Почему майнинг на видеокарте быстрее майнинга на процессоре?

9 ответов на вопрос “Почему майнинг на видеокарте быстрее майнинга на процессоре?”

  1. qqqq2222 Ответить

    Разработчики блокчейна биткоина определили, что максимальный размер блока не может превышать ~1 Мб. И чтобы блок считался сформированным, его нужно заполнить зашифрованными записями транзакций. Как только блок сформирован, блокчейн автоматически генерирует эмиссионную транзакцию биткоинов, чтобы наградить майнера за его работу.
    Но не стоит думать, что можно просто взять и спокойно перебрать тысячу комбинаций, найдя нужную. Над одной задачей может «трудиться» не один десяток, или даже не одна сотня мощностей. И кто окажется первым, «того и тапки». Получается, что чем больше у тебя вычислительная мощность, тем выше шанс первым найти нужный вариант шифровки.
    Но один человек-майнер может формировать отдельный блок на своем компьютере очень долго. Вряд ли кого-то обрадует перспектива майнить несколько лет без перерыва, формируя один-единственный блок, и получить потом за него 12,5 биткоинов в награду (именно такое количество биткоинов сейчас выдается за формирование нового блока). Поэтому люди объединяют свои мощности в пулы. В этом случае сеть биткоина выделяет награду за сформированные блоки не отдельному майнеру, а пулу. Пул, в свою очередь, распределяет награды отдельным майнерам, в соответствии с потраченным временем и мощностью (за вычетом комиссии).

    Почему именно видеокарты, а не CPU?

    Архитектуры графического процессора (GPU) и центрального процессора (CPU) сильно отличаются. Современные CPU состоят из 4-8 ядер — это делает их подходящими для решения больших и сложных задач. Вдобавок при такой архитектуре они могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на выполнение другой.
    А графические процессоры были созданы для того, чтобы решать огромное множество небольших и несложных задач. Поэтому они состоят не из пары больших ядер, а из тысяч маленьких ядрышек. В таком виде им гораздо удобнее обрабатывать миллионы пикселей и полигонов. Но выполнять сложные задачи, вдобавок переключаясь от одной к другой — чересчур сложно для GPU.

    Создатели видеокарт изначально стремились к улучшению изображения и его обработки в компьютерных играх. И они точно не ожидали, что подобная архитектура их графических процессоров как нельзя лучше подойдет для майнинга.
    Ведь что такое майнинг? Это перебор сотен тысяч различных комбинаций для шифровки, различающихся по сути только одним символом. С такой однотипной несложной работой куда быстрее справляются тысячи ядер GPU, чем 4-8 умных, но малочисленных ядер CPU.
    Для сравнения: ядро CPU обрабатывает восемь 32-битных инструкций за такт (AVX). А процессор видеокарты Radeon HD 5970 обрабатывает 3200 32-битных инструкций за такт.
    Но есть устройства, на которых майнинг происходит еще быстрее — их называют ASIC.

    ASIC

    В переводе с английского application-specific integrated circuit означает «интегральная схема специального назначения». Это оборудование, которое сделано с целью решения строго конкретной задачи. Если говорить об ASIC для майнинга, то по сути это «все в одном»: блок питания, охлаждающее устройство и небольшая плата, на которой расположены CPU, ПЗУ, ОЗУ и другие блоки. И если видеокарты изначально не были созданы для майнинга, то подобное железо «заточено» именно под эту задачу.
    Возьмем в качестве примера популярную у добытчиков биткоина видеокарту AMD Radeon RX 580. Стоит она порядка 26 000 р., и мощность ее майнинга составляет 1,5 GH/s. Поставим против нее ASIC AntMiner R4: при стоимости в ~100 000 р. его мощность составляет 8,7 TH/s. Разница очевидна.

    AntMiner R4
    Причем производители майнинговых ASIC создают их для добычи определенной криптовалюты. Они подбирают компоненты и настраивают софт в асике таким образом, чтобы он лучше всего справлялся с решением задач по конкретному алгоритму, на котором построена конкретная криптовалюта (например, SHA-256 для майнинга биткоина). То есть, в теории асик для биткоина можно использовать для майнинга другой криптовалюты, но его производительность в таком случае не будет впечатлять.
    Но если видеокарту потом можно воткнуть в компьютер и спокойно играть с ее помощью в различные игры, то с ASIC такого сделать нельзя — на них устанавливают сильно упрощенные операционные системы, чьи способности «заточены» специально для добычи криптовалют.

