FPGA의 채굴은 암호화폐 개발자와 ASIC 채굴자의 투쟁으로 인해 새로운 여명을 맞이하고 있습니다. 이 기사에서는 이러한 장치 중 하나인 Blackminer F1 Mini에 대해 설명합니다.
암호화폐 채굴을 위한 장비 생산은 상대적으로 짧은 시간에 일정한 발전 단계를 거쳐 빠르게 발전하는 산업입니다. 이러한 단계 중 하나는 FPGA 또는 FPGA를 사용하여 하드웨어 광부를 만드는 것이었습니다. 최초의 이러한 장치는 비트코인 추출을 위한 것이며 잠시 동안 존재한 후 ASIC 광부에 의해 축출되었습니다. 예를 들어 여기에서 이러한 장치 중 하나가 고려되었습니다.
그러나 FPGA 마이닝의 시대는 끝나지 않았습니다. 수년에 걸쳐 암호화폐의 수와 해싱 알고리즘의 수가 크게 증가했습니다. 장비 제조업체는 이 시장의 변화하는 상황에 대응하여 ASIC 기반의 새로운 채굴 장치를 점점 더 많이 출시하고 있습니다.
그러나 현대의 ASIC 칩은 하나의 알고리즘에 대해서만 생성되며 암호화폐 알고리즘이 변경되면 새로운 알고리즘에 맞게 칩을 수정하는 것은 불가능합니다. 그리고 이러한 알고리즘의 변경은 꽤 자주 발생합니다. 모네로가 ASIC 채굴 영역에서 코인을 가져옴으로써 알고리즘을 변경한 ASIC 채굴자 또는 Vertcoin과의 끊임없는 투쟁을 상기하는 것으로 충분합니다. ASIC과 달리 FPGA 칩은 재프로그래밍이 가능하고 변경된 알고리즘에서 계속 사용할 수 있기 때문에 적응성 및 소프트웨어 유연성이라는 부인할 수 없는 큰 이점이 있습니다.
FPGA 기반의 최신 채굴기는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. "전문가용"이라고 부를 수 있는 첫 번째 범주에는 다양한 특정 지식을 보유해야 하는 프로그래밍 및 서비스를 위한 다양한 인터페이스가 있는 일반적인 FPGA 보드가 포함됩니다. 두 번째 범주인 "가정용 광부"에는 추가 지식이 필요하지 않은 구성으로 친숙한 인터페이스를 갖춘 기성품 장치가 포함됩니다.
FPGA 마이닝 장치의 두 번째 범주는 BlackBlock 장치입니다. 현재 회사는 4가지 모델의 광부를 생산 및 판매합니다.
이 기사에서는 BlackMiner 제품군 중 가장 저렴하고 쉬운 광부인 F1 Mini에 대해 설명합니다. 제조업체의 웹 사이트에서 간단한 설명을 읽으면 "라디에이터가 없고 비용이 들지 않습니다."라는 문구를 볼 수 있습니다. 즉, 제품을 사용하기 위해서는 전원을 미리 준비해야 합니다. PCI-e 비디오 카드 전원 커넥터가 있는 ATX 장치가 작동합니다. 그러나 보드에 기존의 DC 12V 전원 공급 장치용 커넥터가 있으며 이 커넥터의 주요 요구 사항은 정직한 8A 출력을 보장하는 것입니다.
오랜 전통에 따라 제조업체는 당사 사이트 사용자가 F1 Mini(bits.media)에 대한 할인을 받을 수 있도록 특별히 할인 코드를 준비했습니다. 코드는 주문 창에 입력하거나 처음에 링크를 따라가야 합니다.
포장은 그러한 품목의 표준입니다. FPGA 세관 선언에서 광부는 "개발 보드"로 나열됩니다.
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포장 아래에 상당히 단단한 판지 상자가 있습니다.
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상자 자체에서 광부 보드는 정전기 방지 백에 포장되어 있으며 폴리에틸렌 폼으로 만든 특수 크래들에 포장되어 있습니다. 같은 재료의 뚜껑으로 덮인 보드가있는 패키지 위에. 이러한 세심한 포장은 운송 중 광부 보드가 손상될 가능성을 제거합니다.
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광부는 두 부분으로 구성됩니다. 전면부는 방해가 되지 않는 냉각장치를 설치하도록 설계되었습니다. 그렇기 때문에 전면에 전자 부품이 거의 없습니다.
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노란색 경고 스티커 아래에 FPGA 칩이 숨겨져 있습니다.
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광부는 Xilinx Kintex-7 제품군의 FPGA, 모델 XC7K325T를 사용합니다. 이것은 326080 로직 셀에서 매우 강력하고 생산적인 칩입니다. 자세한 사양은 다음과 같습니다.
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Kintex-7 제품군에서 이 칩은 기술적 특성과 가격면에서 중간 세그먼트에 속합니다.
광부의 뒷면은 확실히 그 내용이 더 흥미롭습니다.
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보드 우측 하단에는 PCI-e 규격의 12V 전원을 연결하기 위한 커넥터가 있습니다. 왼쪽에는 "ON-OFF" 스위치, DC 12V 블록의 전원 공급용 커넥터 및 왼쪽 하단 모서리에 재설정 버튼이 있습니다. 보드 상단 왼쪽에는 활성 냉각 팬을 연결하기 위한 두 개의 빨간색 4핀 커넥터가 있습니다.
구성 중앙에는 흰색 "Antminer" 글자가 새겨진 자랑스러운 검은색 카드가 있습니다. Bitmain ASIC 광부의 많은 소유자는 이 보드가 Bitmain Antminer용 제어 소켓에 불과하다고 진심으로 믿습니다. 단, 이 블랙보드는 비글본 블랙 2.5 버전이나 BBB 서민들에 한해서입니다.
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어쨌든 메인보드 자체에 Bitmain의 낙인이 있는 것은 놀라운 일이지만 BBB가 광부의 제어 카드로 사용되었다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이 odnoplatnika에는 공개 도메인을 포함하여 이미 만들어진 충분한 수의 시스템 솔루션이 있습니다.
위에서 언급했듯이 광부는 냉각 시스템과 전원 공급 장치 없이 고객에게 보내집니다. 냉각탑 쿨러는 Intel CPU LGA115X 제품군에 적합합니다. 보드 전면에 설치하려면 4개의 구멍이 있습니다.
다만, FPGA 칩 부근에 4개의 홀이 더 있다는 점은 주목할 만하다. 즉, 칩에 소형 패시브 쿨링을 장착할 수 있다. 보드를 밀폐되고 잘 불어난 하우징에 놓을 계획이라면 이러한 냉각 장치를 설치하는 것이 좋습니다.
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보드 끝에는 두 개의 신호 LED가 있습니다. 그들의 작업 논리는 많은 ASIC 광부에서 사용되는 표준입니다. 녹색 LED가 1초에 한 번 정도의 빈도로 천천히 깜박이면 모든 것이 정상입니다. 빨간색이면 문제가 있는 것입니다.
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냉각 없이 광부를 켜는 것은 권장하지 않습니다. 기본 광부 설정에는 이미 풀과 해싱 알고리즘이 있습니다. 따라서 전원을 연결하고 DHCP로 네트워크를 켜면 채굴기가 즉시 작동하기 시작합니다.
광부의 운영 체제와 소프트웨어는 위에서 언급한 BeagleBon Black 싱글 보드 컴퓨터에 있습니다. ARM의 운영 체제로 Linux가 선택되었습니다. 여기에는 놀라운 일이 없습니다.
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최신은 아니지만 많은 시스템에서 3.8.13 커널을 테스트했습니다. 여유 RAM이 많이 있습니다. 일반적으로 결론은 이 광부 모델에 대한 BBB가 충분히 풍부하고 대신 다른 보드를 더 저렴하게 사용할 수 있음을 시사합니다.
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주 제어 보드 리소스는 FPGA cgminer 2.3.3과 함께 작동하도록 적응된 데 사용됩니다. "로드 평균" 시스템의 Linux 로드 평균은 평균 0.6으로 이 등급의 시스템에 매우 적합합니다.
실행 중인 프로세스 목록에서 Bitmain에서 제조한 광부에서 볼 수 있는 여러 프로그램 및 스크립트(예:monitor-ipsig, montorsd, monitor-recobtn, monitorcg)를 볼 수 있습니다. 그 결과 제어반 뿐만 아니라 Bitmain 소프트웨어 구성요소도 차용한 것으로 결론지을 수 있습니다.
위의 스크린샷에서 cgminer가 화면 프로그램을 통해 작동하고 이름이 cgminer인 것을 볼 수 있습니다. 콘솔에서 화면에 연결하여 cgminer 작업을 볼 수 있습니다.
