FPGAマイニング:フィールドプログラマブルゲートアレイのしくみ

FPGAマイニングガイド

暗号通貨の世界でのFPGAマイニングは、GPUおよびCPUマイニングのパフォーマンスと比較して非常に効率的であるため、ブロックチェーンベースのコインおよびトークンのマイニング方法を変更する新しいトレンドセットです。.

FPGA、またはフィールドプログラマブルゲートアレイは、さまざまなタイプのテクノロジで使用される独自の統合タイプのブランクデジタル回路であり、グラフィックプロセッシングユニット(GPU)ハードウェアと比較して、より少ない電力と電力でより高いハッシュレートを生成します。.

たとえば、FPGAは画像およびビデオ処理システムで見つけることができます。また、ハイエンドの暗号化アルゴリズムの計算にも使用され、FPGAハードウェアをより細かく制御できることで知られています。.

名前が示すように、フィールドプログラマブルゲートアレイはフィールドでプログラム可能です。お客様がFPGAを購入した後、お客様は計算上のニーズに合わせてFPGAをカスタマイズできます。.

フィールドプログラマブルゲートアレイの専門家がFPGAをレゴブロックとして考えることを推奨していることは注目に値します。

「FPGAはレゴブロックと考えることができます。スタンドアロンのレゴを使用すると、同じ再構成可能な部分を使用して、さまざまなものを構築できます。 1つの部品を使用して家の屋根を作成し、後で同じ部品を改造して車のシャーシを作成することができます。」 #BlockBaseMining

レゴブロックと同様に、チップが1985年に作成されたFGPAを使用して、アルゴリズムを簡単に変更するための高い適応性と汎用性を備えたほぼすべてのデジタル回路を構築できます。 FPGAはさまざまなソフトウェアを実行でき、ツールボックス内のランダムツールの混合バッグであるGPUと比較して、本質的にLEGOエンジニアリングキットです。.

FPGAはカスタマイズ可能で費用効果の高い再プログラム可能なデバイスであるため、さまざまなアルゴリズムを使用して動作できますが、ユーザーエクスペリエンスが厳しくなり、ソフトウェアとデジタル回路の両方の設計を正しくセットアップする必要があります。異なる暗号資産はマイニングに異なるアルゴリズムを使用するため、この関数は暗号通貨コインマイニングにとって重要です。 FPGAは、ハッシュ速度と消費電力の効率比がFPGAとGPU(またはASIC)のどちらにとっても非常に有利であるため、さまざまなマイニングニーズに合わせて簡単に調整できます。.

FPGAクリプトマイニング業界をレビューし、フィールドプログラマブルゲートアレイの速度と柔軟性の利点を明らかにしましょう。.

FPGAマイニングはどのように機能しますか?

FPGAマイニングがどのように機能するかについて説明する前に、暗号マイニングの基本を説明する必要があります.

ビットコインと他のほとんどの暗号通貨は、データのブロックで構成されています。これらのブロックは、ハッシュと呼ばれる一意の数字と文字の文字列によって、チェーン内で相互にリンクされています。暗号化により、ブロックチェーン内の現在のデータブロックを次のブロックにリンクするために使用できる特定のハッシュは1つだけになります。.


コンピューターがビットコインやその他の暗号通貨を「マイニング」するとき、コンピューターは単に何兆もの異なるハッシュを推測しているだけです。それは試行錯誤のプロセスです。最終的に、コンピューターは正しいハッシュを推測し、新しいブロックがチェーンに追加されます.

あなたが教室の前の先生だとしましょう。あなたはクラスの25人の子供に1から1,000の間の数を推測するように言います。正しい数字を最初に推測した人は$ 5を受け取ります。あなたは最終的に一人の子供が正しい答えを推測するまで部屋を歩き回り続けます.

さて、同じ状況を想像してみてください。ただし、80,000人の前にある巨大なスタジアムで1人が話している点が異なります。話者はスタジアムに1から1兆の間の数を推測するように頼みます。最終的に一人が正しい数字を推測するまで、誰もが乱数を叫びます。それはビットコインマイニングの仕組みに近いです.

ビットコインマイニングでは、マイナーは適切な数を見つけるために時間、エネルギー、およびリソースを費やす必要があります。これは、ビットコインをマイニングするために実行する必要がある「作業」です。一方、鉱山労働者が最終的に思い付く正しい数は、その作業の「証拠」です。他のマイナーは、その番号をスピーカーが書き留めた正しい番号と照合して、マイナーが作業を行ったことを確認できます。.