    Итог

    Мы представили майнинг на примере биткоина в упрощенном виде и постарались объяснить его наиболее понятным способом. Следует отметить, что для разных криповалют больше подойдут видеокарты от разных изготовителей: одной больше подойдет Nvidia, а для другой лучшим решением будет AMD. Так получается из-за того, что криптовалюты построены на разных алгоритмах: с каждым конкретным лучше всего справляется та видеокарта, чьи конструктивные особенности лучше всего подходят.

  2. shar1kk Ответить

    Чтобы понять, почему майнинг на видеокарте быстрее майнинга на процессоре, давайте разберемся, что такое процессор и видеокарта.
    То, что люди обычно называют просто процессором, и является главным процессором компьютера. Его функция – раздавать задачи другим составляющим аппаратного обеспечения.
    Видеокарта – это тоже процессор, только графический, его задача воспроизводить графику и визуальные эффекты.
    Для обозначения основного процессора обычно используется аббревиатура CPU, для обозначения видеокарты – GPU.
    Оба этих процессора создавались под разные задачи, следовательно, имеют разную производительность. Средний CPU способен обработать 8-16 32-битных инструкций за такт, в то время как обычная GPU может обработать за то же время 3200 32-битных инструкций. Это, как минимум, в 200 раз быстрее. Естественно, под задачу майнинга GPU использовать намного выгоднее.

    Почему так получается?

    CPU имеет много других функций, которые делают его архитектуру более сложной. GPU изначально создавался как рабочий инструмент для выполнения больших объемов потоковых однотипных задач, что, по сути, и представляет из себя майнинг. Поэтому он быстрее выполняет сложные математические вычисления.
    Как многие знают, именно от скорости выполнения вычислений во многом и зависит успешность майнинга любой криптовалюты, не только биткоина. Так что, ответив на вопрос, почему майнинг на видеокарте быстрее майнинга на процессоре, майнеры достаточно быстро перешли на более удобный для майнинга инструмент – GPU.
    Считается, что видеокарты AMD лучше подходят для майнинга чем Nvidia. Это обусловлено различием в архитектуре видеокарт. Конструкция AMD имеет большее количество мелких блоков, чем Nvidia, потому что AMD работает на более низкой частоте. Если от видеокарты требуется именно производительность, то чем больше мелких блоков, тем выше производительность. По всем линейкам видеокарт наблюдается примерно 2-3х кратная разница.

  3. Atlantida_N Ответить


    Это в 10 раз больше, чем майнинг потенциальной криптовалюты на устройстве CPU. Но не нужно огульно критиковать и возможности центрального процессора. CPU для майнинга тоже сгодится. Просто результаты его работы будут незаметны на фоне активности GPU в силу того, что вычислительная производительность процессоров CPU на порядок меньше, ибо это устройство просто занято другими задачами. Оно раздаёт указания всем устройствам в компьютере которые находятся под его контролем – не до простого перебора короче.
    Однако, если начать майнить какую-нибудь «молодую» криптовалюту с минимальным показателем сложности, то «довесок» в размере 10% хэшрейта, получаемого от центрального проца может быть очень даже кстати.
    Выше был приведён пример простых альткоинов. Что же касается «старичков» (например, Биткоина или Эфириума), то здесь использование CPU не то, что неэффективно, а просто невозможно в принципе (в настоящее время). Сложность добычи с момента создания того же Биткоина возросла в 5,0 трлн. раз! Поэтому за разумный отрезок времени никаких блоков, скорей всего, вы добыть не сможете. Но это не значит, что процессор не будет перегружен и не израсходует повышенное количество энергии (за которую придется заплатить).
    Не справляются с добычей «битка» уже и видеокарты (экономический результат будет грошевый). Биткоин сейчас майнится исключительно ASIC-ам – их можно сравнить с «концентратом GPU». Любой процессор содержит в себе логические ядра. Это узлы, в которых, собственно и происходит исполнение задачи. В случает GPU – формирование команды пикселю (ну, или анализ значения на пригодность). С ASIC-ов сняли задачу построения каких бы то ни было изображений, озадачив исключительно перебором (еще более узкопрофильный прибор получился). А для пущей эффективности уже чисто технологически добавили в микросхемы транзисторов и ядер. Своего рода высокопроизводительное масштабирование было реализовано.

