مدار مجتمع ویژه‌کاربرد (ASIC) یک تراشه مدار مجتمع است که برای انجام یک هدف خاص طراحی شده است. ماینر ASIC دستگاهی است که از ASICها برای تنها هدف "استخراج" ارز دیجیتال استفاده می‌کند. به‌طور کلی، هر ماینر ASIC برای استخراج یک ارز دیجیتال خاص بر اساس الگوریتم‌های هشینگ آن ساخته شده است. یک راه برای درک ASICها این است که آن‌ها را به‌عنوان کامپیوترهای تخصصی در نظر بگیریم که برای حل پازل‌های رمزنگاری اثبات کار (Proof-of-Work) بهینه‌سازی شده‌اند.
از آنجا که ASICها به‌طور خاص برای استخراج ارزهای دیجیتال ساخته شده‌اند، این کار را بسیار سریع‌تر از کامپیوترهای شخصی که در غیر این صورت ممکن است قدرتمند تلقی شوند، انجام می‌دهند.
نکات کلیدی
- ماینر مدار مجتمع ویژه‌کاربرد (ASIC) یک دستگاه کامپیوتری است که از ASICها برای تنها هدف استخراج بیت‌کوین یا سایر ارزهای دیجیتال قابل استخراج استفاده می‌کند.
- مدار مجتمع ویژه‌کاربرد (ASIC) به‌طور کلی برای محاسبه تنها یک تابع یا مجموعه‌ای از توابع مرتبط بهینه‌سازی شده است.
- ماینرهای بیت‌کوین تراکنش‌های قبلی بیت‌کوین را بررسی و تأیید می‌کنند و بلوک‌های جدیدی را ایجاد می‌کنند تا داده‌ها را به بلاک‌چین اضافه کنند.
تاریخچه ماینرهای ASIC
استخراج ارز دیجیتال برای بلاک‌چین‌های مبتنی بر اثبات کار (PoW) مانند بیت‌کوین برای انجام عملیاتشان ضروری است. فرآیند استخراج شامل حل یک پازل رمزنگاری با تولید یک هش است تا زمانی که هشی با ارزش برابر یا کمتر از عدد دشواری هدف پیدا شود. اولین ماینری که راه‌حل پازل را پیدا کند، بلوک خود را به بلاک‌چین اضافه می‌کند. هر برنده در رقابت استخراج بیت‌کوین پاداشی (مقدار مشخصی بیت‌کوین) به همراه کارمزد تراکنش‌های موجود در آن بلوک دریافت می‌کند.
در روزهای اولیه بیت‌کوین، هر کامپیوتری با قدرت پردازش کافی می‌توانست بیت‌کوین استخراج کند. با این حال، آن روزها مدت‌هاست که گذشته‌اند؛ در سال ۲۰۱۲، اولین ماینر ASIC معرفی شد و تعداد زیادی از ماینرهای ارز دیجیتال را جذب کرد.
با رشد شبکه ماشین‌های استخراج، دشواری استخراج افزایش یافت، زیرا شبکه به‌گونه‌ای طراحی شده است که وقتی قدرت محاسباتی بیشتری وجود دارد، دشواری را افزایش می‌دهد. این امر منجر به رقابتی برای به دست آوردن بیشترین "قدرت هش" شد، اصطلاحی که برای توصیف تعداد هش‌هایی که یک ماینر در هر ثانیه می‌تواند تولید کند (یا مجموع هش‌های در هر ثانیه یک دستگاه استخراج شبکه‌ای یا استخر استخراج) استفاده می‌شود.
واقعیت مهم: قدرتمندترین ASICهای بیت‌کوین می‌توانند بیش از ۴۰۰ تراهش در ثانیه (۱۲ صفر) هش کنند. در مقابل، جدیدترین GPUها حدود ۱۲۰ مگاهش در ثانیه (یک میلیون) هش می‌کنند.
ماینر مدار مجتمع ویژه‌کاربرد (ASIC) چگونه کار می‌کند؟
به جای اینکه مدارهای مجتمع با کاربرد عمومی باشند—مانند تراشه‌های RAM، پردازنده‌های کامپیوترهای شخصی، یا میکروپردازنده‌های دستگاه‌های موبایل—ASICهای مورد استفاده در استخراج ارز دیجیتال به‌طور سفارشی برای استخراج ارزهای دیجیتال با تولید تنها هش طراحی شده‌اند. این تراشه‌ها برای محاسبه یک یا چند الگوریتم هشینگ طراحی شده‌اند. آن‌ها روی یک برد مدار مجتمع (یا چندین برد) قرار می‌گیرند و برای تولید هش برنامه‌ریزی می‌شوند.
هشینگ
هش یک عدد هگزادسیمال طولانی است که نتیجه (خروجی) ورودی یک الگوریتم هشینگ است. بلوک‌ها دارای فضای اختصاصی به نام هدر بلوک هستند که شامل اطلاعات خاصی است. یکی از این فیلدها نانس (nonce) یا "عدد استفاده‌شده یک‌بار" است. در فیلد دیگری، اطلاعاتی درباره تراکنشی وجود دارد که پاداش بلوک را به ماینر منتقل می‌کند، که به آن کوین‌بیس (coinbase) گفته می‌شود. فیلد کوین‌بیس همچنین به‌عنوان یک فیلد "نانس اضافی" عمل می‌کند، زیرا می‌تواند داده‌های بیشتری را در خود جای دهد. این دو فیلد می‌توانند تغییر کنند تا هش‌های متفاوتی تولید کنند.
برای استخراج یک بلوک، برنامه استخراج نانس و نانس اضافی (معمولاً هر دو) را تغییر می‌دهد تا یک هش جدید تولید کند تا زمانی که عددی کمتر از هش هدف به دست آید. این فرآیند به نام هشینگ شناخته می‌شود. هرچه تعداد هش‌های بیشتری در یک دوره زمانی مشخص انجام شود، احتمال اینکه ماینر پاداش را به دست آورد بیشتر است.
واقعیت مهم: بیت‌کوین به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی شده است که به ماینر اجازه می‌دهد با سرعت ۸ × ۱۰۲۸ هش در ثانیه هش کند—بسیار بیشتر از آنچه کل شبکه ASICها و سایر کامپیوترها در حال حاضر می‌توانند انجام دهند.
خنک‌سازی
هشینگ از تمام منابع محاسباتی ماینر ASIC استفاده می‌کند که گرمای زیادی تولید می‌کند. تولید گرما کارایی را کاهش می‌دهد. گرما رسانایی را کند می‌کند و می‌تواند باعث آسیب شود، بنابراین این دستگاه‌ها از خنک‌سازی فعال، مانند هیت‌سینک‌ها، فن‌های بزرگ، یا خنک‌کننده مایع، برای مقابله با گرما استفاده می‌کنند. یک مزرعه استخراج ASIC، به نام کلین‌اسپارک (CleanSpark)، هزاران ASIC را در روغن غیررسانا غوطه‌ور می‌کند که از طریق یک فرآیند خنک‌سازی چرخه می‌شود تا دمای خاصی را حفظ کند.
واقعیت مهم: بسیاری از ماینرها به یک استخر استخراج می‌پیوندند تا شانس خود را برای کسب بیت‌کوین افزایش دهند. استخرهای استخراج معمولاً پاداش‌ها را بر اساس نرخ هش و کار ارائه‌شده توسط ماینر تقسیم می‌کنند.
ملاحظات ماینر ASIC
قبل از سرمایه‌گذاری هزاران دلار در یک دستگاه استخراج ASIC، عوامل زیر باید در نظر گرفته شوند:
- ارزهایی که می‌تواند استخراج کند: فهرست ارزهای دیجیتالی که می‌توان با ASICها استخراج کرد بسیار کمتر از آن‌هایی است که می‌توان با دستگاه‌های GPU استخراج کرد. ارزهای دیجیتالی که می‌توان با ASICها استخراج کرد شامل بیت‌کوین، لایت‌کوین، و چند مورد دیگر هستند.
- مکان دستگاه: در حالی که دستگاه‌های استخراج GPU می‌توانند در خانه فرد قرار گیرند، ماینرهای ASIC پر سر و صدا هستند و گرمای بسیار بیشتری تولید می‌کنند. این بدان معناست که خانه برای ماینر ASIC مناسب نیست، و مکان‌های جایگزین مانند زیرزمین یا گاراژ با خنک‌کننده باید در نظر گرفته شوند.
- مصرف برق: نسل جدید دستگاه‌های ASIC نسبت به دستگاه‌های GPU از نظر مصرف انرژی کارآمدتر هستند، اما همچنان مقدار زیادی برق مصرف می‌کنند. یک ماینر ASIC که در خانه قرار دارد ممکن است نیاز به ارتقاء سیستم سیم‌کشی برق برای مدیریت بار اضافی و خنک‌کننده اضافی داشته باشد.
- انتخاب یک استخر استخراج بیت‌کوین: استخرهای استخراج به ماینرها امکان می‌دهند تا قدرت دستگاه‌های ASIC خود را ترکیب کنند تا بیت‌کوین استخراج کنند و پاداش‌ها را برای بلوک‌های موفق استخراج‌شده به اشتراک بگذارند. عواملی که باید هنگام انتخاب یک استخر در نظر گرفته شوند شامل شهرت، اندازه، و قوانین پرداخت آن هستند.
- بازده سرمایه‌گذاری: بازده سرمایه‌گذاری ممکن است به اندازه کافی بالا نباشد تا هزینه اولیه ماینر ASIC و هزینه‌های عملیاتی مداوم را توجیه کند.
معنای ASIC چیست؟
ASIC مخفف مدار مجتمع ویژه‌کاربرد است. این مدارهای ویژه می‌توانند برای هر هدفی طراحی شوند، اما در ارزهای دیجیتال، آن‌ها برای استخراج ساخته شده‌اند.
آیا CPU یک ASIC است؟
خیر. ASICها برای یک هدف خاص طراحی شده‌اند، در حالی که واحد پردازش مرکزی (CPU) برای انجام کارهای بسیار بیشتری طراحی شده است.
ASIC در الکترونیک چیست؟
ASICها بردهای الکترونیکی چاپی با مدارها و واحدهای پردازشی هستند که به‌عنوان سیستمی عمل می‌کنند که وظایف خاصی را انجام می‌دهد.
نتیجه‌گیری
دستگاه‌های استخراج مدار مجتمع ویژه‌کاربرد برای تولید هش برای استخراج ارز دیجیتال ساخته شده‌اند. آن‌ها از نظر سرعت چندین مرتبه سریع‌تر از واحدهای پردازش مرکزی و گرافیکی هستند و شبکه‌های ارزهای دیجیتال قابل استخراج را تسخیر کرده‌اند.
نظرات کاربران