Основной проблемой майнинга криптомонет на процессорах является зараженность сетей таких монет так называемыми ботнетами (botnet от англ. bot – робот, бот и net – сеть). В руках злоумышленников находятся тысячи (если не миллионы) зараженных компьютеров, на которых может быть установлена программа-майнер, соответственно злоумышленник способен без затрат средств на оборудование и электроэнергию производить вычислительные операции, получая большое преимущество перед честными майнерами и не имея при этом заинтересованности в сохранении монет на будущее. Естественно, добывая множество «дешевых» монет, такой человек тут же избавляется от них по любой цене, сбивая биржевой курс и подрывая доверие к монете в целом. Также это идет вразрез с идеей Сатоши Накамото, представлявшего 1 процессорное ядро как 1 сущность в экосистеме Биткоин, 1 голос при голосовании… Получается, что равномерного распределения ресурса между всеми людьми не достичь, а возможности более обеспеченных людей по включению сотен ядер в майнинг делают идею децентрализации несостоятельной.
Майнинг на видеокартах
В 2011–2012 годах состоялся массовый переход с процессоров на графические ускорители – видеокарты, или GPU (англ. Graphic Processing Unit – графический процессор). Связано это с тем, что видеоускорители способны обрабатывать в тысячи раз больше операций на 1 такт, нежели процессор. Встала задача по оптимизации программ для майнинга под данный тип вычислительных устройств, и первые, кто догадался это сделать, протестировать и запустить на собственном оборудовании, получили огромнейшее преимущество перед майнерами, построенными на CPU – центральных процессорах. Есть мнение, что в середине-конце 2010 года, определенный человек или небольшая группа людей могли получить более 50 % мощности сети Биткоин, что позволяло провести злонамеренные действия по проведению атаки 51, при которой владелец более чем 51 % мощности сети может манипулировать цепочкой блоков для организации «двойной траты». Однако децентрализованный характер Биткоин изначально предполагал общедоступное программное обеспечение с открытым кодом, поэтому более поздние разработчики майнингового софта для видеокарт поделились им с сообществом, уже в сентябре-октябре 2010 года появились первые версии программ как для Nvidia CUDA, так и для AMD OpenCL. Естественно и то, что развитие технологии всегда идет в сторону оптимизации. Кто-то покопался в коде общедоступных программ, заметил какие-то несовершенства – некоторые функции нужно было бы убрать или улучшить, – как результат явил миру криптоэнтузиастов майнер, который максимально использовал ресурсы видеоускорителей, при этом отчисляя часть дохода разработчикам. В то время гораздо больше, чем сейчас, майнинг на видеоускорителях зависел и от программно-аппаратного обеспечения компьютера в целом. Версия операционной системы и набора драйверов, тип жесткого диска и оперативной памяти, мощность блока питания – все это влияло на итоговый результат. Когда же конкуренция сделала программное обеспечение максимально удобным и производительным, были подобраны наиболее стабильные и экономически оправданные наборы аппаратного обеспечения, произошел первый бум 2013 года, и люди стали скупать видеокарты в огромном количестве. Основным виновником был лайткоин, чей алгоритм хеширования Scrypt был пока еще недоступен асикам, а рост цены биткоина подтолкнул вверх и его облегченного собрата.
На этом заработали те, кто первыми успели купить несколько десятков достойных видеокарт, собрать их в риги, а риги объединить в фермы. Жаль, что период всплеска продлился недолго, и уже в 2014 году резкое падение биткоина спровоцировало выброс на рынок большого количества видеокарт, ставших попросту ненужными. Ситуация изменилась только в 2015 году с появлением новых монет, алгоритмов и общим оживлением рынка. Середина-конец 2017 года стали периодом второго, во много раз более крупного бума закупки видеокарт. Скупалось абсолютно все, даже маломощные ускорители, годами лежавшие на полках. Сеть наводнили сводки о значениях производительности той или иной карты на разных алгоритмах, появились рекомендации по «разгону» параметров видеокарт, в т. ч. с помощью изменения значений таймингов памяти в заводской прошивке микросхем управления BIOS, на фоне общего подъема энтузиазма производители видеокарт значительно увеличили объемы своих продаж. Но, как и в предыдущий бум, все закончилось весной 2018 года, при стагнации рынка, резким – до 5 и даже 10 раз – падением курсов основных монет, пригодных для майнинга. В некоторых случаях – при наличии видеокарт предыдущего поколения, а также использовании коммерческого тарифа электроснабжения – доходность от майнинга перестала покрывать затраты на содержание ферм. А наиболее удачные и энергоэффективные видеокарты, размещенные в недорогом домашнем тарифе, стали приносить лишь 30 % рентабельности, тогда как в декабре 2018 демонстрировали уровень рентабельности 150–200 % и даже более.