ビットコインマイニングでは、教室に1から1,000の間の数字を推測するように求めているわけではありません。代わりに、世界中の何百万人もの鉱夫に、64桁の数字を推測するように依頼しています。この答えに到達するには、多くの計算能力が必要です。これらのコンピューターは常に64桁の数字を推測しています。最終的に、正しい答えにたどり着きます。ブロックがブロックチェーンに追加され、マイナーがブロック報酬を受け取り、次のブロックの計算が開始されます.

FPGAが暗号通貨をマイニングする方法

暗号マイニングがどのように機能するかを説明しました。しかし、フィールドプログラマブルゲートアレイはどのようにマイニングを強化するのでしょうか?彼らはどのようにして暗号通貨をより効率的にマイニングしますか?

さて、FPGAは暗号マイナーが利用できるいくつかのオプションの1つです。今日、マイナーはCPU、GPU、FPGA、またはASICを使用して暗号通貨をマイニングできます。ビットコインの初期には、ハイエンドのゲーム用GPUを持っている人なら誰でも、通常のコンピューターからビットコインをマイニングできました。今日、ビットコインで利益を上げることを考えるには、最新のASICが必要です.

FPGAマイニングは、上記の代替手段とは異なるソリューションをユーザーに提供します。 GPU、CPU、ASICマイニングのセットアップよりも確かに柔軟性がありますが、より安価またはより高価になる可能性があります。 FPGAマイニングリグは、GPUよりも最適な電力効率と1秒あたりのハッシュ数が多いことが知られています.

FPGAマイニングシステムをセットアップするには、特定のシーケンスと配列に特別なチップをインストールして、コンピューターがハッシュを推測する能力を高める必要があります。.

FPGAマイニングの最も優れている点の1つは、最も柔軟なオプションであるということです。たとえば、ビットコインのみをマイニングするビットコインマイニングASICを購入する代わりに、FPGAセットアップをカスタマイズして任意の暗号通貨をマイニングできます.

たとえば、多くの初心者マイナーは、ASICマイニングに移行する前にFPGAマイニングから始めます。暗号マイニングがどのように機能するかを経験して理解すると、収益性の高いASICマイニングファームを実行するための十分な準備が整います。.

FPGAは非常にカスタマイズ可能

ASICマイナーを購入すると、そのマイナーは1つの特定の暗号通貨をマイニングするのが本当に得意です。そのマシンは、ビットコインのマイニングに向けてあらゆる可能なリソースを投入するように構築されています。これは、ビットコインを可能な限り効率的にマイニングするためにゼロから設計された単一のツールです.

ただし、FPGAは異なります。それらは、さまざまな暗号通貨をマイニングするために組み合わせることができる複数のビルディングブロックで構成されています.

この例えでは、芝刈り機のようなASICを考えてみてください。芝刈り機は、芝生を刈るという特定のタスクを実行するのに非常に優れています。芝生を刈るのに最適な方法です.

一方、FPGAは、さまざまな方法で芝生を刈るために配置できるオプションのツールキットのようなものです。たとえば、ドライバー、ハンマー、マチェーテ、はさみがあります。また、芝刈り後の芝生に水をまくためのホース、スプリンクラー、肥料もあります。ASICのような芝刈り機だけでなく、さまざまな方法でさまざまな効率レベルで芝生を刈り取り、成長させるために使用できる複数のツールがあります。鉱山労働者にさまざまなオプションを提供するさまざまなツールです.

これらすべてのオプションを最適な形式で動作するように設定すると、FPGAは最高の利益と可能な限り最高の効率を実現します。.

FPGAマイニングの利点

FPGAマイニングには、次のようないくつかの重要な利点があります。

消費電力の削減: FPGAは、他の集積回路よりも消費電力が少ないように設計されています。電力消費量が少ないということは、鉱夫にとってより多くの利益を意味します。暗号通貨の採掘者は、電気料金が安い国や地域にすでに移転しています。たとえば、カナダと米国の特定の地域の鉱夫は、水力発電に1 kWhあたり0.05ドル未満しか支払っていません。これにより、誰かが支払うよりもはるかに簡単に利益を上げることができます。たとえば、ドイツではkWhあたり0.40ドルです。.

カスタマイズ: FPGAは、さまざまなタイプのニーズすべてを満たすようにカスタマイズできます。たとえば、FPGAを構成して、さまざまな暗号通貨に対してさまざまなアルゴリズムを計算できます。たとえば、現在最も収益性の高い暗号通貨に切り替えてから、FPGAをカスタマイズして、将来、別のより収益性の高い暗号通貨をマイニングすることができます。何よりも、この切り替えは限られたダウンタイムで発生する可能性があります.

