Почему для майнинга используют видеокарты, а не процессор

В 2009 году, когда биткоин только появился, первые криптомайнеры могли добывать цифровые монеты на процессорах. С развитием блокчейна сложность сети увеличилась. В 2023 году BTC майнят только на асиках. При этом многие топовые монеты добывают на GPU. Подробно расскажем, почему для майнинга используют видеокарты, а не процессоры. Это связано с особенностями устройств, из-за которых GPU имеет больший хешрейт.

Суть майнинга

Блокчейн — распределенная база данных, которая хранится на стационарных компьютерах участников, а не на серверах как в банках. Чтобы создать блок и добавить его в общую цепь, майнеры должны достичь консенсуса. Это позволяет избежать расхождений и рассинхронизации копий. Существуют 4 способа проверки, но майнинг поддерживает первый алгоритм, появившийся еще в Bitcoin, — Proof-of-Work.

Чтобы подтвердить транзакцию, в сети производится сбор хеша и создаются проверочные скрипты. Для этого блокчейну нужно выполнить 2 действия:

1. Хешировать входную и выходную информации для запуска проверочного скрипта. Позже он проанализирует обработанные значения, которые покажут, действительна ли транзакция.
2. Скрипт, создавший операцию, выполняется на входных данных. Результаты обеих проверок позволят принять окончательное решение.

Из-за того, что блокчейн децентрализован, у него нет единого сервера, как у банка, который мог бы самостоятельно поддерживать работоспособность ПО. Эту функцию выполняют майнеры. Они подключают оборудование к системе и проверяют транзакции, создавая и закрывая блоки.

Майнинг-пул

Монеты

Расположение

Комиссия

выбор редакции

ViaBTC

4.9

Обзор

Монеты

+12

ETC BSV XEC CKB ZEC DASH RVN ZEN XMR HNS STC LBC

Расположение

Азия

Комиссия

2.3%

выбор редакции

EMCD

4.8

Обзор

Монеты

+3

ETC BSV DASH

Расположение

Азия, Европа, США

Комиссия

1.0%

выбор редакции

Trustpool

4.7

Обзор

Монеты

+4

BSV ZEC DASH RVN

Расположение

Россия

Комиссия

1.0%

В качестве вознаграждения за работу блокчейн выплачивает цифровые монеты. Однако приз дается не всем участникам, а тому, чье оборудование первым справилось с вычислениями. Вот что писал об особенности PoW Друв Тандон — эксперт по криптовалютным проектам:

Высокая конкуренция для майнера означает больше затрат. Растущий хешрейт увеличивает сложность вычислений. Если ранее для добычи Bitcoin достаточно было подключить несколько хороших GPU, то теперь владельцам видеокарт приходится переходить на другие блокчейны — Ethereum Classic, Ravencoin.

Отдельно стоит отметить, что майнеры нужны только блокчейнам с консенсусом Proof-of-Work. В случае с популярным Proof-of-Stake, на который перешел Ethereum, этот способ добычи не работает, поскольку используется другой механизм проверки транзакций.

Функции CPU

Процессор создавался для принятия решений в рамках условий программы. К примеру, во время сохранения документа на диске CPU преобразует его в файл выбранного пользователем типа и записывает на HDD. Также «камень» создает виртуальную память, разграничивает приоритетность доступа программ и ОС к ресурсам устройства и обеспечивает обратную совместимость для поддержания работы софта.

Ключевой недостаток CPU заключается в их архитектуре. Процессор выполняет много дополнительных функций, которые негативно сказываются на скорости вычисления математических операций для добычи криптовалют. Он способен быстро переключаться между задачами, в отличие от видеокарт. Однако это нельзя назвать его преимуществом.

Для получения криптовалют требуется большая скорость, поэтому в майнинге используется видеокарта, а не процессор. Однако это не исключает добычу монет на CPU. Есть блокчейны, созданные для них, — Dogecoin, Monero, ChatCoin.

Майнинг в криптовалюте

Пройди опрос и получи в подарок скидку на торговую комиссию и книгу о криптовалюте

Пройти опрос

Основные функции GPU при майнинге

Видеокарты созданы для прорисовки графики на мониторе. Без них невозможна обработка данных в изображения, но по сложности эта функция уступает обязанностям CPU. Графические карты выполняют массивы однотипных задач, при завершении которых на экране постепенно возникают пиксели.