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안타깝게도 cgminer는 콘솔에 많은 통계 정보를 표시하지 않습니다.
파일 시스템 구조는 다음 유형의 운영 체제에서 매우 일반적입니다.
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자세히 보면 fpgabit 및 sdcard와 같은 몇 가지 익숙하지 않은 디렉토리를 볼 수 있으며 이들의 존재는 우연이 아닙니다. 이 제어 보드는 FPGA를 제어하며, 차례로 작동하려면 소위 "비트스트림" 또는 비트스트림이 필요합니다.
각 알고리즘에는 고유한 비트스트림이 필요하며 F1 Mini는 상당히 많은 알고리즘을 "이해"하기 때문에 광부의 내부 메모리에 많이 저장할 수 있습니다. 장치 개발자는 동시에 저장할 수 있는 7개의 비트 스트림에 대해 이야기합니다. 메모리가 가득 찼지만 채굴을 위한 새로운 알고리즘을 추가해야 할 필요가 있다면 채굴기에 직접 연결하여 사용하지 않는 비트 스트림을 삭제해야 합니다.
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위의 스크린샷은 fpgabit 디렉토리에 5개의 비트스트림과 cgminer용 5개의 구성 파일이 포함되어 있음을 보여줍니다. 비트스트림 자체의 크기가 약 9MB임을 알 수 있습니다. 사용된 Kintex-7 FPGA의 경우 이는 정상입니다. 예를 들어 Cyclon V 비트스트림의 크기는 약 4MB입니다.
카탈로그 sdcard는 광부 소프트웨어의 최신 버전에서만 나타났습니다.
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이 폴더는 외부 SD 카드의 마운트 지점을 나타내며 글을 쓰는 시점에서 아직 사용되지 않는 하나의 Odocrypt 알고리즘의 비트스트림만 저장하기 위한 것입니다. 이것은 7월 19일 이후 Myriad-Groestl 대신 DigiByte에 도입될 알고리즘으로 초기에는 FPGA에 친숙했습니다.
10일마다 해싱 알고리즘이 변경되기 때문에 별도의 메모리 카드를 사용해야 합니다. 즉, 광부는 10일마다 비트스트림을 변경해야 합니다. 이에 제조사들은 컨트롤 보드의 내부 메모리에 맞지 않는 특정 볼륨을 미리 생성할 계획이다.
사용자 인터페이스는 브라우저를 통해 사용할 수 있습니다. 다른 유사한 마이너와 마찬가지로 주요 작업은 네트워크에서 장치를 찾은 다음 브라우저를 사용하여 찾은 IP 주소에 연결하는 것입니다.
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모든 기본 정보는 광부의 시작 화면에 제공됩니다. 그러나 첫 번째 단계는 마이닝을 위한 풀 설정으로 진행하는 것입니다. 위에서 F1 Mini에는 포함된 설정이 함께 제공된다는 점에 유의했습니다. 따라서 화면에서 다음과 같이 볼 수 있습니다.
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다른 F1 Mini에서 다른 것이 발견될 수도 있지만 이 샘플에는 무베오 알고리즘에 대해 규정된 풀이 있습니다. 광부가 사용할 수 있는 전체 알고리즘 세트는 특별 페이지에서 보고 다운로드할 수 있습니다.
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위의 스크린샷은 18개의 알고리즘과 제어 보드의 기본 펌웨어인 "Rootfs Linux Image"를 보여줍니다. 알고리즘 자체는 부분적으로 보편적입니다. F1 mini의 경우 비트스트림이 있는 파일은 이전 모델의 광부 F1에 적합합니다.
목록에서 이름이 숨겨진 알고리즘을 볼 수 있습니다. 예를 들어 위의 스크린샷에서 이것은 Algo7 알고리즘입니다. 광부 개발자는 특히 일부 알고리즘의 이름을 숨깁니다. 그들이 명확히 했듯이, 사실 일부 커뮤니티는 FPGA의 도움으로 코인이 채굴되기 시작했을 때 특정 암호화폐를 좋아하지 않는다는 것입니다.
그렇기 때문에 일부 알고리즘의 이름은 숨겨져 기기 구매자에게만 보고됩니다. 그건 그렇고, 광부의 이익에 대한 예비 평가를 위해 개발자는 웹 사이트의 특수 페이지에 익숙해 질 것을 제안합니다.