愛好家やサーバーファームに最適: FPGAを使用して、自宅で暗号通貨を有利にマイニングできます。サーバーファームの一部としてFPGAを使用することもできます。自宅の愛好家であろうと、巨大な倉庫スペースを持つ鉱山労働者であろうと、FPGAはあなたのために働くかもしれません.

手頃な価格: F1 Mini +などのローエンドFPGAを200ドル未満で購入できます。あなたが初めて暗号マイニングを探求することに興味を持っている趣味のマイナーなら、FPGAマイニングは確かにオプションです。 FPGAマイニングは初心者向けではありませんが、確かに手頃な価格である可能性があります.

収益性:2019年半ば、FPGAマイニングは1日あたり12ドルの利益を簡単に得ることができます.

FPGAとASICとGPUの比較

現在利用可能な3つの最も人気のあるタイプの暗号マイニングには、FPGA、ASIC、およびGPUマイニングが含まれます。

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GPU(グラフィックスプロセッシングユニット)マイニング

GPUマイニングは、さまざまなオプションを提供するツールボックスのようなものです。これらのツールはさまざまなタスクに使用できますが、どのタスクにとっても最も効率的なオプションではありません。たとえば、芝刈り機で芝生を刈る代わりに、マチェーテを使用します。それは仕事を成し遂げます、しかし芝刈り機はより良いでしょう.

GPUマイニングは、コンピューターのグラフィックスプロセッシングユニット(GPU)に依存しています。 GPUの主な目的は、グラフィックをレンダリングすることです。 GPUの主な目的はグラフィックスを処理することであり、暗号通貨をマイニングすることではないため、CPUよりも高速にハッシュを生成しますが、FPGAやASICマイニングよりもはるかに低速です。.

GPUマイニングの主な利点は、適応性があることです。アルゴリズムを変更できます。 GPUも簡単に入手できます。ゲーミングコンピューターを持っている人なら誰でも、まともなパワーのGPUをすでに持っています。 GPUマイナーは、2つの目的を持つこともできます。日中はゲームをし、夜は暗号をマイニングできます。.

FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)マイニング

GPUは、GPUと同様に、アルゴリズムを変更して適応可能にすることができます。ただし、GPUマイニングとは異なり、デジタル回路設計とソフトウェアの両方を構築する必要があります。ユーザーフレンドリーではなく、システムの構築に数週間から数か月かかる場合があります。 FPGAも購入が困難でした。ただし、今日では、安価な($ 200)から高価な($ 6,000)オプションまで、あらゆるタイプのFPGAチップのモデルとサイズを見つけることができ、FPGAマイニングを手頃な価格にしています。.

ASIC(特定用途向け集積回路)マイニング

ASICは、特定のアルゴリズムのみを実行するように設計されています。これらのマイナーはそのアルゴリズムを非常に高速に実行しますが、アルゴリズムを変更することはできません(または、別の暗号通貨をマイニングしている場合、少なくともASICはそれほど効率的ではありません)。 ASICは高価ですが、収益性が高く、使いやすいです.

今日入手可能な最高のFPGA

現在入手可能な最も人気のあるFPGAには、次のものがあります。

  • F1ブラックマイナー: 1,350ドル
  • F1 +ブラックマイナー: 2,199ドル
  • 改装されたBTU9P: 1,999ドル
  • 改装されたBCU1525: 1,999ドル
  • F1ミニ+: 189ドル

FPGAマイニング:マイニングに最適なコインとアルゴリズム

FPGAマイニングの最も優れた点の1つは、1つのコインの収益性が高くなるにつれてコインを切り替えることができることです。 1つの特定のコインにとらわれる代わりに、今日、今週、または今月に最もお金を稼ぐコインを選択できます.

FPGAコミュニティで現在使用されている最も人気のあるアルゴリズムとコインには次のものがあります。

  • アルゴリズム:Keccak-ZP最も収益性の高いコイン:Zenプロトコル
  • アルゴリズム:0xToken最も収益性の高いコイン:0xBitcoin
  • アルゴリズム:Lyra2z最も収益性の高いコイン:Gentarium
  • アルゴリズム:Tribus最も収益性の高いコイン:デナリウス
  • アルゴリズム:Keccak最も収益性の高いコイン:MaxCoin
  • アルゴリズム:Nexus最も収益性の高いコイン:Nexus
  • アルゴリズム:CryptoNightV7最も収益性の高いコイン:Monero

FPGAマイニングの収益性を最大化するために、コインとアルゴリズムを切り替えます.

FPGAのセットアップ方法

FPGAは、特別なタイプのプログラミング言語を使用してプログラミングする必要があります。最も人気のある2つの言語は Verilog そして VHDL. これらは「ハードウェア記述言語」またはHDLと呼ばれます.