Читайте также

Как вывести биткоины в рубли на карту

Хотя Bitcoin стал более популярным активом, ему еще предстоит достичь уровня принятия, который...

Майнинг на одной видеокарте на ПК в 2024 году

По состоянию на октябрь 2022 года добыча цифровых активов на графических процессорах (GPU)...

Особенности майнинга без видеокарты

Добыча криптовалют при помощи вычислительного оборудования возможна в сетях на алгоритме...

Особенность устройства — сложность при переключении между задачами. Ему требуется время для автонастройки, но на майнинге это никак не сказывается, поскольку перебор решений по сути похож на прорисовку пикселей.

Для повышения эффективности производители графических адаптеров конструируют их так, чтобы они могли быстро выполнять максимум задач. GPU имеют больше ALU (арифметико-логическое устройство) и ядер. Поэтому они выполняют «громоздкие» вычисления быстрее, чем CPU.

Отличия процессора от видеокарты

GPU за один такт обрабатывают больше 32-битных инструкций, чем CPU. Поэтому майнеры используют видеокарты. Если процессор способен справиться максимум с 8 действиями на одном ядре, то не самое топовое устройство Radeon HD 5970 — с 3200 операциями. На примере видно, что майнинг на GPU выгоднее более чем в 800 раз. Даже дорогие серверные CPU по мощности не сравнятся с графическими устройствами.

Доступ к памяти

Видеокарта выполняет множество типичных и предсказуемых задач. Если из памяти читается элемент криптографического шифрования, мгновенно появится очередь похожих операций, которые будут повторяться. Запись информации происходит так же.

Видеокарты в этом плане функционируют проще из-за характера рабочей нагрузки. Им не нужно готовиться к дальнейшим действиям. Процессоры из-за многозадачности вынуждены заранее записывать в кеш данные, которые им потребуются для конвейерной работы. Модуль предсказания переходов увеличивают темпы процессов CPU, но по скорости «камни» сильно уступают.

Размер кеш-памяти

Процессоры делают из нескольких ядер. Каждое из них обладает большим объемом кеш-памяти. Она позволяет обрабатывать несколько потоков и быстро переключаться между операциями. В архитектуру карт входят сотни микропроцессоров, которые обладают небольшим объемом кеша. Для прорисовки пикселей и выполнения математических расчетов достаточно 128 Кб.

Основные преимущества GPU перед CPU

Для начала стоит определить различия обоих устройств. В таблице приведено сравнение GPU и CPU по 4 критериям.

Архитектура устройства определяет спектр задач, которые оно выполняет эффективно. В случае с майнингом большинства криптовалют GPU показывает себя лучше, поскольку может быстро обрабатывать огромное количество 32-битных данных. Разница между аппаратами измеряется в сотнях, поэтому видеокарты в майнинге закрепились надежнее CPU.

Если хешрейт видеокарты измеряется в Mh/s, то его соперника — в Kh/s. Здесь очевидна разница в тысячи раз. Благодаря этому добыча криптовалют на графических устройствах выгоднее, несмотря на большее энергопотребление по сравнению с «камнем».

Почему для майнинга используют видеокарты

Графические устройства по хешрейту превосходят процессоры из-за архитектурных особенностей. Однако они проигрывают ASIC — интегральным схемам, которые по мощности превосходят другие устройства в 50–100 раз.

При этом майнеры не отказываются от графических адаптеров из-за их гибкости. Они подходят для добычи любой криптовалюты с PoW, в то время как асики создают для одного алгоритма хеширования. Благодаря этой особенности пользователи смогли перейти на другие монеты после обновления Ethereum.

Однако нужно помнить, что далеко не все устройства окупаются из-за затяжной криптозимы и цен на электроэнергию. Согласно сервису WhatToMine, только 3 GPU NVIDIA имеют сравнительно неплохую прибыль. Это объясняет, зачем майнерам нужны именно мощные видеокарты для майнинга.

Из-за того, что они не составляют конкуренцию ASIC, желательно перейти на блокчейны с алгоритмами, которые имеют резистентность к асикам. Среди них:

• Ethash
• Lyra2REv3
• MTP
• ZHash.

Часто задаваемые вопросы

Заместитель главного редактора

Евгений Лукин