Обзор FPGA майнера от Butterflylabs. Какое оборудование для майнинга наиболее эффективно

Алексей Русских

Майнинг представляет собой процесс, направленный на добычу криптовалюты путем создания новых блоков с последующим получением вознаграждения. При добыче виртуальных монет используется специальное оборудование, обеспечивающее высокую скорость вычислений и эффективность майнинга. Ниже рассмотрим перечень оборудования для майнинга и дадим рекомендации по его выбору.

Зависимость техники от способа добычи

Задача майнера заключается в наблюдении за оборудованием, выполняющим необходимые вычисления для создания новых блоков сети. В процессе работы появляются новые единицы, которые формируют прибыль добытчика. В роли объекта для майнинга выступают различные криптовалюты, среди которых биткоин, эфириум, лайткоин и другие.

Выбор оборудования для майнинга зависит от способа добычи:

1. Соло-майнинг. Особенность заключается в самостоятельном создании блоков, без привлечения других участников. Для добычи потребуется новое, дорогое и мощное оборудование. В первые годы с момента появления криптовалют такой способ имел высокую рентабельность, а окупаемость затрат составляла 1-2 месяца. С ростом сложности добычи криптовалюты появилась необходимость в поиске других способов.
2. Майнинг в пулах. Такой способ объединяет группы людей с целью совместной добычи криптовалюты. Полученное вознаграждение делится на всех участников пула пропорционально предоставленной вычислительной мощности. Чем большую мощность имеет оборудование, тем выше доход.
3. Облачный майнинг. Принцип добычи криптовалюты заключается в аренде оборудования (фактически — покупке вычислительной мощности) в специальных сервисах на определенное время. Арендованное оборудование используется для добычи криптовалюты, а полученное вознаграждение распределяется между пользователями.

Майнинг может производиться с помощью следующих устройств:

1. Видеокарт. Чем их больше, тем активнее добыча криптовалюты.
2. ASIC-майнеров. Это специальные чипы, которые имеют большую вычислительную мощность, но для создания домашней фермы они вряд ли подойдут из-за высокой стоимости.
3. FPGA - специальные модули, которые имеют большую эффективность, чем видеокарты, но применяются реже из-за плохой синхронизации друг с другом, сбоев в работе и высокой цены.

Сколько стоит оборудование для майнинга криптовалют? Ранее расходы на покупку составляли от 1000 долларов и более. Сегодня такого бюджета недостаточно, и на покупку мощной техники требуются большие суммы. Например, хороший процессор стоит от 350 долларов, майнер ASIC от 1000 долларов, а видеокарта от 200 долларов. При дефиците денежных средств допускается покупка б/у техники.

Как выбрать оборудование для майнинга

Для получения виртуальных монет нужно купить следующее оборудование:

• процессор;
• видеокарта (одновременно используется несколько плат);
• система охлаждения;
• винчестер с большим объемом памяти;
• удлинители riser (необходимы для подключения группы видеокарт).

При желании можно использовать уже готовые ASIC майнеры или фермы.

К популярным производителям оборудования для майнинга стоит отнести:

1. Видеокарты - Nvidia, ATI, AFOX, ASUS, GIGABYTE, MS, Palit, Sapph.
2. Материнские платы - ASRock, ASUS, BIOSTAR, GIGABYTE, MSI.
3. Процессоры - Athlon, Intel Pentium, Ryzen, Intel Celeron3, Intel Core i33, AMD FX и другие.
4. Блоки питания - Chieftec, Dell, DeepCool, FrimeCom, GreenVision.
5. Винчестеры - Golden Memory, Intel, Samsung, Kingston, Leven, PQI.

Перед тем как выбирать оборудование, учтите следующее:

1. Производительность видеокарты - не главный параметр. Стоит обращать внимание на цену изделия, надежность и объем потребляемого электричества. Майнеры, как правило, применяют видеокарты ATI Radeon или Nvidia.
2. Для надежности фермы рекомендуется использовать хороший блок питания мощностью от 1,2 кВт и более.
3. Материнская плата должна иметь достаточное число слотов PCI для установки видеокарт. Если графических процессоров много, для них создаются специальные стойки и устанавливаются вентиляторы, обеспечивающие эффективное охлаждение.
4. Лучшим решением является применение твердотельных винчестеров типа SSD. Эти устройства отличаются тем, что в них нет подвижных элементов. Что касается требуемого объема, он зависит от типа майнинга. Если планируется самостоятельная добыча криптовалюты с закачиванием блокчейна на ПК, потребуется диск большего объема. Если вы собираетесь работать в пуле, подойдет SSD меньшей емкости.