FPGAをプログラムする場合 ハードウェア記述言語, あなたは「RTLプログラミング」または「レジスタ転送レベルプログラミング」」。これは、RTLレベルでFPGAをプログラミングしているプログラマーが、FPGA内のすべての個々のアイテムを完全に制御して、最大限のカスタマイズとパフォーマンスを実現できることを意味します。.

これが、FPGAがCPUやGPUなどの汎用プロセッサと異なる点です。 CPUとGPUは、C、C ++、Java、Pythonなどの高級言語を使用してプログラミングできます。.

高水準言語は習得と使用がはるかに簡単であるため、多くの人々が高水準言語を使用してFPGAをプログラムできるシステムを作成しようとしています。 Handel-Cと呼ばれる大学のプロジェクトは、1990年代後半にこのようなシステムを作成しようとしました。今日、そのシステムは、以下を含むいくつかのソフトウェアパッケージに進化しました。 Virginia HLS(高位合成) と呼ばれる言語 OpenCL.

これらの高レベルFPGA言語は、人工知能などの一部のアプリケーションでは機能しますが、暗号化マイニングではうまく機能しません。.

暗号通貨を競争力のある方法でマイニングするには、FPGAを可能な限り低いレベルで構成する必要があります。これは、VerilogやVHDLなどのハードウェア記述言語を使用したレジスタ転送レベル(RTL)です。.

現在、FPGAマイナーはVerilogとVHDLに分かれています。 2つは構造的に類似したプログラミング言語ですが、構文は大幅に異なります。 VHDLは通常、アカデミックな設定で使用されますが、Verilogはプログラマーや企業によって現実の世界で使用されます.

Verilogの利点の1つは、Cプログラミング言語と同じ構文を持っていることです。さらに、Verilogプログラムは、VHDLの同様のプログラムが占めるテキストスペースの半分未満しか占めません。これらの利点により、Verilogは実際のFPGA実装でより人気があります.

FPGAマイニングとビットストリーム

FPGAマイニングを見ると、「ビットストリーム」という用語が頻繁に表示されます。 FPGA用にプログラムを作成したら、FPAにそのプログラムを「ロード」する必要があります。.

このプログラムは、基本的にFPGA内のさまざまなロジックエレメントの構成にすぎません。構成は、これらの論理要素に何をすべきかを指示します。構成ファイルはビットストリームと呼ばれます.

プログラムをFPGAにロードするには、正しいビットストリームが必要です。また、ビットストリームをFPGAにロードする特別なプログラムがPCに必要です。.

FPGAの構成は揮発性であることを覚えておくことが重要です。RAMと同様に、FPGAは電源が失われると構成をダンプします。そのため、ほとんどのFPGAカードには、FPGAのすぐ隣にフラッシュメモリがあります。このフラッシュメモリはビットストリーム設定ファイルを保持し、カードは起動時にビットストリームファイルを自動的にロードするように設定できます。.

また、標準のビットストリームとメモリ構成ファイルを含む、2つの異なるタイプのビットストリームまたは構成ファイルがあります。

標準ビットストリーム: 標準のビットストリームは、ユニットの電源が切れると内容が失われる構成です。これは、RAMが電源の喪失後に内容をダンプするのと同じです。.

メモリ構成ファイル: メモリコンフィギュレーションファイルは、PCからFPGAを介して隣接するフラッシュメモリにロードされるように設計されているため、FPGAは電源投入時に自動的に自身をコンフィギュレーションできます。.

多くの鉱夫は、最大の稼働時間を実現するためにメモリ構成ファイルを使用します。メモリ構成ファイルは、マイニングファームをリモートで実行している場合に特に役立ちます。マイニングファームで停電が発生した場合、FPGAはすぐにオンラインに戻ることができます.

停電が発生し、メモリ構成ファイルがない場合は、リモートターミナルプログラム(TeamViewerなど)を使用してFPGAを手動で再プログラムする必要があります。.

最後の言葉

最終的に、FPGAマイニングは、Bitcointalkフォーラムスレッドの後、2018年に話題になりました ウイルスにかかった. それ以来、FPGAマイニングは、あらゆる種類の暗号通貨をマイニングするための人気のある強力な方法です。.

FPGAは、すべての異なるタイプの暗号通貨をマイニングするようにカスタマイズできます。 ASICほど強力ではありませんが、よりカスタマイズ可能です。 ASICの高いパワーと効率で、GPUマイナーのカスタマイズ性を実現します。このFPGAマイニングレビューは、フィールドプログラマブルゲートアレイの世界における新製品、発表、および進歩で引き続き更新されます。.

Mike Owergreen Administrator
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