ASIC Mining

Mining: ASIC, GPU e CPU. Gli utilizzi e le differenze.

In questo articolo spieghiamo come CPU, GPU e ASIC giocano un ruolo chiave nel processo di mining. Comprendere l’hardware alla base del Proof of Work è essenziale per analizzare la sostenibilità e il livello di decentralizzazione delle diverse monete. Analizzeremo insieme i vantaggi e gli svantaggi di ciascun hardware.

ASIC Mining

Un ASIC è un circuito integrato specifico per risolvere applicazioni di calcolo ben precise. Nel contesto delle criptovalute, è un microchip specificamente progettato per eseguire un algoritmo di hashing il più rapidamente possibile. Diamo una prospettiva su quanto potenti possano essere questi ASICS. Un ASIC bitcoin può calcolare hash 100.000 volte più velocemente persino della migliore CPU.

Gli ASIC sono costruiti su misura per un singolo algoritmo di hash. Pertanto, è necessario acquistare ASICS diversi per ogni moneta che si desidera minare. Attualmente, ci sono diverse aziende, come Bitmain e Canaan, che progettano questi ASICS. A causa della loro natura “personalizzata” e dell’applicazione di “nicchia”, non sono per niente economici. Per un ASIC con potenza di hash in fascia alta, si può spendere anche 3000 dollari.

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Questo ASIC, ad esempio, potrebbe portare ad un profitto di 10 dollari nel primo mese.
Ecco uno sguardo all’aumento del tasso di hash Bitcoin nell’ultimo anno:

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Gli svantaggi degli ASIC

L’esecuzione di trilioni di hash al secondo porta con se alcuni aspetti negativi. A causa dell’intenso hashing, questi ASIC emettono parecchio calore e richiedono un adeguato raffreddamento. Tutto ciò richiede numerose ventole, che implicano tanto rumore.

Tanta potenza implica anche molta elettricità. Questi ASIC sicuramente faranno schizzare in alto la bolletta della luce. Di conseguenza, la maggior parte delle “miniere” si trova in paesi con elettricità a basso costo. Alcuni dei miners sono persino in grado di ricevere dai paesi speciali tariffe dedicate per questo genere di attività.

A causa dei costi e dei problemi logistici legati all’attività mineraria ASIC, è inevitabile che siano poche le enormi aziende di mining a contendersi il podio. Bitcoin inoltre avrebbe bisogno di decentralizzazione sulla rete, per prevenire il “famoso attacco del 51%”. Queste sono alcune delle mining farm su larga scala che esistono in Cina, con edifici letteralmente pieni di ASIC.

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ASIC Resistance

Alcune monete si pubblicizzano come resistenti all’ASIC. Usano algoritmi di hashing che richiedono più memoria, rendendo le dimensioni e il costo di un’implementazione hardware molto più costosa. Alcuni algoritmi di hashing sono progettati per prevenire un possibile vantaggio derivato dall’uso degli ASIC su GPU o mining della CPU.

Tuttavia, la verità è che un ASIC può essere progettato per qualsiasi moneta. È semplicemente una questione di calcolare quanti soldi ci vorrebbe per sviluppare l’ASIC e quanto i profitti migliorerebbero nel farlo. Per alcune monete con algoritmi più “intensivi” e con un valore molto più ridotto del Bitcoin, un rapido ROI(Return On Investment) non sarebbe essere molto scontato.

Algoritmi di Hash

Come accennato prima, ogni ASIC è specificamente progettato per un particolare algoritmo di hashing. Quando Litecoin è stato inventato da Charlie Lee, scelse un diverso algoritmo di hashing, noto come Scrypt. I miners di Litecoin non devono competere con quelli di Bitcoin per gli stessi ASIC, il che è un vantaggio davvero notevole.

Per diversi anni non esisteva il mining con gli ASIC per Litecoin. Alla fine, il settore del mining è diventato così redditizio che le persone sono state incentivate a sviluppare un ASIC per l’algoritmo di hash Scrypt. Più avanti in questo articolo, discuteremo degli “hard algorithms” e del loro impatto sullo sviluppo degli ASIC.

Hard Forks

Vertcoin e Bitcoin Gold promettono di eseguire un fork su un diverso algoritmo di hashing se degli ASIC venissero sviluppati. Queste monete vogliono incoraggiare più utenti a poterne estrarne sempre di più direttamente da casa propria.

Tuttavia, se queste criptovalute diventassero popolari e più redditizie, si formerebbe un circolo vizioso, con continui fork per creare nuovi ASIC. Bisogna stare molto attenti anche al parere della comunità, che nel caso non fosse d’accordo con l’ultimo fork, si formerebbe una situazione come quella di Bitcoin Gold Cash (BG-Cash).

Mining GPU

Sebbene non siano potenzialmente potenti come un ASIC, le GPU sono di gran lunga più flessibili nella loro applicazione. La GPU è l’unità di elaborazione grafica (graphics processing unit). È il chip della scheda grafica che esegue calcoli ripetitivi, spesso per l’elaborazione grafica. Mentre discuteremo l’uso delle GPU nel settore del mining, queste vengono spesso utilizzate nei computer da gioco per “decodifica e rendering uniformi di animazioni e video 3D”.

La carenza di schede grafiche

Aziende come AMD e Nvidia originariamente progettavano GPU per una grafica migliore. Tuttavia, hanno visto di recente un picco nella richiesta da parte delle persone che vogliono utilizzarle per estrarre Ethereum. Il prezzo delle GPU di fascia alta è salito alle stelle e ora c’è un’enorme carenza di schede grafiche di gioco.

Al fine di proteggere i giocatori, che se ne fregano altamente del mining, alcuni rivenditori stanno limitando le quantità che le persone sono autorizzate ad acquistare, offrendo sconti a chi acquista altri componenti per un vero e proprio impianto di gaming, non di mining.

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Il mining di Ethereum con le GPU

Poiché non ci sono ASIC disponibili per Ethereum, l’utilizzo di una GPU è l’alternativa migliore. Ci sono diversi motivi per cui non ci sono ASIC per ETH. Tutte le monete basate su Ethereum utilizzano l’algoritmo Ethash per il mining, un algoritmo “progettato per resistere agli ASIC“.

La logica dietro Ethash è che l’operazione più costosa nell’algoritmo non è la funzione di hashing, ma piuttosto l’operazione di input/output di lettura dalla memoria. Poiché la maggior parte dei normali personal computer sono già ottimizzati per le operazioni di input/output, dovrebbe essere sempre più difficile e costoso creare hardware per velocizzare notevolmente questo processo.

Un altro motivo per la mancanza di sviluppo di ASIC è la possibilità che Ethereum passi da Proof of Work a Proof of Stake. Quest’ultimo non richiede alcun hardware speciale. I miners vogliono evitare lo scenario di dover investire milioni di dollari nello sviluppo e nella produzione di un ASIC che poi potrebbe rivelarsi obsoleto.

Monete estraibili con le GPU

A differenza degli ASIC, la GPU è in grado di estrarre monete diverse.
Stiamo parlando di Ethereum, Monero, Bitcoin Gold, Zcash, Electroneum e molti altri, tutti con la stessa GPU. Per chi è interessato, c’è un’intera subreddit dedicata al mining GPU, che si trova qui.

CPU Mining

La CPU è l’unità centrale di elaborazione del computer. Intel e AMD ne producono la stragrande maggioranza. Le CPU sono essenzialmente il cervello del computer. Eseguono tutti i compiti che normalmente associamo al calcolo, come ad esempio il salvataggio di un documento scrivendolo sul disco rigido. La maggior parte degli altri componenti del computer sono lì per supportare il funzionamento della CPU.

Quando Bitcoin è stato rilasciato per la prima volta, si potevano estrarre 100 BTC al giorno usando solamente la CPU. Sfortunatamente oggi è impossibile estrarre Bitcoin in questo modo a causa degli ASIC di cui abbiamo discusso in precedenza.

Il design della CPU si ottimizza molto per passare rapidamente da una funzione a un’altra. Oltre all’agilità della CPU, c’è anche il vantaggio dell’ubiquità: se si ha un computer, si ha una CPU. Quindi, se una moneta consente il mining della CPU, c’è meno potere nelle mani di grandi aziende minerarie.

Tuttavia, l’hashing richiesto per Proof of Work è un calcolo matematico ripetitivo e le CPU hanno meno unità logiche aritmetiche, che sono circuiti che eseguono operazioni aritmetiche e quindi sono relativamente lente quando si tratta di eseguire grandi quantità di calcoli.

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Monete estraibili con le CPU

Il mining di Monero utilizzando una CPU è ancora abbastanza popolare. Ciò è dovuto al suo algoritmo CryptoNight, un altro algoritmo di hashing legato alla memoria che si basa su un accesso casuale a memoria lenta.

Il team Monero sta inoltre sviluppando Smart Mining. Smart Mining rileva l’utilizzo della CPU, e se la tua CPU è inattiva o il computer non è alimentato, inizierà l’estrazione. Non appena si carica la batteria o l’attività della CPU riprende, interrompe il mining fino a quando non capisce da solo quando è sicuro ricominciare. “Ciò consentirebbe a chiunque abbia un computer di diventare un minatore.

Monero può anche abilitare il mining della CPU attraverso Coinhive, un miner JavaScript che viene eseguito in un browser. Dà alle persone che visitano un sito Web l’opportunità di contribuire con un po’ della loro CPU.

Oltre a Monero, Electroneum e Bytecoin consentono anche loro l’estrazione con l’utilizzo della CPU.

Conclusioni

Nel mondo delle criptovalute, dove la maggior parte delle monete sono ancora basate su Proof of Work, è importante capire l’hardware che c’è dietro. Prima di fare il prossimo investimento, bisogna sempre considerare i fork e le news che girano attorno a questo mondo.

“This article is originally posted at Coincentral.com

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Stefano Cavalli

Nato a Parma, classe '92. Laureato in Ingegneria Informatica Elettronica e delle Telecomunicazioni all'Università degli Studi di Parma. Appassionato da anni in tecnologia Blockchain, economia decentralizzata e criptovalute. Esperto in Web-Development & Software-Development.
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