В процессе выбора важно сравнение комплектующих для майнинга, их возможностей и характеристик. Предпочтение стоит отдавать продукции известных производителей, о которых упоминалось выше. Лучшим местом для установки оборудования является склад, офисное помещение или гараж. Используемая комната должна быть сухой и иметь достаточную площадь для размещения стоек и техники.

Как отмечалось, для добычи криптовалют могут использоваться уже готовые решения. Выделим самое мощное оборудование для майнинга на сегодня:

1. Avalon 4.1-4.2T. Стоимость составляет около 16 тысяч долларов, скорость добычи - около 4 Гигахэшей в секунду.
2. Avalon 6.0. Стоимость составляет почти 12 тысяч долларов. Скорость - 3,5 Гигахэшей в секунду.
3. S9 Antminer. Цена около 1.2 тысячи долларов. Скорость - 13 Гигахэшей в секунду.

Почему видеокарты эффективнее процессоров

Начинающие майнеры часто интересуются, что лучше для добычи криптовалюты - применение процессора или видеокарты. Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим главные особенности оборудования:

• Процессор (CPU) - устройство, которое раздает задачи различным элементам компьютера и выполняет широкий спектр вычислительных функций.
• Видеокарта (GPU) - это также процессор, но графический. Его особенность заключается в воспроизведении визуальных и графических элементов на экране.

Другими словами, CPU больше «заточена» под выполнение разноплановых, разнородных задач, в то время как GPU эффективнее выполняет однообразные вычисления, которые как раз и требуются в майнинге.

В период с 2009 по 2011 год майнеры использовали для добычи монет процессоры и простейшие видеокарты. С увеличением сложности добычи этот способ потерял актуальность и отдал «бразды правления» другому оборудованию - мощным графическим процессорам, FPGA и ASIC-чипам.

Ферма (в контексте майнинга) - набор оборудования, используемого для добычи криптовалюты. В ее состав входят процессоры CPU и GPU, питающий блок, материнка, винчестер, удлинители и система охлаждение. Общие расходы на создание фермы могут исчисляться десятками тысяч долларов. Ниже рассмотрим эффективное и надежное оборудование для осуществления майнинга криптовалют.

Процессор

При создании фермы стоит отдавать предпочтение процессорам большей мощности. К популярным вариантам стоит отнести:

1. Intel Pentium G3260. Этот процессор для майнинга имеет тактовую частоту 3,3 ГГц, мощность DPT 53 Вт. Кэш 1, 2 и 3 уровней составляет 64 кБ, 512 кБ и 3 МБ соответственно. Стоимость 5000 рублей.
2. Intel Core i5 7500 - процессор с тактовой частотой в 3,4 ГГц. Мощность TDP составляет 65 Вт. Количество ядер - Qurd-Core. Шина данных работает на частоте 8000 МГц. Кэш памяти трех уровней - 128 кБ 1МБ и 6 МБ соответственно. Стоимость 15 тысяч рублей.
3. AMD FX 8350 - CPU с тактовой частотой в 4,4 ГГц и частотой шины данных в 5200 МГц. Мощность TDP на уровне 125 Вт. Встроенное графическое ядро отсутствует. Кэш-память трех уровней - 384 кБ, 8 МБ и 8 МБ соответственно.

Видеокарта

При , стоит отдавать предпочтение надежному и проверенному «железу». Приведем несколько вариантов:

1. AMD Radeon RX VEG 64 - графический процессор, который недавно поступил в продажу, но успел зарекомендовать себя. Видеокарта показывает наибольшую эффективность при добыче Эфириума и других виртуальных монет, которые работают на алгоритме Ethash. При майнинге Zcash удается получить небольшую производительность на уровне 470-480 Гигахэшей в секунду. Средний заработок 76 долларов в месяц. Стоимость графического процессора 50 тысяч рублей.
2. NVIDIA GEFORCE GTX 1050 TI - одна из новых видеокарт, которая рекомендуется для майнинга. К особенностям оборудования стоит отнести возможность разгона ядра до частоты 195 MHz и увеличения памяти. Применяется видеокарта для добычи криптовалюты почти на всех алгоритмах. При обустройстве фермы достаточно четырех таких карт. Производительность будет высокой, а вот потребление электроэнергии ниже, чем у конкурентов. Средний заработок 23 доллара в месяц Стоимость составляет 12-14 тысяч рублей.
3. Radeon RX 480 на 8 Гб памяти. В среднем графический процессор выдает около 25 Мегахэшей в секунду при потреблении 108 Вт. Такое оборудование в большей степени подходит для майнинга Эфириума и Decred. При желании мощность несложно разогнать на 10-20%. При этом карта остается тихой, но сильно нагревается, что требует нормального охлаждения. Средний заработок 51 доллар в месяц Стоимость - около 22 тысяч рублей.