2017 год явил миру даже специальные видеоускорители, выпущенные производителями конкретно для работы в майнинге. Для этого были немного оптимизированы элементная база и программное обеспечение, улучшена система теплоотвода, созданы специализированные драйверы. Такие карты оказались существенно производительнее и энергоэффективнее своих стандартных собратьев. При этом часть карт от компании Nvidia лишилась видеовыхода, что исключает ее дальнейшее применение в традиционном виде – как графический ускоритель для настольного ПК.
Сегодняшняя (на сентябрь 2018 года) доходность видеокарт в майнинге далека от наивысших значений предыдущих лет. В 2016 году можно было окупить вложения в видеокарты и даже процессоры за три месяца, сегодня же при самой профессиональной оптимизации вряд ли срок окупаемости будет менее 1 года. В периоды бума даже не важно, какой у вас тариф на электроэнергию, но в период застоя разница в 1–2 рубля делает майнинг на некоторых видеоускорителях просто нецелесообразным. Заработать на этом можно, но придется более плотно вникнуть в то, какие алгоритмы наиболее энергоэффективные, какие монеты на этих алгоритмах имеют потенциал роста, изучить самый оптимизированный софт, произвести прошивку BIOS видеокарты под майнинг на конкретном алгоритме и, возможно даже, перевести видеокарты на жидкостное охлаждение и дополнительно использовать их тепло в быту для достижения максимальной прибыли от майнинга. В настоящий момент рынок предлагает десятки вариантов хороших видеокарт, бывших в употреблении, по отличным ценам, отдельные образцы еще долго сохранят свою актуальность и в сфере майнинга, и в быту, и в профессиональных сферах. При наличии веры в определенные блокчейн-проекты, технических знаний, помещений с необходимой электрической мощностью и конкурентной ценой, ну и, конечно, материальных ресурсов на воплощение проекта возможно получать прибыль бÓльшую, чем от многих традиционных видов бизнеса и инвестиций.
Майнинг на микросхемах FPGA и ASIC
В сфере вычислений существует еще один тип оборудования на основе ПЛИС – Программируемой логической интегральной схемы, – включающий два типа вычислительных устройств, подходящих для задач майнинга – интегральные микросхемы FPGA (ППВМ) и ASIC (Application-Specific Integrated Circuit, или интегральная схема специального назначения). Это специальный тип чипов, имеющий существенные отличия. Так, FPGA (field-programmable gate array, или программируемая пользователем вентильная матрица) – это микросхема, которую пользователь может запрограммировать на выполнение какой-либо вычислительной работы, а впоследствии перепрограммировать для других задач. ASIC (application-specific integrated circuit) – специализированные чипы, изначально спроектированные и запрограммированные в заводских условиях так, что они подходят исключительно для одной конкретной задачи – например, хеширования по алгоритму SHA256, используемому в майнинге Биткоин. Удобство данных микросхем заключается в их энергоэффективности и возможности объединения вплоть до сотен чипов на одной плате, что удешевляет конструкцию и делает устройство более надежным. Напомню, что видеокарта имеет на плате максимум два ядра, при этом такие видеокарты более подходят для профессиональной графики, нежели для майнинга. Единственное преимущество FPGA в том, что они сделали видеокарты в пять раз менее энергоэффективными при схожей производительности, позволив создавать компактные и экономичные фермы, но вот ASIC-устройства достигли комбо-эффекта – снизилось потребление энергии и существенно выросла вычислительная мощность. Давайте взглянем на цифры: мощный процессор тех времен Intel core i7 990х мог выдавать хешрейт до 30 Mh/s (мегахеш в секунду) при потреблении 200 Ватт, наиболее производительная видеокарта от AMD ATI Radeon HD5970 (с двумя графическими ядрами) выдавала уже 600 Mh/s при потреблении 350 Ватт, появившиеся в 2011 году первые решения на базе FPGA выдавали 850 Mh/s при потреблении 80 Ватт, а вот самое первое устройство от компании с говорящим названием ASICminer, анонсированное летом 2012 года, имело производительность 10 000 Mh/s, или 10 Gh/s, при потреблении 100 Вт на одну плату Blade Block Erupter, причем платы можно было объединять, создавая дата-центры промышленного формата.
