Как самому сделать майнер

ASIC для майнинга своими руками: схемы и способы

С чего начать сбор асика своими руками?

Главная ошибка новичков — спешка. Они торопятся закупить оборудование и начать сборку. Однако, если собрать готовую ферму из видеокарт для добычи виртуальных монет ещё можно (даже если нет глубоких познаний, то многие инструкции в Сети рассказывают, как это сделать). Сама конструкция ферм проще, а вот с асиком возникает много трудностей. В результате ничего не получается, и деньги потрачены зря. Чтобы избежать лишних затрат, важно изучить матчасть, посмотреть видео, разобраться с принципом работы ASIC-майнера и требованиям к его сборке.

Перед тем, как сделать асик майнера своими руками, важно понять принцип действия этого аппарата. Асик — специальный чип (микросхема), выполняющая определенные задачи, направленные для получения новых блоков в криптовалютной сети. Современные ASIC-майнеры работают на разных алгоритмах — Scrypt, X11, SHA-256 и других. С их помощью можно добывать популярные криптовалюты, а именно Bitcoin, Dash, Litecoin и другие.

Асик выполняет большой объём работы. При этом потребления электроэнергии редко превышает 1,3–1,5 кВт (для домашних устройств). Мощность профессиональных аппаратов выше, но в соотношении производительности и потребления они всё равно выигрывают у классических ферм на GPU.

Асики разрабатываются под определенный алгоритм и выполняют расшифровку в десятки раз быстрее видеокарт или процессоров ПК, что и обусловило их популярность в среде майнеров. Все элементы ASIC-майнера работают над решением конкретной задачи, что и способствует снижению расходов электроэнергии.

Чтобы правильно собрать асик майнер своими руками, важно чётко представлять его конструкцию. Аппарат состоит из следующих элементов:

Плюсы и минусы сборки ASIC miner своими руками, а также готового оборудования?

Как отмечалось ранее, асики имеют лучшую производительность в сравнении с классическими фермами, что снижает срок окупаемости расходов майнера. Такие аппараты имеют определённые достоинства и недостатки:

Выше приведены достоинства и недостатки для всех асиков в целом. Если вы решили собрать асик майнер своими руками, здесь также имеется ряд плюсов и минусов.

Как считать окупаемость после сборки асика для майнинга своими руками?

Расчёт окупаемости выполняется так же как и для готового оборудования. Этот параметр зависит от ряда факторов:

Как собрать асик — главные особенности подготовки и этапы

Главная сложность для майнеров, решивших заняться сборкой асика — разработка схемы и покупка элементов, требуемых для создания устройства. Как правило, при монтаже применяются чипы компаний, которые изготавливают майнеры Avalon или Antminer. Но производителей много, поэтому стоит ориентироваться на бюджет и ожидаемые параметры (в плане хэшрейта и мощности). Кроме того, возникают трудности с изготовлением печатной платы, а также настройкой программного обеспечения.

Многие майнеры на форумах отмечают, что достать чипы почти невозможно. Что касается микросхем, они весьма сложны. Их изготовление требует профессионального подхода, а также применения специальной аппаратуры. Паять вручную — трудоёмкий процесс, а автозапайка часто не даёт ожидаемых результатов (качество оставляет желать лучшего).

Если человек задумался над тем как собрать асик, а в будущем поставить этот бизнес на поток, он столкнётся с проблемами. Организовать полный цикл производства вряд ли получится, а сам процесс требует значительных финансовых вливаний. Кроме того, технологии создания чипов регулярно обновляются. Эффективная сегодня микросхема уже через 2–3 месяца может оказаться бесполезной. Это важно помнить перед тем, как делать майнер своими руками. К примеру, человек потратит время и деньги, а к моменту начала майнинга выйдет новый и более мощный аппарат, что приведёт к усложнению сети и росту времени окупаемости.

Создание интегральных схем асик проходит в несколько этапов:

С учётом сказанного, можно сделать вывод, что наладить полный цикл производства и сделать ASIC miner своими руками от начала до конца не получится. Это дорогой и трудоёмкий процесс с большими вопросами к окупаемости оборудования.

Как сделать асик — краткая инструкция

Лучший выход при создании ASIC майнера своими руками — работа по упрощенной схеме, без организации полного цикла производства печатной платы и разработки сложных схем. Для выполнения поставленной задачи требуется сделать следующие шаги:

Источник

Собираем ASIC-майнер своими руками

Сложившаяся на криптовалютном рынке ситуация негативно повлияла на доходность майнинга Bitcoin и других криптовалют. Однако это не сказалось на стоимости ASIC — производители, стремясь минимизировать убытки от падения объемов продаж, не снижают цены на майнинговое оборудование. Чтобы уменьшить затраты на покупку майнера и увеличить скорость окупаемости вложений, майнеры мечтают собрать ASIC майнер своими руками. Давайте разберемся какие комплектующие и инструменты для этого понадобятся.

Что такое ASIC и чем он отличается от фермы на GPU

После запуска сети Bitcoin прибыльный майнинг можно вести даже на процессорах ПК. Однако с ростом цены и популярности криптовалюты увеличилось и количество желающих участвовать в добыче. Это вызвало рост общего хешрейта сети и сложность майнинга. Чтобы заработать то же количество монет потребовалась большая производительность. Тогда майнеры перешли на видеокарты, которые отличаются от CPU большей производительностью и меньшим удельным энергопотреблением. Это лишь подхлестнуло гонку мощностей. Производители отреагировали на потребность рынка и предложили максимально производительные и энергоэффективные устройства — ASIC. Это интегральные схемы, которые производятся для узкоспециализированного применения — расчета хешрейта. Их главное отличие от ферм из видеокарт — большой хешрейт при низком энергопотреблении. Это достигается благодаря особой компоновке, которая предусматривает размещение ОЗУ, ПЗУ и процессоров на одной плате или даже в одном чипе.

В сравнении с видеокартами « асики » имеют следующие преимущества:

Массовый переход фермеров на ASIC привел к тому, что добыча биткоинов на ферме из видеокарт стала убыточной. Владельцам ферм из видеокарт пришлось перейти на валюты попроще, например, Ethereum.

Что нужно чтобы собрать ASIC miner своими руками

Самостоятельная сборка специализированного устройства для майнинга криптовалюты — дело значительно более сложное, чем создание фермы на GPU.

Перед тем как сделать асик майнер своими руками следует трезво оценить свои силы и собрать максимум доступной информации. Изучите матчасть, найдите в сети принципиальные схемы и советы по сборке этого сложного устройства. Работа не терпит спешки и халатного отношения. Не стоит браться пытаться собрать ASIC майнинг своими руками, не имея даже базовых знаний в области радиоэлектроники. Любая ошибка приведет к тому, что дорогостоящие компоненты превратятся в груду ненужного хлама.

Для сборки понадобятся следующие компоненты:

Габариты изделия зависят от количества и размеров плат, вентиляторов и блока питания. Если вы собираете устройства для использования в квартире, особое внимание нужно уделить уменьшению шума. Для этого необходимо использовать комплексный подход:

Сложности изготовления

Создание ASIC для майнинга своими руками — сложная процедура, требующая решения нескольких проблем.

Этапы изготовления самодельных ASIC

Укрупненно алгоритм изготовления асика своими руками выглядит следующим образом:

Поиск и приобретение необходимых компонентов

Важная черта ASIC — узкая специализация. Устройства могут добывать монеты лишь по какому-то одному алгоритму. Каждому из них соответствуют свои чипы и принципиальные схемы. Перед заказом отдельных компонентов проверьте доступность в продаже всех остальных.

При выборе комплектующих нужно обратить внимание на следующие моменты:

Простое решение — заказать готовые платы с припаянными чипами. Это сильно упростит сборку, но увеличит затраты на изготовление устройство.

По сути, это касается не только платы. Главный принцип, которым следует руководствоваться в сборке — покупай все, что не можешь сделать самостоятельно.

Прошивку для домашнего «асика» нужно искать на вторичном рынке или, при наличии, скачать свободно распространяемое ПО. Сами производители поставляют программное обеспечение лишь вместе с самими устройствами или большими партиями комплектующих. Розничному покупателю не удастся купить прошивку для «антмайнера» или другого устройства.

Высокая производительность означает большое энергопотребление. Поэтому для питания ASIC не подойдет БП от домашнего компьютера. Платы потребляют до полутора киловатт электроэнергии. Тут доступны три варианта решения проблемы:

Сделанный своими руками блок питания не всегда обходится дешевле, чем готовый. Оцените стоимость компонентов для изготовления и сравните со стоимостью блоков питания на первичном и вторичном рынках. Второй вариант более предпочтителен с финансовой точки зрения, но нужно учесть, что б/у устройства менее надежны и им вскоре может потребоваться ремонт.

Большое энергопотребление выставляет высокие требования к качеству проводки и электроприборов.

Корпус — самая простая деталь, которую вполне можно изготовить самому. Для этого нужны слесарные, а не электротехнические навыки. Позаботьтесь о наличии достаточного количества вентиляционных отверстий. Без них даже самые лучшие вентиляторы не справятся с отводом тепла от чипов.

Когда все компоненты смонтированы, можно подключать устройство к электрической сети и проверять работоспособность.

Перед покупкой компонентов следует выполнить расчет окупаемости с учетом текущих цен на криптовалюту и электроэнергию. Асики на устаревших чипах отличаются низкой энергоэффективностью и их применение может даже оказаться убыточным. В таком случае вы получите бесценный опыт в самостоятельном изготовлении электронных схем, но не сможете вернуть деньги, потраченные на покупку компонентов.

Источник

Как я blakecoin майнер делал

Не знаю кому как, а меня прошедший 2017 год шокировал стремительным взлетом биткоина. Сейчас, конечно, ажиотаж уже ушел, а в 17-м году про криптовалюты говорили и писали все кому не лень.

Я видел, что люди пытаются зарабатывать на криптовалютах. Кто как умеет. Кто-то на все сбережения скупал видеокарты и начинал самостоятельно майнить в гараже. Кто-то вкладывался в облачный майнинг. Кто-то пытается организовать свой пул. Кто-то запустил в производство шоколадные биткоины, а кто-то выпускает минеральную воду:

Я тоже стал изучать, что же такое эти самые биткоины. Когда-то я даже начал свое собственное иследование алгоритма SHA256 и написал статью здесь на хабре «Можно ли вычислять биткоины быстрее, проще или легче?». Мои исследования алгоритмов хеширования до сих пор продолжаются и еще и близко не завершены… Может быть когда нибудь напишу про это отдельную статью. А сейчас пока вот это..

Я попробовал запустить bitcoin майнер в FPGA. Я понимал, что время уже ушло, но хотелось все же прикоснуться к технологии. Уже в конце прошлого года я вдруг почему-то вспомнил, что у меня совершенно без дела лежит плата Terasic DE10-Standard с ПЛИС Intel Cyclone V 5CSXFC6D6F31C6 — это тот чип, который со встроенным процессором ARM. Я подумал, что было бы интересно запустить какой нибудь альткоин майнер в этой плате. А что? Инвестировать в оборудование мне уже не надо, оно и так есть. Главное, чтобы плата зарабатывала больше, чем потребляет энергии.

Поиск подходящего альткоина был весьма прост. Я искал готовые проекты для FPGA, которые я смогу адаптировать под свою плату. Таковых оказалось не очень много. На самом деле как я понимаю во всем мире есть всего несколько человек, которые делали FPGA проекты и главное публиковали их в открытом доступе, например, на github.

Таким образом, я взял проект github.com/kramble/FPGA-Blakecoin-Miner и адаптировал его под имеющуюся у меня плату Марсоход3, а так же адаптировал этот проект для DE10-Standard.

Собственно о том, как я адаптировал проект для платы Марсоход3 написано здесь. Для Cyclone V в принципе все то же самое — только ревизия проекта квартуса blake_cv, мои исходники вот.

К моему сожалению в имеющийся у меня Cyclone V помещается только три хэш функции blake.

Чуть-чуть не хватает емкости ПЛИС до четырех хэшеров. Я запускаю проект на частоте 120МГц и за один такт рабочей частоты вычисляется один хэш blake. Значит производительность моего проекта 120*3=360MH/sec. Не очень много честно говоря, однако, как я уже сказал, плата у меня уже была, и возвращаеть ее стоимость мне не нужно… Тут еще Quartus говорит, что Fmax=150MHz. Можно попытаться поднять частоту, но боюсь придется ставить кулер, будет гудеть — ну не на столько мне нужны эти крипты, чтоб еще гул в комнате слушать.

Общая задумка проекта такая: плата имеет микросхему у которой есть и ПЛИС и Dual-ARM:

Когда плата стартует, то из U-BOOT первым делом загружается ПЛИС, затем стартует Linux и в нем программа майнинга cgminer. Я сперва думал, что я смогу устроить виртуальный канал связи между ARM и FPGA, и это на самом деле возможно, но так не получилось. Дело в том, что программа майнера cgminer работает с аппаратными майнерами через USB и использует библиотеку libusb. То есть мне проще подключить ПЛИС к Linux системе через преобразователь USB-COM на FTDI, чем городить городушку соединяя ПЛИС на шину ARMа. Я таким уже как-то занимался и это было не очень просто.

Сейчас мой «майнер» выглядит вот так (на Cyclone V поставил радиатор на термопасте, а то сильно греется):

Сказать по правде основные проблемы у меня как раз возникли не с FPGA проектом, а с cgminer.

1) Какой cgminer брать за основу своей разработки? И связанный с этим вопрос «Куда подключаться, чтобы начать майнить?». А какая связь между этими вопросами? Казалось бы, где тут проблема — бери самый свежий cgminer, какой найдешь. Но позвольте: на github есть 98 форков программы cgminer. Все они чем-то отличаются, какой есть хороший, а какой плохой, какой есть вообще хотя бы рабочий? Вот вам и опенсоурс. Каждый автор чего-то там себе добавлял и исправлял, или ломал… или делал свою монету. Разобраться не просто. Нашел для себя сайт, где на одной странице есть ссылка и на github проект и на github проект для FPGA. То есть эти два проекта видимо как-то могут и должны пересекаться.

2) Поскольку я взял за основу FPGA проект от автора kramble, то на самом деле, конечно, логично было бы взять его патчи, которые он приложил к своему проекту. Но и тут не без проблем. У него есть патчи к программе cgminer-3.1.1 и cgminer-3.4.3. Я решил, что лучше брать ту, что новее 3.4.3, но только потерял с ней время. Похоже автор начал адаптировать для этой версии, но что-то там не довел до конца и эта версия совсем сырая. Пришлось брать 3.1.1 а это кажется вообще старючая версия.

3) Авторы изменяющие программу cgminer в своих форках для своих альткоинов не следят за правильностью комментариев и именованием функций в коде. Зачастую в коде тут и там встречается слово bitcoin, а сам этот форк cgminer-а уже кажется не может считать для биткоина, а может только в альткоин.

4) Тесты. ГДЕ ТЕСТЫ? Я чего-то не понимаю, как можно делать сложный продукт без тестов? Я их не нашел.

Сказать по правде даже начинать что-то делать было не просто. Представьте себе, что нужно запустить некоторый проект в FPGA, но не очень понятно, что он должен делать, как получать данные, какие данные и в каком виде нужно выдавать результат. К этому FPGA проекту должна прилагаться некоторая программа, которую не известно точно где взять, но она должна обнаружить плату майнера, что-то туда посылать (неизвестно что) и что-то из нее получать. В каком формате, какими блоками, как часто — ничего не известно.

На самом деле, изучая патчи cgminer от kramble я примерно представляю себе как оно должно работать.

В файле usbutils.c прописаны устройства, которые могут рассматриваться как аппаратные внешние майнеры на шине USB:

Я в эту структуру добавил описатель своего USB-to-COM преобразователя FTDI-2232H. Теперь, если cgminer обнаружит устройство с VendorId/DeviceId = 0x0403:0x6010, то он попробует работать с этим устройством, как с платой Icarus, хоть она таковой и не является.

Дальше смотрим файл driver-icarus.c и тут есть функция icarus_detect_one:

Смысл такой. Программа передает плате заведомо известное задание на поиск хэша, причем в задании сказано с какого нонсе начинать вычисление и это нонсе немного меньше настоящего GOLDEN nonce. Таким образом, плата начнет считать с указанного места и буквально сразу в считанные доли секунды наткнется на GOLDEN nonce и вернет его. Программа тут же получит этот результат, сравнит его с правильным ответом и сразу становится понятно — это действительно тот HW майнер с которым можно работать или нет.

И вот тут была ужасная проблема — в проекте есть патчи на языке C, есть тестовая программа на питоне и тестбенч для FPGA.

В патчах на C тестовые данные выглядят вот так:

1) патч для cgminer-3.1.1

1) патч для cgminer-3.4.3

И что тут правильно, а что нет? Исходные данные одинаковые, а golden nonce объявлен разным. Парадокс… (заранее скажу, что в патче для cgminer-3.4.3 ошибка — нонсе 0x000187a2 не верный, а сколько времени я на это потратил..)

В проекте есть тестовая программа на питоне, которая читает текстовый файл, извлекает из него данные и передает в плату через последовательный порт… Там тестовые данные вот такие:

0000007057711b0d70d8682bd9eace78d4d1b42f82da7d934fac0db4001124d600000000cfb48fb35e8c6798b32e0f08f1dc3b6819faf768e1b23cc4226b944113334cc45255cc1f1c085340967d6c0e000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
0000007057711b0d70d8682bd9eace78d4d1b42f82da7d934fac0db4001124d6000000008fa40da64f312f0fa4ad43e2075558faf4e6d910020709bb1f79d0fe94e0416f5255cc521c085340df6b6e01000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
0000007095696e4529ae6568e4b2a0057a18e82ccf8d370bf87e358900f8ab5000000000253c6078c7245036a36c8e25fb2c1f99c938aeb8fac0be157c3b2fe34da2fa0952587a471c00fa391d2e5b02000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
000000704445e0446fcf2a84c47ce7305722c76507ba74796eaf39fe0007d44d00000000cac961f63513134a82713b172f45c9b5e5eea25d63e27851fac443081f453de1525886fe1c01741184a5c70e000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
00000070a3ac7627ca52f2b9d9a5607ac8212674e50eb8c6fb1219c80061ccd500000000ed5222b4f77e0d1b434e1e1c70608bc5d8cd9d363a59cbeb890f6cd433a6bd8d5258a0141c00b4e770777200000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
000000706c90b789e84044d5be8b2fac01fafe3933ca3735269671e90043f8d900000000d74578c643ab8e267ab58bf117d61bb71a04960a10af9a649c0060cdb0caaca35258b3f81c00b4e7b1b94201000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
00000070171d2644781cccf873ce3b6e54967afda244c47fc963bb240141b4ad00000000d56c4fbdc326e8f672834c8dbca53a087147fe0996d0c3a908a860e3db0589665258da3d1c016a2a14603a0a000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
00000070d03c78cb0bb0b41a5a2c6ce75402e5be8a705a823928a5640011110400000000028fb80785a6310685f66a4e81e8f38800ea389df7f16cf2ffad16bb98e0c4855258dda01c016a2ae026d404000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
0000007091a7eef446c4cb686aff8908ab5539d03a9ab2e975b9fe5700ed4ca9000000000f83bb385440decc66c10c0657fcd05f94c0bc844ebc744bba25b5bc2a7a557b5258e27c1c016a2a6ce1900a000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000
00000070856bd0a3fda5dac9ede45137e0c5648d82e64fbe72477f5300e96aec0000000026ca273dbbd919bdd13ba1fcac2106e1f63b70f1f5f5f068dd1da94491ed0aa45258e51b1c017a7644697709000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000