Жесткий диск

К лучшим накопителям для майнинга стоит отнести:

1. SSD SanDisk 960 ГБ Ultra II - надежный винчестер емкость в 960 Гб, скорость записи и чтения 500 и 550 МБ в секунду соответственно. Стоимость - 18-20 тысяч рублей.
2. SSD Kingston 120 ГБ UV400 - надежный накопитель для майнинга с интерфейсом SATA, скоростью записи/чтения равной 360/550 МБ. Емкость жесткого диска - 120 Гб. Цена - 4-4,5 тысячи рублей.
3. SSD Samsung EVO MZ-75E250B/EU на 250 Гб. Еще один неплохой вариант винчестера с SATA разъемом и большой емкостью. Скорость записи/чтения составляет 520/540 мегабайт в секунду. Цена - 7000 рублей.

Прочие составляющие фермы

Также для производства фермы потребуется следующее оборудование:

1. Оперативная память. Минимальный объем памяти должен быть от 4 Гб, но с увеличением параметра добиться большей производительности не получится. При обустройстве фермы с использованием 10-12 видеокарт стоит установить оперативную память на 8 Гб, что исключит торможение оборудования во время пиковых нагрузок.
2. Каркас для фермы изготавливается из дерева или металла (алюминия). Важно, чтобы элементы фермы не находились друг на друге, ведь это приведет к их перегреву. Каркас покупается или делается самостоятельно. В первом случае затраты составят 1800-2000 рублей.
3. Материнские платы. Здесь стоит отдавать предпочтение компаниям, которые занимаются производством компьютерной техники специально для майнинга. Подходящие варианты - Gigabyte GA-H110-D3A, Biostar H110MHC 1151, MSI H110M PRO-VD 1151. Многие используют плату MSI Z170A Gaming Pro Carbon Intel H110, к которой подключается до 7 видеокарт или TB250-BTC от Biostar (до 6 карт).
4. Райзер. Лучшим вариантом для добычи криптовалюты принято считать райзеры x1-x16 PCI-E USB 3.0. Их особенность заключается в возможности подключения к материнской плате большого числа видеокарт.
5. Блок питания подбирается с учетом мощности подключенного оборудования и выбирается с запасом упомянутого показателя в 10-20%. Подходящие варианты Hewlett Packard Power Supply HSTNS-PL30 на 1,2 кВт, Dell PowerEdge 6950 на 1,57 кВт или Aerocool KCAS-1000M на 1 кВт.
6. Контроллеры и кабели.

Процесс создания фермы проходит в несколько этапов:

• покупка необходимого оборудования для майнинга;
• сооружение конструкции для установки необходимых элементов фермы;
• подключение сборки к компьютеру;
• настройка пула;
• запуск майнинга.

Недорогая ферма на 4-х видеокартах среднего уровня обходится в сумму 70-80 тысяч рублей. Управление оборудованием производится непосредственно с места или удаленно с помощью программы TeamViewer. Также для добычи криптовалюты устанавливается специальная программа — майнер (например, Claymore). Для стабильной работы фермы желательно установить контролирующую систему, обеспечивающую перезапуск оборудования в случае сбоев (как вариант, Watch Dog).

ASIC-оборудование

С увеличением сложности майнинга выросла и стоимость работы. Теперь приходится покупать дорогое оборудование для добычи биткоинов и других криптовалют, которое позволяет повысить рентабельность работы и быстрее окупить затраты. Так появились специальные ASIC-чипы, которые созданы для добычи криптовалюты. В основе таких устройств лежат алгоритмы SHA-256 и Scrypt.

При выборе майнинг-машины стоит уделить внимание двум главным параметрам - потребление электричества и скорость добычи монет. Идеальный ASIC-майнер должен показывать максимальную производительность при минимальном потреблении энергии.