    Важен ли процессор для майнинга на видеокарте

    В погоне за вычислительной мощностью за рамками обсуждений остается вопрос CPU. Раз уж договорились, что его значение в поиске новых хэшей и генерации блоков ничтожное, то может, лучше не отвлекать «дяденьку» от классических обязанностей? Всё верно, только в данном контексте центральный процессор –это не отдельно стоящая структура, а интегрированный в общую схему компьютера орган. Как мозг в организме человека (кстати, очень подходящее сравнение).
    Без мозга человек – овощ. Так и майнинговая ферма не может существовать без CPU, который, фактически, будет управлять GPU. Ферму можно сравнить с атлетом на стероидах, которому очень сильно развили мускулатуру, чтобы добиться лучших результатов на соревнованиях. Происходит это, вполне естественно, за счёт сокращения интеллектуальных способностей, но это совсем не значит, что голова становится не нужна (а есть тогда куда?).
    В случае с майнингом «перекачивают» в компьютере именно GPU, но даже графическими процессорами (которые чего-то там майнят) нужно управлять. Так что CPU в любом случае понадобится. Но тут возникает вопрос качества: неправильный подход основывается на том, что раз уж у нас GPU «перекачано», то и центральный процессор должен быть о-го-го. Начинаются переплаты с абсолютно невостребованными приобретениями.
    И напрасно, потому что для того, чтобы управлять центрами GPU, совершенно необязательно соревноваться с ними в вычислительной мощности. К тому же майнинг – процедура нудная и монотонная, прерываний много не требует (разве что для самоподдержания работы самого компьютера). Построения сложной графической картинки на экране от компьютера (а опосредованно, и от CPU) не нужно. Так что центральный процессор просто будет «наполовину свободен от своих обязанностей». Как следствие, покупки дорогостоящих и относительно высокопроизводительных «игровых» процессоров для майнинговых ферм совершенно не требуется.
    Совсем иное дело, если для целей майнинга будет использоваться тот же суперкомпьютер. Резервы мощностей CPU у такой машины настолько огромны, что они все могут быть востребованы для целей майнинга. Тогда, конечно, чем мощнее будет каждый отдельно взятый модуль, тем лучше
    Подытожим:
    нужен ли центральный процессор (CPU) при майнинге? – Жизненно необходим.
    эффективен ли CPU для целей майнинга? – Скорее нет, чем да.
    оказывает ли воздействие качество (технические свойства) центрального процессора на майнинг с помощью GPU? – Нет. От процессора будет требоваться одно – чтобы он поддерживал работу ОС.

    Варианты процессоров CPU

    Пожалуй, стоит разобрать пару вариантов процессоров CPU, которые подойдут при формировании фермы для майнинга. Определяющим здесь является именно соотношение стоимость/производительность.
    Intel Celeron G1840; 2,8 GHz; 2MB; s1150 Box.
    Первое и главное – невысокая стоимость при необходимом уровне производительности.
    Наличие термопакета, мощностью в 53 Вт. Неэффективного отвода выделяемого тепла нет. Поэтому и перегрева устройства точно не произойдёт.
    Intel Pentium G3260; 3,3 GHz; 3MB; s1150 Box.
    Данный процессор сможет не только управлять фермой, но и одновременно быть вычислительной основой мультимедийного компьютера.
    Присутствует собственная (автономная) система охлаждения.
    Имеется собственная графическая система Intel HD Graphics. Может заменять процессор GPU на своём начальном уровне. Майнить с её помощью не выйдет, но если что, то компьютер загрузится.

    Резюме

    Как следует из описания эволюции криптовалютных сетей по показателю сложности майнинга, по идее, любая криптовалюта должна проходить через этап «сверхлёгкой» добычи. Однако если исходить из анализа истории, этот период продолжается крайне недолгое время. А после этого требуется наращивание вычислительных мощностей в связи с ростом сложности добычи.
    В этой связи ориентироваться на майнинг на процессорах профессионально не рекомендуется никому (как уже было подмечено выше, больше электроэнергии потратите, чем вознаграждения от сети получите). Если уж вкладываться, то сразу в видеокарты или даже в ASIC-и. Если алгоритм добычи их позволяет. А что, вот Эфириум до сих пор только видеокартами и майнится!

  4. VideoAnswer Ответить

  5. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *