في نهاية سبتمبر ،
قدمنا شريحة ASIC جديدة تم تطويرها خصيصًا لتعدين SHA256 في شبكة Bitcoin. اليوم سنخبرك بما بداخله.
الصورة: مجموعة Bitfuryبضع كلمات حول تعدين البيتكوين
الغرض من التعدين هو حماية شبكة blockchain. يستخدم عمال المناجم أجهزتهم لحل مشاكل الحوسبة المعقدة التي تضمن سلامة المعاملات في الشبكة والقضاء على
هجمات الإنفاق المزدوج . في موازاة ذلك ، يعمل التعدين كآلية لتوليد
العملة المشفرة ، والتي يحصل عليها عمال المناجم كمكافأة (الآن -
12.5 بيتكوين لكل كتلة).
ترتبط المهام الحسابية المعنية باختيار تجزئة تطابق المعاملات الموجودة في الكتلة. يتم تكوين القيمة المطلوبة بناءً على تجزئة الكتلة السابقة ، ورقم عشوائي (يسمى nonce) ، ومجموع تجزئة المعاملة خلال الدقائق العشر الماضية. في هذه الحالة ، يجب استيفاء شرطين: يجب أن يتوافق التجزئة مع تعقيد التعدين المعلن وأن يكون له عدد محدد بدقة من الصفر بت في البداية. لتقييم التعقيد
، يتم استخدام التوسع في سلسلة تايلور المعدلة.
يتم حساب التجزئة في Bitcoin blockchain باستخدام خوارزمية SHA256. وهو يشمل 64 تكرارًا ، يتم خلالها "خلط" بتات المعاملة في الكتلة باستخدام عمليات النقل و "إضافة modulo 2". تعتبر نتيجة تطبيق دالة SHA256 لا رجعة فيها ، ولهذا السبب تم العثور على التجزئة المستهدفة بالقوة الغاشمة.
كتبنا بمزيد من التفصيل حول التعدين ومجمعات التعدين ، حيث يتحد المشاركون في شبكات blockchain من أجل تسريع قرار الكتل.
في السابق ، تم استخدام وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات لفرز غير التجزئة والتجزئة ، ولكن بمرور الوقت ، بسبب التعقيد المتزايد للتعدين (يتغير اعتمادًا على قوة الحوسبة الإجمالية لجميع المشاركين في شبكة البيتكوين) ، تم تصميم
ASICs المتخصصة.
نحن في Bitfury نقوم أيضًا بتطوير مثل هذه الحلول. في المجموع ، أنشأنا خمسة أجيال من رقائق التعدين ، وفي سبتمبر قدمنا السادس - نتحدث عن ASIC Clarke ، المصمم خصيصًا لحل تجزئة SHA256.
كيف حال كلارك
يتم تصنيع Clarke باستخدام تقنية معالجة 14 نانومتر ويتم تنفيذه في عامل الشكل 6 × 6 مم
FC- LGA 35L. تحتوي الحالة الثانية على أسلاك أكثر كفاءة لدوائر الطاقة على اللوحة. تحل الشريحة 120 غيغابايت في الثانية ، ولكنها
تجعل من الممكن ضبط الأداء اعتمادًا على ما يحتاجه عامل المنجم الآن - زيادة التجزئة أو انخفاض استهلاك الطاقة. على وجه الخصوص ، من الممكن تحقيق عامل كفاءة في استخدام الطاقة يبلغ 55 مللي جول / جيجا جول ، حيث أن 0.3 فولت كافية لتشغيل الشريحة. يبدو هيكل كلارك كما يلي:
مولد الساعة يحدد الساعة للرقاقة.
مستويات الجهد : VSS = 0 ، VDD = 1.
واجهة تحكم تسلسلية متصلة بوحدة تحكم خارجية بواسطة ناقل تسلسلي. يبدو أن
ناقل SPI مع جهات اتصال نقل البيانات MOSI و MISO (المستخدمة لنقل البيانات من الرئيسي إلى التابع والعكس) متصلة بخط SDATA.
الواجهة مسؤولة عن إرسال الأوامر. فيما يلي بعض منها: كتابة المهمة لكتابة مهمة جديدة ، وفرض تبديل المهمة لفرض تبديل المخزن المؤقت ، وقراءة الواصفات لقراءة القيم غير الخ ، وما إلى ذلك. تحتوي جميع الأوامر على قالب واحد وتحتوي على رمز ، وطول ، وحقل بيانات ، وبايت حالة الشريحة ، وبيانات من المخزن المؤقت nonce و الاختباري.
