Канзаса имела сопоставимую производительность 830 Mh/s и стоимостью $599.
Топовая плата на основе чипов Altera имела производительность 25,2 Gh/s и была стоимостью $15000.
Сравнение FPGA-плат с GPU-картами
GPU-карты имеют неоспоримое превосходство над FPGA-платами практически по всем параметрам. Давайте рассмотрим их чуть подробнее:
- Стоимость оборудования с примерно одинаковой мощностью отличается на 30% в пользу GPU-карт.
- Высокий потенциал последующей перепродажи GPU-карт после завершения майнинга, тогда как FPGA платы вряд ли удастся продать после их устаревания.
- При производстве GPU карт используются более эффективные и современные технологические процессоры.
Единственным преимуществом ППВМ является их энергоэффективность, которая почти в 5 раз выигрывает у GPU.
Если рассматривать самые современные и продвинутые платы Altera, созданные на основе 22нм и 14нм техпроцессов, то они являются крайне энергоэффективными, но имеют высокую стоимость.
Основными ведущими производителями чипов для ППВМ явлются: Altera, Actel, Atmel, Xilinx, Lattice semiconductor, а так же Achronix и Butterfly Labs.
Период майнинга на FPGA платах оказался крайне не продолжительным в связи с началом производства нового поколения оборудования для майнинга — Asic (Асик), которое сочетало в себе хорошую энергоэффективность и огромную производительность.
- Поделиться на Facebook