Ну то есть совершенно другие! Потом я уже понял, что это не те даннае, что посылаются в плату, из этих только извлекаются данные, специальным образом конвертируются в задание и отсылаются в плату.

Но все равно, среди этих тестовых данных для программы на питоне НЕТ задания похожего на то, которое описано в программе на C.

Ну хорошо, тогда смотрю тестовую программу-тестбенч на verilog:

Здесь есть предполагаемый пакет данных, который плата должна принять. Но опять этот предполагаемый пакет данных никак не похож на пакет данных в программе на C или на данные для тестовой программы на питоне.

Вот это отсутствие общих тестовых данных для программы на питоне, C и Verilog очень сильно портит картину. Получается, что между компонентами как бы нет общих точек соприкосновения, общих тестов и это печально.

Вообще, в верилог проекте blakecoin майнера было скрыто еще одно форменное издевательство над моим организмом.

Если проводить симуляцию проекта с verilog тестбенчем, то в симуляторе с вот этими тестовыми данными 416’h000007ffffbd9207ffff001e11f35052d5544… замечательно находится и возвращается результат GOLDEN nonce.

Потом проект компилирую для реальной FPGA платы, эти же самые данные подаю из программы на питоне и… плата не находит GOLDEN nonce…

Оказывается, что тестовые данные в verilog тестбенче «немного плохие». Они для низкой сложности, когда в результирующем хэше всего 24 ведущих нуля, а не 32, как требуется.

В файле experimental/LX150-FourPiped/BLAKE_CORE_FOURPIPED.v есть вот такой код

В Verilog симуляторе проверяется не так, как будет будет работать в железе! То есть для реальной FPGA платы будем проверять на 32 бита ведущих нулей, а в симуляции будем проверять только 24 бита. Это просто прелестно. Хочется побить автора.

Я конечно, все это победил. По крайней мере, тестовая программа на питоне выдает бодрые сообщения:

Ладно, что в результате? Сколько намайнил? К сожалению нисколько.

Как только я был уже готов начать майнить, буквально в конце января сложность блейка сильно возросла:

Теперь я мог оставить на сутки плату и она хоть и находила решения, но их не принимал пул — все еще мало ведущих нулей.

Я пробовал переключиться на другую валюту — VCASH. С этой валютой пул хотя бы иногда выдавал мне бодрящие сообщения вроде вот этого:

Но все равно и VCASH пул ничего не начисляет. Печаль-беда.

Пользуясь случаем хотел бы спросить у знающих людей. Вот у меня есть видеокарта Nvidia 1060. Она выдает 1,25GHash/sec на блейкоине и за час два-три раза выдает nonce, который принимает пул (и начисляет копеечку). Я думал, что если моя FPGA плата считает 360MHash/sec, ну то есть примерно в 3 раза хуже, чем видеокарта, то я за два часа получу хотя бы один нонсе принятый пулом. Однако, этого не происходит. Даже за сутки нет ни одной копеечки… Где тут подвох для меня так и осталось загадка…

Сейчас я на досуге пытаюсь понять можно ли как-то оптимизировать имеющийся FPGA проект, скажем задействовать встроенную память или еще что-то. Может быть, если повезет, что-то и придумаю.

Источник