المجموع الاختباري هو مجموع وحدات البايت الحسابية ، بدءًا من الصفر.
على سبيل المثال ، المجموع الاختباري للأمر 04 03 03 8c 18 00 يساوي AE.نظام مراقبة غير. يتحكم في عملية حساب التجزئة حسب القناع. القناع "يكمن" في المخزن المؤقت للمهمة ويستخدم لتعيين نطاق الحسابات. وهي تحدد البتات غير الأصلية التي ستبقى دون تغيير عند البحث عن قيمة جديدة.
مخازن المهام. مطلوب لحساب التجزئة (طولها 20 كلمة مزدوجة). يوجد مجموعان من المخازن المؤقتة ، مما يتيح لك التبديل بسرعة بين المهام. في حين أن المخزن المؤقت الأول مشغول بمحلول التجزئة ، يقوم الثاني بكتابة البيانات للحسابات التالية.
8154 حبات تجزئة الحلقة. يستخدمون خوارزمية SHA256 المزدوجة.
عازلة nonce. هذا هو 12 حلقة عازلة من كلمة مزدوجة حيث تتم كتابة قرارات التجزئة.
كمثال ، لقد قدمنا عملية تبادل البيانات في رقاقة تحدث أثناء حساب التجزئة (في المفسد أدناه):
تبادل بيانات الشريحة (باللغة الإنجليزية)// مولد ساعة البرنامج بقيمة 0x20 و prescaler = 1 (معطل) إرسال: 0803038c1800
الاستلام: f0b200b2
// تعيين قناع غير موجود على 0x00000000
أرسل: 200300000000 Recv: f0230023
// Force task switch إرسال: 020000
Recv: f0020002
// إرسال المهمة
Wi 0 = CD3F992C 1 = 037F8197 2 = A58E091A
MS0 A = 0CAD7CD1 B = CBE38FD9 C = D14DC164 D = F90EB10B E = 819621CF F = 358D45CD G = 8C14CAE3 H = 538EF887 MS3 A = 5FF18CDD B = 8CDA24A4 C = 180266F9 D = 0CB7CA669 NONCE = D5D0E8B9
أرسل: _014fa607d67b614925737be76bce53a41ba12b3c8b659f27ef6726be6049f924522d2b3c8b659c78616c779 a13c81a609
35067953386a9d52b3d0f24a3b0a607d67bb2a8cc5326708e0ef55b267700000000 Recv: 0fb200b2
// مفتاح تبديل القوة
ارسل: 020000
Recv: 0f020002
// اقرأ المخزن المؤقت غير الأساسي
أرسل: 040000 Recv: _0f04000000000000000000000000000000000000000000000000000000003ffffffc7f7a42132ffffffc 1ffffffc0001ffbf8c
FIFO [0] = aaaaaaaa
FIFO [1] = aaaaaaaa
FIFO [2] = aaaaaaaa
FIFO [3] = aaaaaaaa
FIFO [4] = aaaaaaaa
FIFO [5] = aaaaaaaa
FIFO [6] = aaaaaaaa
FIFO [7] = 3ffffffc
FIFO [8] = d5d0e8b9 <- قيمة بلا قيمة
FIFO [9] = 2ffffffc <- علامة تبديل المهام
FIFO [A] = 1ffffffc <- علامة تبديل المهام
FIFO [B] = aaab5515
أين سيتم استخدام الرقاقة
الآن نقوم بتثبيت أجهزة جديدة في خوادم التعدين ومراكز البيانات المتنقلة الخاصة
بنا من
BlockBox . نقوم أيضًا بتعديل مزارع البيتكوين في كندا وأيسلندا وجورجيا والنرويج (تم
إطلاقها في بداية العام ).
ستتوفر رقائق كلارك كمنتج تجاري. على وجه الخصوص ، أنها تأتي مع
عمال المناجم Bitfury Tardis المصممة للمؤسسات الكبيرة. في تارديس ، تناسب 5-8 ألواح ، قادرة على حساب ما يصل إلى 80 تيراشيش في الثانية. يمكن ترقية هذا المنجم - في المستقبل ، سيتم استبدال ASIC Clarke المثبت فيه برقائق جديدة.
هذا هو الفيديو القصير الذي نقدمه لمفهوم الشريحة الجديدة: