Die Methode zum Schürfen von Kryptowährungen wird je nach Zielen gewählt: mit anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASIC), über Computerprozessoren (CPU), Grafikkarten (GPU) und auf Hardware mit programmierbaren Gate-Arrays (FPGA-Mining). Die letzte Methode ist universell - das Gerät kann mit jedem Algorithmus arbeiten. Der Artikel spricht über adaptive Chips, bietet einen Vergleich mit anderen Arten von Mining-Hardware und zeigt die Vor- und Nachteile der letzteren auf.
Was ist FPGA? Unter diesem Begriff versteht man Field-programmable Gate Array. Es wird als "benutzerprogrammierbares Gate-Array" übersetzt. Ein Chip wird so angepasst, dass er eine oder mehrere spezifische Aufgaben erfüllt. Diese Anlagen werden noch nicht betriebsbereit auf den Markt gebracht. Chips mit zusammengeschalteten Transistoren sind ein unveränderlicher Bestandteil eines FPGAs. Die Matrixblöcke sind jedoch so angeordnet, dass der Benutzer die Signalströme entsprechend dem gewünschten Algorithmus programmieren kann. Wenn der Chip für eine andere Aufgabe umkonfiguriert werden muss, kann dies so oft wie nötig durchgeführt werden.
Wie ein PC-Prozessor arbeiten programmierbare Gate-Arrays nicht unabhängig. Sie sind an ein kompatibles Motherboard angeschlossen und werden im System als separate Mining-Farm angezeigt. Eine Besonderheit der Chips ist, dass sie schnell überhitzen. Deshalb ist in jedem FPGA-Miner ein Lüfter eingebaut, der die Matrix kühlt.
Das Mining von Kryptowährungen begann 2009 mit Bitcoin. Zu dieser Zeit war keine hohe Leistung erforderlich, um Blöcke zu finden, so dass sogar Heimcomputer zum Mining genutzt wurden. Man muss aber gestehen, dass immer mehr Leute sich heutzutage für Kryptohandel entscheiden, statt digitales Geld abzubauen, weil es solche Plattformen wie bitcoin prime gibt, die den Handel deutlich vereinfachen und sicher machen. Der Anstoß für den Wertanstieg des digitalen Geldes war vermutlich seine erste kommerzielle Nutzung. Im Mai 2010 kaufte der Programmierer Laszlo Hajenz zwei Pizzen für 10.000 BTC. Immer mehr Teilnehmer schlossen sich dem Netz an, und die übliche CPU reichte für die Berechnungen nicht mehr aus.
Dann begannen die Leute mit dem Mining auf Videokarten. Der Entdecker war ArtForz, der die Kryptowährung im Juli 2010 mit GPUs schürfte. Die Software für GPU-Farmen wurde erstmals im September desselben Jahres im BitcoinTalk-Forum veröffentlicht. Um programmierbare Matrizen in den Bergbau (Mining) zu integrieren, mussten die Hersteller unnötige Teile entfernen. Der Stromverbrauch wurde reduziert, und zur Kühlung wurden einfache Computerlüfter eingesetzt. Die FPGA-basierte Hardware war zwar leistungsfähiger, aber zu teuer.
Der nächste Schritt in der Geschichte des Krypto-Minings war das Aufkommen von ASIC-Minern. Sie erwiesen sich als erschwinglicher und einfacher und waren gleichzeitig nicht weniger leistungsfähig. Ihr Nachteil war die Unmöglichkeit, den Algorithmus zu ändern - die Boards sind so programmiert, dass sie eine Kryptowährung über die gesamte Lebensdauer hinweg schürfen. Die Hash-Raten beim GPU-Mining waren um das Zehnfache höher, aber das Problem des hohen Stromverbrauchs blieb bestehen. Im Jahr 2011 richteten die Minenarbeiter ihre Aufmerksamkeit auf FPGA-Platinen - sie wurden bereits in Telekommunikationsgeräten, bei der Automontage und anderen Anwendungen eingesetzt.
FPGA-Platinen werden als Ersatz für Computerprozessoren und Grafikkarten verwendet - dies hilft, den Stromverbrauch zu senken und die Leistung zu erhöhen. Bei CPUs und GPUs besteht die Herausforderung darin, große Mengen an Speicher für das Hashing zu verwenden. Für programmierbare Chips wird lediglich eine Sitzgelegenheit mit Netzwerkanschluss und ein Ventilator benötigt. FPGA-Mining verbraucht weniger Strom und die Hash-Rate einer einzigen Karte kann höher sein als die von 10 Grafikkarten.
Die Parameter des Prozessors oder der Grafikkarte können über die Hardware-Schnittstelle konfiguriert werden. Obwohl FPGAs universell sind und für viele Aufgaben eingesetzt werden können, werden sie als Rohlinge (ohne Software) verkauft. Der Benutzer muss den Algorithmus selbst schreiben. Der Benutzer muss die Sprache Verilog oder VHDL beherrschen. Aufgrund der Komplexität der Konfiguration programmierbarer Arrays und ihres hohen Preises entscheiden sich die Miner für die alten Methoden oder die speziellen integrierten Schaltungen (ASICs). Bei der letztgenannten Option verfügen die FPGA-Platinen über unterschiedliche Schaltungstechnologien.
Quelle: XBoxUser