खनन क्या है और वीडियो कार्ड पर खनन क्यों होता है

खनन क्या है? अधिकांश मामलों में क्यों, वीडियो कार्ड सीपीयू की तुलना में क्रिप्टोक्यूरेंसी खनन के लिए बेहतर अनुकूल हैं? आशिक इतने अच्छे क्यों हैं? इस पोस्ट में, मैंने खनन के तकनीकी पक्ष की मूल बातें करने के लिए एक समझने योग्य भाषा में कोशिश की।

सामान्य तस्वीर को समझने के लिए, जानकारी को सरलीकृत रूप में दिया गया है, कुछ विवरणों को छोड़ दिया गया है।

खनन क्या है?

उदाहरण के तौर पर बिटकॉइन ब्लॉकचेन को लें। जितना संभव हो उतना सरल बनाने के लिए, खनन कंप्यूटर की कंप्यूटिंग शक्ति का उद्देश्य बिटकॉइन को एक वॉलेट से दूसरे में स्थानांतरित करने के संचालन को एन्क्रिप्ट करना है।

यह कैसा दिखता है?

मान लीजिए कि सातोशी ब्यूटिरिन ने अपने बटुए से 1 बिटकॉइन विटालिक नाकामोटो के बटुए में भेजा। ब्लॉकचेन के सार के अनुसार, आपको सतोशी और विटालिक के बटुए के पते के साथ-साथ हस्तांतरित बिटकॉइन की संख्या सहित जानकारी को एन्क्रिप्ट करने की आवश्यकता है। यहाँ खनन उपकरण चलन में है - उसे सही एन्क्रिप्शन विकल्प खोजने की आवश्यकता है।

SHA-256 हैशिंग एल्गोरिथ्म के अनुसार, जिस पर बिटकॉइन ब्लॉकचेन बनाया गया है, आपको इसे कड़ाई से परिभाषित तरीके से करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, एल्गोरिथ्म ने जानकारी को एन्क्रिप्ट करने का निर्देश दिया ताकि एन्क्रिप्टेड स्ट्रिंग का अंत शून्य हो। क्रिप्टोक्यूरेंसी डेवलपर्स से एक समान आवश्यकता आती है - क्रैकिंग के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए उन्हें एक निश्चित प्रतीक के साथ एक सिफर की आवश्यकता होती है।

लोहे का काम शुरू होता है - चयन विधि द्वारा इस गणितीय समस्या को हल करने के लिए। सूचना "सातोशी ब्यूटिरिन वॉलेट ---> 1 बीटीसी ---> विटालिक नाकामोटो बटुआ" एक एन्क्रिप्टेड स्ट्रिंग में बदल जाता है जैसे "dh523456l29e4f6ab42d99c81156d3n17228d6e1e4139be78dgw5jh63f2348"। लेकिन इस विकल्प में, अंत में कोई शून्य नहीं है। फिर हार्डवेयर एक नए एन्क्रिप्शन विकल्प को चुनना शुरू करता है, एक प्रतीक को उस जानकारी में जोड़ता है जो इसका अर्थ नहीं बदलता है।


जैसे ही एन्क्रिप्शन का आवश्यक संयोजन पाया जाता है, यह डेटाबेस (ब्लॉकचैन), और अधिक विशेष रूप से, इस डेटाबेस के एक छोटे से टुकड़े को लिखा जाता है, जिसे ब्लॉक कहा जाता है।


बिटकॉइन ब्लॉकचेन डेवलपर्स ने निर्धारित किया है कि अधिकतम ब्लॉक आकार ~ 1 एमबी से अधिक नहीं हो सकता है। और जिस ब्लॉक का गठन किया जाना है, उसके लिए इसे एन्क्रिप्टेड ट्रांजैक्शन रिकॉर्ड से भरना होगा। एक बार ब्लॉक बन जाने के बाद, ब्लॉकचेन अपने काम के लिए माइनर को पुरस्कृत करने के लिए स्वचालित रूप से बिटकॉइन का एक लेनदेन करता है।

