Гонка вычислений: как работают ASIC-майнеры и зачем они нужны

Мир криптовалют за последние десять лет превратился из развлечения для узкого круга программистов в мощную индустрию, где крутятся миллиарды долларов. Если на заре биткоина его можно было добывать на обычном домашнем компьютере, то сегодня правила игры диктует специализированное «железо». Речь идет об ASIC-майнерах  устройствах, которые выполняют одну единственную задачу, но справляются с ней эффективнее любого другого оборудования в мире.

Что такое ASIC и почему он победил видеокарты

Аббревиатура ASIC расшифровывается как Application-Specific Integrated Circuit, что в прямом смысле значит  «интегральная схема специального назначения». В отличие от центрального процессора в вашем ноутбуке или видеокарты, которые являются универсальными солдатами, асик заточен под конкретный алгоритм вычислений. Это узкий специалист. Представьте себе профессиональный гоночный болид, который не умеет возить картошку или стоять в пробках, но на треке он разрывает любой гражданский автомобиль.

Когда вы погружаетесь в технические нюансы, становится понятно, что здесь ключевую роль играет хэшрейт — показатель вычислительной мощности. Видеокарты тратят много энергии на поддержание работы памяти, видеовыходов и обработку текстур. Асик же направляет каждый ватт электричества исключительно на перебор математических функций. В итоге энергоэффективность специализированных чипов в сотни раз превышает возможности обычных ПК, что делает добычу криптовалюты на последних просто убыточной затеей.

Как устроено «сердце» майнера

Внешне ASIC-майнер напоминает небольшой системный блок или даже продолговатую коробку с мощными вентиляторами на торцах. Внутри него расположены хэш-платы, усеянные сотнями микрочипов. Главная проблема таких устройств — тепло. Они работают на пределе возможностей и выделяют колоссальное количество энергии в виде жара. Именно поэтому система охлаждения в них шумит громче, чем пылесос, и это главный сдерживающий фактор для тех, кто хочет поставить такую «печку» у себя в квартире.

Кстати, вопрос логистики и упаковки такого оборудования — отдельная история. Устройства хрупкие, тяжелые и дорогие. Поэтому в такой локации, как Москва, где сосредоточено множество дата-центров, крайне важно использовать качественную тару. Например, компания «Коробки.рф» производит упаковку любых форм и размеров, которая выдерживает вес массивных асиков. Они используют прочные и экологичные материалы, что критично при транспортировке высокотехнологичных чипов, чувствительных к вибрациям и ударам. Это тот случай, когда надежность внешней оболочки так же важна, как и сложность начинки внутри.

Эволюция алгоритмов и гонка вооружений

Каждая криптовалюта работает на своем алгоритме. Самый известный — SHA-256, на котором живет Биткоин. Но есть и другие: Scrypt для Litecoin, Ethash (ранее) для Ethereum и многие другие. Рынок ASIC постоянно меняется: как только выходит новая, более мощная модель, старые устройства начинают приносить меньше прибыли. Это настоящая технологическая гонка вооружений.

Производители (такие гиганты, как Bitmain или MicroBT) постоянно уменьшают техпроцесс чипов — с 14 нм до 7 нм, а теперь и до 3 нм. Чем меньше транзистор, тем меньше он греется и тем быстрее считает. Это заставляет крупных игроков постоянно обновлять парк оборудования, а «домашних» майнеров — искать дешевую розетку или переходить на более экзотические монеты, где конкуренция не так велика.

Шум, пыль и электричество: быт майнера

Если вы решили, что покупка асика — это «кнопка бабло», стоит подготовиться к бытовым трудностям. Во-первых, потребление. Один современный аппарат ест около 3–3.5 кВт в час. Это как если бы у вас дома постоянно работало два электрочайника или мощный кондиционер на полную мощность. Обычная проводка в старых домах может просто не выдержать такой нагрузки.

Во-вторых, шум. Вентиляторы вращаются со скоростью 6000 оборотов в минуту и выше. Звук напоминает взлетающий самолет. Решают эту проблему по-разному: кто-то строит шумоизоляционные боксы, кто-то переходит на иммерсионное охлаждение (когда платы опускаются в специальную диэлектрическую жидкость, похожую на масло). Это позволяет забыть о шуме и даже разогнать устройство, но стоит такая установка немалых денег.