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불행히도 F1 Mini의 수익성에 대한 정보는 없지만 전체적인 그림은 상당히 현실적입니다.
알고리즘과 파일 시스템이 같은 메뉴에서 업데이트됩니다.
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알고리즘 파일이 포함된 아카이브를 다운로드하면 광부가 자동으로 다시 시작되고 로드된 모든 알고리즘은 드롭다운 목록의 풀 구성 페이지에서 사용할 수 있습니다.
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0%로 설정된 화면 하단에 포함된 "팬 속도 백분율 사용자 지정" 옵션이 중요합니다. 실습에서 알 수 있듯이 현재 펌웨어 버전에 일종의 오류가 있습니다. 이 옵션을 설정하지 않으면 마이닝이 간단하게 시작되지 않습니다. 연결된 냉각 시스템 팬의 인식 오류 때문입니다. 그러나 이 오류는 F1 Mini의 다른 인스턴스에서는 나타나지 않을 가능성이 높습니다.
F1 Mini는 분산 풀인 p2pool을 기반으로 하는 자체 풀에서 테스트되었습니다. 그러한 선택은 우연이 아닙니다. 계층 분산형 p2pool은 풀 자체의 특성으로 인해 표준이 아닙니다. 따라서 다음 신규 채굴자가 채굴을 위한 다양한 인터페이스를 어떻게 인식할 수 있는지 확인하는 것은 항상 흥미롭습니다.
알고리즘 목록에서 Phi2(Argoneum 코인), Tribus(Denarius 코인) 및 Lyra2rev3(Vertcoin 코인)의 세 가지 알고리즘이 선택되었습니다. 이 기사가 작성되었을 때 또 다른 GPU 알고리즘인 Honeycomb(Beenode 코인)이 출시되었습니다. 이전에는 4가지 알고리즘 모두 GPU 전용 알고리즘으로 간주되어 수익성이 좋았습니다. 설정 및 마이닝은 Tribus 알고리즘의 예를 고려합니다.
마이너 설정 후 잠시 후 "마이너 상태" 페이지에 정보가 나타납니다.
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위의 스크린샷은 Tribus 알고리즘에서 마이닝한 결과를 보여줍니다. 3일 동안의 평균 해시 속도는 236Mh/s였지만 F1 Mini 기능을 설명하는 페이지에서 제조업체는 244Mh/s를 나타냅니다. 테스트 벤치 위치에서 인터넷 채널이 매우 안정적이지 않기 때문에 약간의 차이가 있을 수 있습니다.
기본 주파수(490MHz)에서 Tribus 알고리즘에서 마이닝하는 동안 F1 Mini의 전력 소비는 68.2W였습니다.
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To check the overclocking potential, the default frequency of 450 MHz was increased by 10% to 540 MHz
Energy consumption increased from 68.2 to 73.1 watts, by 7.1%
At the same time, the hash rate increased from 236 Mh / s to 262 Mh / s by 11%, and the temperature on the FPGA chip increased from 35 to 38 degrees, by 8.5%. Accelerating the F1 Mini, like any other miner, you need to do it carefully, controlling the parameters and understanding what you are doing. As a mandatory recommendation – the normal cooling of the chip.
The most interesting thing is to compare the effectiveness of mining on different algorithms for GPUs from different manufacturers and the F1 Mini miner under consideration. For such a comparison, the above four algorithms, Phi2, Tribus, Lyra2rev3 and Honeycomb, were taken. In addition to F1 Mini, mining was carried out on AMD Vega64 and Nvidia 1060. The results were summarized in a comparative table.
The results obtained in the comments do not need and allow us to evaluate the effectiveness of mining on the FPGA in comparison with the GPU mining. It is logical that different algorithms have different efficiency on different equipment.
In the end, it is worth noting that the device turned out very interesting. The implementation of multi-algorithm mining on FPGA with a user-friendly interface turned out to be quite good.
Blackminer has a large community, but it is mainly concentrated in Discord. In the Telegram, especially in the Russian segment, the manufacturer is not represented. An open group has been created specifically for the development of the Russian-speaking community. For those interested in FPGA mining and those who want to buy F1 Mini, we remind you that a discount code – bits.media was created specifically for bits.media users. The code must either be entered in the order window, or initially follow the link with this code.