लेकिन यह मत सोचो कि आप सही संयोजन ढूंढकर एक हजार संयोजनों के माध्यम से बस ले सकते हैं और शांति से कर सकते हैं। एक कार्य पर एक दर्जन से अधिक या सौ से अधिक क्षमताएं "काम" कर सकती हैं। और सबसे पहले कौन होगा, "वह और चप्पल।" यह पता चला है कि आपके पास जितनी अधिक कंप्यूटिंग शक्ति होगी, सही एन्क्रिप्शन विकल्प खोजने के लिए सबसे पहले होने का मौका उतना अधिक होगा।

लेकिन एक आदमी-खनिक बहुत लंबे समय के लिए अपने कंप्यूटर पर एक अलग ब्लॉक बना सकता है। यह संभावना नहीं है कि कोई भी एक ब्रेक के बिना कई वर्षों तक खनन की संभावना से प्रसन्न होगा, एक एकल ब्लॉक का निर्माण करेगा, और फिर इसके लिए एक इनाम के रूप में 12.5 बिटकॉइन प्राप्त होंगे (यह बिटकॉइन की संख्या है जो अब एक नए ब्लॉक के गठन के लिए जारी की गई है)। इसलिए, लोग पूल में अपनी शक्ति का उपयोग करते हैं। इस मामले में, बिटकॉइन नेटवर्क गठित ब्लॉकों के लिए एक व्यक्तिगत खान में काम करने वाले को नहीं, बल्कि एक पूल को एक इनाम आवंटित करता है। पूल, बदले में, व्यक्तिगत खनिकों को पुरस्कार वितरित करता है, समय और शक्ति (कमीशन घटा) के अनुसार।

क्यों वीडियो कार्ड, सीपीयू नहीं?

ग्राफिक्स प्रोसेसर (GPU) और केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (CPU) की वास्तुकला बहुत अलग हैं। आधुनिक सीपीयू में 4-8 कोर होते हैं - यह उन्हें बड़े और जटिल कार्यों को हल करने के लिए उपयुक्त बनाता है। इसके अलावा, इस वास्तुकला के साथ, वे जल्दी से एक कार्य से दूसरे में स्विच कर सकते हैं।

और बड़ी संख्या में छोटे और सरल कार्यों को हल करने के लिए ग्राफिक्स प्रोसेसर बनाए गए थे। इसलिए, उनमें बड़ी नाभिकों की जोड़ी नहीं होती है, बल्कि हजारों छोटे नाभिक होते हैं। इस रूप में, उनके लिए लाखों पिक्सेल और बहुभुज संसाधित करना अधिक सुविधाजनक है। लेकिन जटिल कार्य करना, एक से दूसरे में स्विच करने के अलावा, GPU के लिए बहुत मुश्किल है।


वीडियो कार्ड के रचनाकारों ने शुरुआत में कंप्यूटर गेम में छवि और इसकी प्रसंस्करण में सुधार करने की मांग की। और उन्होंने निश्चित रूप से यह उम्मीद नहीं की थी कि उनके GPU का एक समान आर्किटेक्चर खनन के लिए सबसे उपयुक्त होगा।

आखिर खनन क्या है? यह एन्क्रिप्शन के लिए सैकड़ों हजारों अलग-अलग संयोजनों की गणना है, केवल एक चरित्र द्वारा अलग-अलग है। हजारों GPU कोर ऐसे सरल, सरल काम से सामना कर सकते हैं जो 4-8 स्मार्ट लेकिन छोटे सीपीयू कोर की तुलना में बहुत तेज हैं।

तुलना के लिए: सीपीयू कोर प्रति घड़ी (एवीएक्स) आठ आठ-बिट निर्देशों को संसाधित करता है। और Radeon HD 5970 ग्राफिक्स कार्ड का प्रोसेसर प्रति चक्र 3200 32-बिट निर्देशों को संसाधित करता है।