Рассмотрим специализированное оборудование для майнинга, которое пользуется сегодня наибольшим спросом.

Ранее на этой неделе в сети биткоина состоялся — заложенное в программном коде снижение в два раза награды майнерам за найденный блок. Forklog решил сделать небольшой обзор, посвященный истории развития майнинга, и еще раз вспомнить, как это начиналось.

Майнинг биткоина является процессом криптографических вычислений. Как известно, биткоины добываются блоками, при этом с ростом общего числа сгенерированных монет размер блока уменьшается. Изначально блок составлял 50 биткоинов, однако количество добываемых монет уменьшается в два раза каждые 210 000 блоков. Таким образом, вознаграждение за каждый найденный блок с определенной периодичностью падает в два раза.

Данное явление также носит название халвинг. С экономической точки зрения такая модель работы системы необходима для того, чтобы контролировать инфляцию валюты.

Сам процесс добычи монет требует вычислительных мощностей, времени и энергозатрат. И чем дольше идет майнинг биткоина, тем все более ресурсоемкой становится их добыча.

Скорость увеличения суммарно добытых биткоинов имеет обратно пропорциональную зависимость и экспоненциально убывает. Общее количество монет при этом стремится к 21 000 000 и никогда не превысит это число. Графически процесс выражается следующим образом:

В случае, если стоимость найденных биткоинов превышает издержки по их добыче, включая затраты на электроэнергию и вычислительную технику, то такая деятельность имеет экономический смысл. Отсюда видно, что с увеличением сложности добычи биткоинов менее производительные и энергетически эффективные устройства уходят из индустрии.

На момент выхода статьи сложность вычисления выросла почти в 210 млрд раз, суммарная вычислительная мощность майнеров составляет более 1,5 миллиарда GH/s (гигахешей в секунду).

Начало начал — CPU майнинг

На ранних этапах развития майнинга (начиная с 2009 года) для вычисления хеша заголовка нового блока использовался центральный процессор (CPU, от англ. central processing unit) электронно-вычислительной машины. Для сравнения, процессор Intel Core i7 990x показывал производительность примерно 33 MH/s (мегахешей в секунду).

GPU и первые фермы для майнинга

Дальнейший прогресс индустрии майнинга сместился в сторону графических процессоров (от англ. graphics processing unit, GPU). В силу особенностей архитектуры графические адаптеры выполняют криптографические вычисления намного быстрее, чем центральные процессоры. Топовые варианты GPU от AMD обеспечивали производительность порядка 650-675 MH/s. Оказалось также возможным увеличивать вычислительную мощность, объединяя несколько видеокарт. Платформа, иначе называемая мини-фермой, состоявшая из одной материнской платы, процессора и блока оперативной памяти могла содержать 5-6 мощных графических ускорителей.

Время вентильных матриц

Проблемным местом этого подхода оказалось высокое энергопотребление подобных систем. Возникла конкурирующая технология FPGA-майнеров (от англ. Field-Programmable Gate Array -программируемая пользователем вентильная матрица). Они обеспечивали почти в пять раз больший выигрыш в потреблении электрической энергии, чем GPU-майнеры. Hi-End решение фирмы Butterfly Labs (BFL), в основе которого лежит FPGA Altera, обеспечило производительность 25.2 GH/s.

Проблемной оказалась высокая стоимость FPGA-майнинга относительно технологии GPU-майнинга. Кроме этого, видеоадаптеры после исчерпания своих возможностей в качестве майнера могут быть перепроданы по более выгодной цене.

Приход ASIC и гонка вооружений

Все эти устройства оказались за бортом экономической целесообразности биткоин-майнинга после появления майнеров на основе ASIC (от англ. Application-Specific Integrated Circuit -интегральная схема специального назначения). Они выполняют единственную задачу – криптографические вычисления для майнинга. К тому же они обладают более высокой энергоэффективностью и производительностью.

Первопроходцем в этом направлении стала компания Butterfly Labs, которая в июне 2012 года стала принимать предварительные заказы на майнеры по этой технологии, самый мощный из которых SC Mini Rig обеспечивал производительность 1500 GH/s.

Появление ASIC поставило перед разработчиками альтернативных криптовалют вопрос защиты своих проектов. Так, начали появляться альтернативные, ASIC-устойчивые алгоритмы. Например, X11, Groestl или Proof Of Stake. Последний не требует использования больших вычислительных мощностей для защиты сети, а дистрибуция монет и консенсус достигаются принципиально иным путем.

