У 1984 році Россом Фріменом, який разом із іншим інженером, Бернардом Вондершмітом, був співзасновником компанії Xilinx, була винайдена перша FPGA (Field-Programmable Gate Array). Xilinx створила перший комерційно життєздатний програмований вентиль масив у 1985 році, XC2064. XC2064 був пристроєм із 64 воротами, який дозволяв налаштовувати за допомогою програмування без потреби в унікальній апаратній архітектурі.

Інтегральні схеми, які називаються FPGA, можуть бути налаштовані для виконання певних функцій. У контексті видобутку криптовалюти FPGA можна запрограмувати для виконання важливих ролей у видобутку блоків криптовалюти. Оскільки він більш продуктивний і споживає менше енергії, ніж звичайний CPU і GPU, майнінг FPGA стає все більш популярним в останні роки.

Програмована вентильна матриця (FPGA)

FPGA (Field-Programmable Gate Array) — це тип обладнання для майнінгу криптовалюти, яке має певну схожість із ASIC, але з однією важливою відмінністю. FPGA — це інтегральна схема, яку можна налаштувати та перепрограмувати для виконання конкретних завдань, що робить її більш універсальною, ніж ASIC, які призначені для однієї функції. Складені з конфігурованих логічних блоків і програмованих з’єднань, FPGA можуть бути налаштовані для виконання конкретної функції та широко використовуються в різних галузях промисловості, включаючи аерокосмічну, автомобільну та телекомунікаційну.

ПЛІС мають ієрархію реконфігурованих з’єднань, які дозволяють з’єднувати блоки один з одним у різних конфігураціях. Ці логічні блоки можна запрограмувати для виконання складних комбінаційних операцій або діяти як прості логічні елементи, такі як AND та XOR. Крім того, більшість логічних блоків FPGA містять елементи пам’яті, починаючи від простих тригерів і закінчуючи більшими блоками пам’яті.

Можливість перепрограмувати ПЛІС для реалізації різних логічних функцій забезпечує гнучкі, реконфігуровані обчислення, подібні до програмного забезпечення. Ця адаптивність робить FPGA привабливим варіантом для майнінгу криптовалюти, оскільки їх можна легко переналаштувати для роботи з різними алгоритмами майнінгу. Хоча ПЛІС можуть не забезпечувати такого ж рівня ефективності, як ASIC для конкретних завдань майнінгу, їх універсальність і можливість перепрограмування роблять їх цінним інструментом для майнерів, яким потрібно адаптуватися до змінних алгоритмів або майнити кілька криптовалют одночасно.

Як FPGA допомагають у майнінгу криптовалюти?

FPGA відіграють важливу роль у майнінгу криптовалют, пропонуючи унікальні переваги порівняно з іншим обладнанням для майнінгу, таким як графічні процесори та ASIC. Їхні ключові переваги полягають у гнучкості, енергоефективності та сумісності з різними алгоритмами майнінгу, що робить їх цінним активом для майнерів у світі криптовалют, що постійно розвивається.

Апаратне забезпечення, що адаптується до мінливих потреб

Однією з головних переваг FPGA є їх здатність перепрограмувати для різних завдань, що дозволяє майнерам налаштовувати своє обладнання за потреби. Ця гнучкість особливо корисна на динамічному ринку криптовалют, де алгоритми майнінгу та фактори прибутковості можуть швидко змінюватися. Використовуючи FPGA, майнери можуть перемикатися між різними криптовалютами та стратегіями майнінгу з більшою легкістю, ніж за допомогою ASIC або GPU.

Енергоефективність для економічно ефективних операцій

FPGA також перевершують процесори з точки зору енергоефективності, часто перевершуючи процесори, а в певних ситуаціях відповідаючи або перевершуючи графічні процесори. Зменшення споживання енергії безпосередньо призводить до зниження операційних витрат для майнерів, підвищуючи загальну прибутковість їх діяльності. Незважаючи на те, що ПЛІС не завжди забезпечують найкращу обчислювальну продуктивність, їх енергоефективність робить їх життєздатним вибором для економних майнерів.

Сумісність з різними алгоритмами майнінгу

Здатність FPGA працювати з широким спектром алгоритмів майнінгу є ще однією перевагою, яка відрізняє їх від іншого обладнання для майнінгу. Ця сумісність дозволяє майнерам диверсифікувати свої майнінгові портфелі, оптимізуючи прибутковість і знижуючи ризики. FPGA є універсальним рішенням для майнерів, зацікавлених у дослідженні різних криптовалют або видобутку кількох монет одночасно.

Алгоритми та монети, які можна майнити за допомогою FPGA

FPGA здатні видобувати різноманітні алгоритми. Ось деякі популярні алгоритми майнінгу, які можна майніти за допомогою FPGA:

• X16R: Алгоритм хешування, який використовується Ravencoin та іншими криптовалютами, називається X16R. Він призначений для підтримки децентралізації та стійкості до майнінгу ASIC. 16 операцій хешування, які використовує X16R, вибираються на основі хешу попереднього блоку.

• CryptoNight: Monero та інші криптовалюти використовують метод хешування з прив’язкою до пам’яті, відому як CryptoNight. Він призначений для підтримки децентралізації та стійкості до майнінгу ASIC. Завдяки своїй характерній архітектурі, яка потребує пам’яті, CryptoNight потребує багато пам’яті для виконання операцій майнінгу.

• Equihash: Zcash та інші криптовалюти використовують алгоритм хешування Equihash, що вимагає великої кількості пам’яті. Він призначений для підтримки децентралізації та стійкості до майнінгу ASIC. Завдяки своїй особливій конструкції, що вимагає пам’яті, Equihash потребує багато пам’яті для виконання операцій майнінгу.

• Scrypt: Scrypt — це метод хешування криптовалют, таких як Litecoin та інших, який потребує багато пам’яті. Він призначений для підтримки децентралізації та стійкості до майнінгу ASIC. Через свою особливу архітектуру, яка потребує пам’яті, Scrypt потребує багато пам’яті для виконання операцій майнінгу.

Найкращі FPGA для майнінгу в 2023 році

1. Digilent Nexys A7-100T: відповідна плата FPGA для учнів і ентузіастів, оснащена FPGA Xilinx Artix-7, що забезпечує хороший баланс продуктивності та доступності.

2. ALINX AX7020: ця плата FPGA заснована на Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC, що забезпечує поєднання процесорних ядер ARM і програмованої логіки, що робить її універсальним вибором для майнінгу та інших програм.

3. Digilent Basys 3 Artix-7: плата FPGA початкового рівня, розроблена для студентів і любителів, оснащена FPGA Xilinx Artix-7, що пропонує доступний варіант для тих, хто хоче експериментувати з майнінгом за допомогою FPGA.