История майнинга биткоина, как ASIC стал альтернативой видеокартам

За последние 10 лет устройства по поддержке работы биткоин-сетей существенно выросли в техническом плане. Оборудование для майнинга криптовалюты стало гарантией успеха биткоин-сетей. Именно технические мощности определяют выгоду майнера: скорость вычисления по строению блоков транзакций блокчейна требует большой производительности. Сегодня мы поговорим об этапах развития технологий для майнинга, а также рассмотрим его перспективные инновации.

Майнинг на CPU

В начале 2009 года Сатоши Накамото, автор идеи биткоина, получил свой первый BTC блок. На тот момент он был по сути единственным «майнером» биткоина, поэтому Накамото не требовалось спецоборудование, чтобы запустить блокчейн. Сатоши открывал блоки биткоина за счет мощности своего CPU (центрального процессора).

Что представляет собой CPU? CPU-устройства отвечают команды пользователя, анализируя их данные. На этапе зарождения биткоина любому пользователю требовалось минимум вычислительной мощности, чтобы запустить новый блок и получить награду в виде криптомонеты. Тогда работа центрального процессора велась без каких-либо нагрузок, однако со временем майнинг-оборудование пришлось апгрейдить: биткоин-сети стали пополняться новыми участникам, а конкуренция за награды сильно возросла.

Майнинг на GPU и FPGA

Первый технический прорыв в майнинг-оборудовании произошел после роста курса на BTC. Спустя год после открытия биткоина программист Ласло Ханьец отдал 10.000 биткоинов всего лишь за две пиццы от Папа-Джонс. На тот момент сделка принесла им около $ 25. В октябре того же года один биткоин стоил 10 центов — тогда было создано первое устройство на базе GPU (графического процессора).

В отличие от CPU, GPU, или видеокарты, не поддерживают всю работу компьютера. В основном они служат дополнительной мощностью для оптимизации компьютерных игр, однако видеокарта легко может производить параллельные вычисления других операций, например для майнинга биткоинов.

По статистике GPU-майнинг производит блоки в 6 раз быстрее аналога с центральным процессором. Из-за большей эффективности стоимость графических процессоров выросла двукратно по сравнению с ценником на CPU. Уже в 2011 году специализированные модели с интегральными схемами FPGA и ПЛИС стали лучшей альтернативой для майнинга и, таким образом, превзошли успех графических процессоров. Причиной послужила мощность FPGA —  они выполняют операции в два раза быстрее даже дорогих графических.

Конечно, у FPGA есть и недостатки: они нуждаются в сложной конфигурации, т.е. для запуска майнер должен применить специальный код. Однако вместе с тем настройка аппаратных функций FPGA позволяет обеспечить более оптимизированный процесс майнинга.

Майнинг на ASIC

Главный прорыв в процессе майнинге совершил именно ASIC-система. Майнинг-гиганты в лице крупных криптовалютных компаний инвестировали в разработку нового майнинг-оборудования. Не удивительно, что их прогнозы свершились: в 2013 году Canaan Creative анонсировал первые специализированные интегральные микросхемы (ASIC).

Данные устройства созданы исключительно с целью майнинга криптовалюты, поэтому все компоненты ASIC проектировались и оптимизировались для формирования новых блоков монет. Пока Canaan Creative принимал плоды своего детища ASIC, его малые конкуренты (Bitmain, MicroBT и др.) начали выпуск новых оптимизированных ASIC-моделей с уменьшенными чипами

Аналитики криптовалютного рынка по-прежнему утверждают, что главная причина многолетней эволюции майнинг-устройств – стремительный рост курса биткоина к доллару. Из-за этого майнинг с каждым годом становися более прибыльным, ведь система вознаграждений строится на системе постройки блоков: чем выше цена на один BTC, тем большей интереса пробуждается у участников майнинг-процесса.

Перспективы майнинга

С 2015 года процесс оптимизации ASIC-чипов немного уменьшился: на рынке криптовалюты не было открыто радикально новых технологий, увеличивающих эффективность майнинга. Однако потребность в нововведениях, по словам майнинг-специалистов, всё-таки присутствует. Из-за общедоступности продуктов для майнинга эффективность того или иного оборудования едва ли отличается от своего нового аналога. Вследствие этого, майнерам приходится изучать другие направления с меньшей конкурентностью. Тем не менее, спрос на награды за майнинг криптовалюты по-прежнему подталкивает разработчиков железа стремиться к технологической эволюции. Вопрос о том, когда произойдёт следующий апгрейд майнинг-технологии, всё ещё открыт.