В настоящее время по причине возрастающей сложности и ресурсоемкости майнинга данный вид деятельности перекочевал из небольших ферм в дата-центры, которые обеспечивают огромный уровень вычислительной мощности. Именно в таких условиях становится экономически целесообразно проводить биткойн-майнинг.

Майнинг в облаках

Изучая историю и современность майнинга биткоинов, нельзя не упомянуть о таком способе добычи как облачный майнинг. Речь идет об использовании специальных облачных сервисов по добыче криптовалюты. Из преимуществ такого подхода можно выделить отсутствие необходимости покупки дорогого оборудования, затрат на электроэнергию и своего личного времени на управление майнерами. Вы просто вносите плату за обслуживание и комиссию, которую устанавливает компания, предоставляющая услугу облачного майнинга. Правда, у этого вида майнинга есть риски, связанные с возможностью не выплаты вашей прибыли.

Хакерский майнинг

Еще один популярный в специализированных кругах способ добычи криптовалют — майнинг на чужих устройствах. Для этого злоумышленнику достаточно иметь свой ботнет и специальное ПО, которое будет незаметно для пользователя майнить криптовалюту. В некоторых случаях достаточно иметь только ПО, оплатив услуги «залива» вредоноса на компьютеры пользователей в уже существующих ботнетах. Как правило, данная услуга стоит не слишком дорого.

Таким образом злоумышленник получает очень небольшие мощности от каждого индивидуального пользователя, однако в совокупном объеме это может быть неплохая ферма. Так, в 2014 году неизвестный хакер воспользовался уязвимостью в серверах компании Synology и смог заработать свыше $200 000 в криптовалюте Dogecoin. Известны случаи, когда тот же Dogecoin майнили на нескольких миллионах мобильных устройств. Причина была все та же — уязвимость, которую не смог вовремя найти и устранить сам производитель. Так что будьте осторожны, возможно, вы — уже часть чьей-то фермы.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите CTRL+ENTER

Подписаться на новости Forklog

Блок памяти - элемент майнера, обеспечивающий полноценную работу асика и выполнение заложенных производителем функций.

. Устройство подключается к сети, а внутренние схемы питаются постоянным напряжением. Задача блока питания - преобразовать переменный в постоянный ток и обеспечить его стабильность.

Вентиляторы гарантируют своевременный отвод тепла и защищают аппарат от перегрева. Если собирать асик своими руками, придётся запастись надёжным кулером (иногда несколькими). Кроме того, применяются радиаторы для отвода тепла, которые часто устанавливаются на каждой из плат.

Разъёмы для коммутации с внешним оборудованием. Если говорить о готовых устройствах, здесь многое зависит от производителя и конфигурации. Аналогичный подход имеет место и при самостоятельной сборке ASIC-майнера.

Корпус. В новых моделях корпус выполняется из алюминия, обеспечивающего лучший теплообмен. При самостоятельном изготовлении допускается применение любого тонкостенного металлического короба. Главное - обеспечить эффективный отвод горячего воздуха (герметичности быть не должно).

Перед тем как собрать асик для майнинга своими руками, требуется нарисовать схему, закупить оборудование и определиться с габаритами готового аппарата. Если майнер будет устанавливаться в квартире, важно сделать упор на компактность, а при необходимости предусмотреть шумоизоляцию (специальный бокс). Кроме того, требуется рассчитать рентабельность. Может так оказаться, что создание асика будет невыгодным для пользователя.

Плюсы и минусы сборки ASIC miner своими руками, а также готового оборудования?

Как отмечалось ранее, асики имеют лучшую производительность в сравнении с классическими фермами, что снижает срок окупаемости расходов майнера. Такие аппараты имеют определённые достоинства и недостатки:

Плюсы	Минусы
Сравнительно низкое потребление энергии при максимальной производительности.	Оборудование быстро устаревает, поэтому продать его на вторичном рынке с годами становится труднее. Единственная надежда на то, что асик успеет себя окупить.
Лёгкий и быстрый пуск.	Если прибор для добычи криптовалюты выходит из строя, починить его самостоятельно весьма сложно. Приходится отправлять устройство производителю, а это дополнительное время и расходы. При этом нет гарантии, что асик удастся восстановить.
Устойчивость к неисправностям.	При заказе ASIC-майнера с завода доставка занимает много времени. За этот период может многое произойти в криптовалютной сети, и срок окупаемости сдвинется на определённый период.
Необходимость минимального набора дополнительных узлов для подключения.	Если товар окажется бракованным, вернуть или заменить его - трудная задача.
Неприхотливость к перевозке.	Шум о асика достигает 80–90 децибел, поэтом держать его в квартире почти невозможно. В такой ситуации приходится арендовать отдельное помещение или делать шумоизолирующий бокс.
Сравнительно быстрая окупаемость.	В процессе работы асик выделяет много тепла, поэтому важно следить за состоянием оборудования и избегать его перегрева.
	Современные майнеры работают на 1-м (максимум - 2-х) алгоритмах. Это значит, что при снижении спроса на определенный алгоритм сам аппарат оказывается ненужным.

Выше приведены достоинства и недостатки для всех асиков в целом. Если вы решили собрать асик майнер своими руками, здесь также имеется ряд плюсов и минусов.

Достоинства	Недостатки
Возможность экономии на комплектующих деталях. Затраты на покупку чипов, кулеров, радиаторов и другого оборудования значительно ниже, чем покупка готового прибора.	Сравнительно высокие расходы на сборку, если сравнивать с фермой на видеокартах.
Лёгкость оптимизации асика. Если человек делал аппарат самостоятельно, он знает, на что тот способен. Кроме того, при необходимости проводится оптимизация оборудование и его разгон для повышения производительности.	Сборка аппарата требует конкретных знаний в электронике, навыков пайки и программирования для настройки ПО. В крайнем случае, придётся привлекать сторонних специалистов и платить за услуги.
Нет необходимости ждать доставки устройства. Время от начала сборки до старта добычи монет зависит только от оперативности майнера и наличия исходных материалов.	Процесс подготовки асика не всегда проходит гладко. Если заказывать комплектующие элементы в разных местах, сборка может затянуться на продолжительный срок.
В случае поломки аппарат легко отремонтировать своими силами без потери времени и за небольшую сумму.	Добиться высокой производительности (такой же, как у готовых блоков) вряд ли получится. Если сделать ASIC для майнинга своими руками, срок окупаемости существенно увеличится.

Как считать окупаемость после сборки асика для майнинга своими руками?

Расчёт окупаемости выполняется так же как и для готового оборудования. Этот параметр зависит от ряда факторов:

1. Текущей стоимости добываемой криптовалюты и сложности сети.
2. Расходов на сборку майнера.
3. Потребления электроэнергии.
4. Итогового хэшрейта.
5. Стоимости 1 кВтч в регионе, где организована добыча криптовалюта.

Чем большую производительность удаётся получить, тем на более высокий доход стоит рассчитывать. Здесь многое зависит от комплектующих, которые применяются в процессе сборки. Для расчёта используются специальные калькуляторы, к примеру, bitcoincloudmining.center, NiceHash и другие. Требуется ввести исходные параметры, нажать на кнопку расчёта, после чего система выполняет вычисления.

Как собрать асик - главные особенности подготовки и этапы

Главная сложность для майнеров, решивших заняться сборкой асика - разработка схемы и покупка элементов, требуемых для создания устройства. Как правило, при монтаже применяются чипы компаний, которые изготавливают майнеры Avalon или Antminer. Но производителей много, поэтому стоит ориентироваться на бюджет и ожидаемые параметры (в плане хэшрейта и мощности). Кроме того, возникают трудности с изготовлением печатной платы, а также программного обеспечения.

Многие майнеры на форумах отмечают, что достать чипы почти невозможно. Что касается микросхем, они весьма сложны. Их изготовление требует профессионального подхода, а также применения специальной аппаратуры. Паять вручную - трудоёмкий процесс, а автозапайка часто не даёт ожидаемых результатов (качество оставляет желать лучшего).

Если человек задумался над тем как собрать асик, а в будущем поставить этот бизнес на поток, он столкнётся с проблемами. Организовать полный цикл производства вряд ли получится, а сам процесс требует значительных финансовых вливаний. Кроме того, технологии создания чипов регулярно обновляются. Эффективная сегодня микросхема уже через 2–3 месяца может оказаться бесполезной. Это важно помнить перед тем, как делать майнер своими руками. К примеру, человек потратит время и деньги, а к моменту начала майнинга выйдет новый и более мощный аппарат, что приведёт к усложнению сети и росту времени окупаемости.