लेकिन ऐसे उपकरण हैं जिन पर खनन और भी तेज है - उन्हें एएसआईसी कहा जाता है।

एएसआईसी

अंग्रेजी से अनुवादित, एप्लिकेशन-विशिष्ट एकीकृत सर्किट का अर्थ है "विशेष उद्देश्य एकीकृत सर्किट।" यह उपकरण है जो एक विशेष रूप से विशिष्ट समस्या को हल करने के लिए बनाया गया है। यदि हम खनन के लिए ASIC के बारे में बात करते हैं, तो संक्षेप में यह "सभी में एक" है: एक बिजली आपूर्ति इकाई, एक शीतलन उपकरण और एक छोटा बोर्ड जिस पर CPU, ROM, RAM और अन्य ब्लॉक स्थित हैं। और अगर वीडियो कार्ड मूल रूप से खनन के लिए नहीं बनाए गए थे, तो इस तरह के हार्डवेयर को इस कार्य के लिए "तेज" किया जाता है।

उदाहरण के लिए, AMD Radeon RX 580 ग्राफिक्स कार्ड, जो बिटकॉइन माइनर्स के साथ लोकप्रिय है। इसकी कीमत लगभग 26,000 रूबल है, और इसकी खनन शक्ति 1.5 GH / s है। हमने इसके खिलाफ ASIC AntMiner R4 लगाया: ~ 100,000 p की लागत पर। इसकी क्षमता 8.7 TH / s है। अंतर स्पष्ट है।


एंटिमेनर r4

इसके अलावा, खनन ASIC के निर्माता उन्हें एक निश्चित क्रिप्टोक्यूरेंसी के निष्कर्षण के लिए बनाते हैं। वे घटकों का चयन करते हैं और एएसआईसी में सॉफ़्टवेयर को इस तरह से कॉन्फ़िगर करते हैं कि यह विशिष्ट एल्गोरिथ्म के अनुसार समस्याओं को हल करने के साथ सबसे अच्छा मुकाबला करता है, जिस पर एक विशिष्ट क्रिप्टोक्यूरेंसी का निर्माण किया जाता है (उदाहरण के लिए, खनन बिटकॉइन के लिए SHA-256)। यही है, सिद्धांत रूप में, बिटकॉइन के लिए asic का उपयोग किसी अन्य क्रिप्टोकरेंसी के खनन के लिए किया जा सकता है, लेकिन इस मामले में इसका प्रदर्शन प्रभावशाली नहीं होगा।

लेकिन अगर आप वीडियो कार्ड को कंप्यूटर में प्लग कर सकते हैं और इसके साथ विभिन्न गेम खेल सकते हैं, तो आप ASIC के साथ ऐसा नहीं कर सकते हैं - वे उन पर बहुत सरल ऑपरेटिंग सिस्टम स्थापित करते हैं, जिनकी क्षमताओं को विशेष रूप से क्रिप्टोक्यूरेंसी खनन के लिए "सिलवाया" जाता है।

परिणाम

हमने बिटकॉइन के उदाहरण पर खनन को एक सरल रूप में प्रस्तुत किया और इसे सबसे अधिक समझने योग्य तरीके से समझाने की कोशिश की। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न क्रिप्टोकरेंसी के लिए, विभिन्न निर्माताओं से वीडियो कार्ड अधिक उपयुक्त हैं: एक एनवीडिया के लिए अधिक सूट करेगा, और एएमडी दूसरे के लिए सबसे अच्छा समाधान होगा। यह इस तथ्य के कारण है कि क्रिप्टोकरेंसी अलग-अलग एल्गोरिदम पर बनाई गई हैं: वीडियो कार्ड जिसकी डिज़ाइन विशेषताएं प्रत्येक विशिष्ट के लिए सबसे उपयुक्त हैं, सबसे अच्छा है।