Создание интегральных схем асик проходит в несколько этапов:

1. Подготовка. Главной целью является описание алгоритма работы устройства и решения поставленной задачи. На этом этапе рисуется схема или графики, позволяющие визуально увидеть взаимодействие между узлами чипа. Далее алгоритмы переводятся из математического в схемотехнический сектор. Здесь же производятся расчёты производительности, потерь тепла и другие аспекты.
2. Создание печатной платы. После выполнения предварительной работы подбираются остальные элементы (резисторы, конденсаторы), разрабатывается итоговая схема устройства и платы с размещением элементов. Отдельное внимание уделяется выбору материалов, которые должны выдерживать возложенную на них нагрузку. В завершение этого этапа производится плата, выполняется её проверка, пайка и отладка (если требуется).

Это только то, что касается плат, далее понадобится уделить внимание и время на компоновку и создание остальных элементов. Что касается изготовления чипов, то это очень тонкий и серьёзный процесс, требующий выполнения работы в стерильном помещении с применением специального оборудования, расходных материалов и средств индивидуальной защиты. При сборке асика своими руками чипы обычно покупают готовые.

С учётом сказанного, можно сделать вывод, что наладить полный цикл производства и сделать ASIC miner своими руками от начала до конца не получится. Это дорогой и трудоёмкий процесс с большими вопросами к окупаемости оборудования.

Как сделать асик - краткая инструкция

Лучший выход при создании ASIC майнера своими руками - работа по упрощенной схеме, без организации полного цикла производства печатной платы и разработки сложных схем. Для выполнения поставленной задачи требуется сделать следующие шаги:

1. Приобрести микросхемы. Этот шаг вызывает наибольшую сложность у людей, желающих собрать ASIC-майнер своими руками. Готовые платы в России не производятся, поэтому придётся искать варианты в интернете и обращаться на зарубежные ресурсы. Вот здесь и появляются задержки по времени, о которых упоминалось выше. При заказе микросхем стоит учесть алгоритм, на котором работает аппарат, а также заранее определиться с добываемой криптовалютой. К тому же важно не попасть на мошенников и не приобрести бракованную плату. В целом много здесь зависит не столько от знаний и денег, сколько от везения.
2. Создать программу. Чтобы ASIC-майнер выполнял возложенные на него задачи, требуется найти ПО. На этом этапе также возможны трудности, ведь производители готовых приборов поставляют программы покупателям. Остаётся только установить и настроить оборудование. Если покупать микросхему отдельно, ПО придётся искать самостоятельно. Этот вопрос желательно решить до того, как сделать асик. В ином случае время будет потеряно впустую.
3. Поиск блока питания. Важно учесть, что внутренние элементы схемы питаются постоянным напряжением, а его ещё требуется преобразовать с напряжения сети. Важно правильно подобрать БП, чтобы обеспечить работу на полную мощность.
4. Подготовка корпуса и установка кулера. Работающий асик выделяет много тепла, которое требуется отводить во избежание перегрева и выхода из строя дорогих микросхем. Здесь важно правильно установить вентиляторы и подобрать корпус, который будет способствовать своевременному отводу тепла.

Как результат, напрашивается несколько выводов по созданию ASIC майнера своими руками:

1. При отсутствии навыков в радиоэлектронике за создание майнера своими руками браться не стоит. Придётся привлекать других людей, уверенности в квалификации которых также не будет. При этом платить деньги за услуги всё равно придется.
2. Главная проблема заключается в поиске чипов. Достать их трудно, а стоимость очень высока. Если успешно найти и заказать микросхемы, нужно быть уверенным в своих силах. Обидно будет на этапе тестирования испортить дорогостоящее устройство. Как результат, экономия окажется бесполезной.
3. Чтобы успеть за изменениями в криптовалютной сети, важно делать работу максимально быстро. С этим возникают трудности, ведь на доставку деталей, подготовку схемы и пайку уходит много времени.

Многие майнеры собирают майнеры на FPGA на Spartan6. Раньше они были актуальны, но сегодня производительности в 800 МХ/сек, которую удаётся получить в результате работы, крайне мало. Затраты на покупку оборудования, подготовку схемы и изготовление майнера составляют 300–500 долларов, но даже такую сумму окупить не всегда удаётся.

Попал мне в руки для изучения один интересный девайс, представили его как BFL The Single , привезли его с лондонской Bitcoin конференции камрады из 50BTC.com и отдали мне на неделю потестировать. Представляет он из себя FPGA майнер для майнинга Bitcoin, который производится Butterflylabs в виде небольшого устройства кубической формы, который по USB подключается к компьютеру.

В отличие от майнинга на видеокартах, майнинг на FPGA вычислителях значительно более энергоэффективен, а следствием малого потребления электроэнергии является и уменьшение тепловыделения и шума систем охлаждения. Также не возникает проблем с недостатком PCI-E слотов на материнских платах, практически все FPGA майнеры подключаются по USB и могут работать через USB хабы. То есть достаточно одного слабого компьютера для организации даже очень мощной фермы, если в качестве числомолотилок использовать FPGA устройства. Однако есть один, но очень весомый минус - платы на высокопроизводительных программируемых матрицах имеют довольно высокую себестоимость, то есть мощные биткоин майнеры на FPGA не могут быть дешевыми.

Описываемое делее устройство пришло мне без какой-либо заводской упаковки, только сам майнер был завернут в пупырчатый полиэтилен. Прилагаемый блок питания значительно тяжелее майнера, имеет американскую вилку, в комплекте адаптера не было. Как потом выяснилось, блок питания не только больше и тяжелее, но еще и греется заметно сильнее, чем вычислительный блок.

Заявлено, что потребляет устройство 80 ватт под нагрузкой. С передней стороны майнера находится только красный светодиод, который сигнализирует о наличии питания, на верхней крышке находится решетка, через которую вентилятор выбрасывает воздух за пределы корпуса. С задней стороны присутствует USB разъем и разъем питания. На фотографии хорошо видно, что разъем питания на плате не совпадает с отверстием в корпусе, и его явно механически расширяли, причем не самым аккуратным способом:

Чуть позже этому факту будет найдено объяснение, как и некоторым другим недочетам. Разбирается корпус достаточно просто, достаточно открутить по два винта с боковых сторон и ослабить винты на верхней крышке, проходящие через вентилятор.

Вентилятор никакой маркировки не имеет, поэтому определить его производителя проблематично. Провод от тахометра у вентилятора отсутствует, из него выходят только 2 провода питания, хотя на плате распаян 3-pin разъем для вентилятора.

На обратной стороне платы находятся 10 радиаторов, но, как показало вскрытие, под ними ничего нет, радиаторы приклеены непосредственно к текстолиту.

На лицевой стороне платы находятся 3 радиатора - два небольших на элементах питания и один большой, охлаждающий FPGA чипы. При этом стоит отметить, что установленный радиатор перекрывает одно из монтажных отверстий в плате, и 1 из 4 винтов, которые проходят через вентилятор и скрепляют корпус, короче других и заканчивается пластиковой заглушкой. То есть не несет по сути никакого функционала, что опять попадает в копилку наблюдений о странных несоответствиях.

Термоинтерфейс между основным радиатором и чипами по цвету и консистенции очень напоминает Arctic Silver mx-2. Сам радиатор состоит из алюминиевого основания, которое имеет оребрение, и тепловых трубок, которые проходят через центр основания и заканчиваются более развитым радиатором из уже медных ребер.

Мелкие радиаторы крепятся с помощью термолипучки, основной же радиатор прижимается через подпружиненные защелки, проходящие через отверстия в плате насквозь.

На самой плате присутствуют маркировки: "BUTTERFLYLABS BitFORCE - 2.0 Rev: A " и "SY-09-12 ". Вот вам и ответ, почему немного не совпадают элементы с монтажными отверстиями в корпусе, а радиатор мешает четвертому винту крепления: в корпус от The Single ребята из BFL посадили плату BitFORCE , которая предназначалась для Mini Rig ! Выдавать такая плата должна 1320 MH/s или 1500 MH/s в зависимости от прошивки, вместо 800-896 MH/s, свойственных синглу.

Несмотря на то, что маркировки "NABA932092 " и "3NDHA1JOA " не гуглятся совершенно, по всем признакам это Altera Arria II EP2AGX260, на плате их установлено сразу 2 штуки. Судя по незатертому участку памяти с (с) Samsung, эти чипы раньше стояли в другом оборудовании, например в 3G базовых станциях Samsung. Да и изучая цены на эти чипы и сравнивая их с ценой майнера, становится очевидно, что новые чипы стоять там не могут.

Хорошенько прогрев радиатор удалось вращающими движениями снять его с цепей питания. Под ним оказались мосфеты производства Infineon: BSC030N03MS и BSC080N03MS.