FPGA steht für Field Programmable Gate Array oder auf Spanisch Field Programmable Gate Array. Hierbei handelt es sich um winzige Halbleiterbauelemente, die so programmiert werden können, dass sie ganz bestimmte Aktionen schnell und effizient ausführen.
AObwohl es sie schon seit einiger Zeit gibt, sind sie keine sehr verbreiteten Geräte. Allerdings haben FPGAs eine Eigenschaft, die sie in verschiedenen Anwendungen einzigartig macht. FPGAs können neu programmiert werden. Dieses Merkmal unterscheidet sie von ihrer Hauptkonkurrenz, den Geräten ASIC. Für ASICs werden kundenspezifisch hergestellt und können nach dem Entwurf nicht mehr umprogrammiert werden, somit; Sie können nur für ganz bestimmte Aufgaben eingesetzt werden.
Ursprünglich zeichneten sich FPGAs dadurch aus, dass sie langsam waren, viel Energie verbrauchten und über wenig parallele Rechenkapazität verfügten. Dies hat sich jedoch dank Verbesserungen in der Siliziumtechnologie und der Entwicklung programmierbarer Systeme geändert. Dies hat zu einer erheblichen Verbesserung der Geschwindigkeit und der parallelen Arbeitsfähigkeit geführt. Wir verwandeln FPGAs in perfekte Kandidaten für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Rechenleistung.
Intel, eines der größten Chip- und Prozessordesignunternehmen der Welt, ist eines der Unternehmen, das am meisten in die Entwicklung von FPGAs investiert hat. Sie investieren, wie Xilinx, eine große Menge an Ressourcen, um diese Technologie zu verbessern und sie für vielfältige Anwendungen in der Branche nutzbar zu machen. Aber aus welchem Grund? Welche Vorteile bieten FPGAs? y Wie können sie die Blockchain-Technologie beeinflussen? Wir werden jeden dieser Fälle prüfen.
FPGA-Eigenschaften
Es gibt verschiedene Gründe und Merkmale, warum in FPGAs investiert und diese entwickelt werden. Zu den wichtigsten zählen jedoch:
Programmierbare Architektur
FPGAs sind im Gegensatz zu anderen Architekturen programmierbar. Dies gibt ihnen eine große Flexibilität bei der Nutzung, da ihre Programmierung geändert werden kann, um sie zu verbessern oder Fehler zu beheben. Dies würde zum Beispiel ermöglichen; Optimieren Sie einen FPGA, um komplexe Prozesse besser bewältigen zu können, nachdem Sie eine Analyse und Optimierung seiner anfänglichen Programmierung durchgeführt haben. Damit würde die neue Version der FPGA-Software eine Verbesserung der Leistung oder die Lösung erkannter Sicherheitsprobleme ermöglichen, was mit Architekturen wie dem ASIC unmöglich wäre.
Normalerweise erfolgt die FPGA-Programmierung in sogenannten Low-Level-Programmiersprachen Verilog o VHDL. Beides dient dazu "beschreiben" dem FPGA, wie er mit seiner Hardware umgehen soll. Viele Unternehmen bieten jedoch übergeordnete Planungssysteme an, die diese Aufgabe noch einfacher machen.
Nachfolgend finden Sie ein hypothetisches Beispiel, um die Vorteile dieser Architektur in der Welt zu überprüfen Blockchain.
bescheinigt
Beispiel 1
Juan kauft eine FPGA-Mining-Ausrüstung für Ethereum mit einer Kapazität von 1 TH/s. Damit erzielt Juan gute Gewinne. Der Entwickler der Geräte hat jedoch ein neues Software-Update für diese FPGA-Geräte veröffentlicht. Es garantiert eine Optimierung der Mining-Geschwindigkeit um 15 % und eine Reduzierung des Stromverbrauchs um 4 %. Durch die Anwendung des Updates ist Ihre Ausrüstung nun in der Lage, mit 1,15 TH/s zu schürfen, und Sie haben Ihre Stromkosten gesenkt und höhere Gewinne erzielt.
Beschleunigte Hardware-Entwicklung
Da FPGAs logischerweise einfacher sind, können Unternehmen neue Produkte schneller auf den Markt bringen. Gleichzeitig entwickeln sich FPGAs weiter und bieten bessere Funktionen. Dies können ASICs nicht bieten, da ihre Entwicklung wesentlich längere Herstellungszyklen erfordert.
Für Unternehmen, die sich der Blockchain verschrieben haben, ist dies perfekt. Wenn beispielsweise ein Unternehmen ein FPGA-Hardwaregerät für die Handhabung entwickelt BlitznetzwerkDie Entwicklung und Verbesserung dieses Geräts wird einfacher sein, als ein neues Gerät von Grund auf neu zu erstellen. Dadurch sinken die allgemeinen Kosten pro Design und die Zeit bis zur Markteinführung neuer Geräte. Eine vorteilhafte Situation für Blockchain-Unternehmen, insbesondere in einer technologischen Welt, die sich rasant weiterentwickelt.
Höhere Hardware-Integration
Zu den heutigen FPGAs gehören On-Chip-Prozessoren, Dateneingabe- und -ausgabesysteme und vieles mehr. Mehr Funktionen innerhalb des FPGA bedeuten weniger Geräte auf der Leiterplatte, was die Zuverlässigkeit erhöht, indem die Anzahl der Geräteausfälle reduziert wird. Neben der Zuverlässigkeit steigt auch die Leistung, da diese Systeme stärker in die Matrize integriert gebaut werden können.
Dies ist eines der auffälligsten Merkmale von FPGAs im Vergleich zu ASICs. ASICs sind im Allgemeinen eine Reihe parallel arbeitender Chips auf einer komplizierten Leiterplatte. Auf dieser Karte befinden sich Geräte verschiedener Hersteller und mit unterschiedlicher Qualitätsordnung. Der Ausfall einer dieser Schaltungen bedeutet den Ausfall des gesamten ASIC. Bei FPGA-Systemen ist das jedoch anders. Da der Herstellungsprozess stärker integriert ist, kann die Qualität der enthaltenen Schaltkreise viel besser kontrolliert werden. Dadurch kann die Qualität der Geräte deutlich verbessert und ihre Lebensdauer verlängert werden.
Reduzierung der Gesamtbetriebskosten
ASICs sind in der Regel günstiger als eine FPGA-Lösung. Die Wartung eines ASIC ist jedoch viel teurer. Aufgrund der Unbeweglichkeit der ASIC-Hardware sind sie tatsächlich schnell veraltet. FPGAs verbessern diese Situation jedoch in vielerlei Hinsicht.
Im folgenden Beispiel können Sie sehen, welche Auswirkungen die Technologie haben kann.
Beispiel 2
Angenommen, Daniel hat eine Farm Minería mit 1000 ASIC-Computern, die dem Bitcoin-Mining gewidmet sind. Andererseits verfügt Monica auch über 1000 FPGA-Computer, die sich dem Mining von Bitcoin widmen. Nach ein paar Monaten sind die Farmen von Daniel und Monica aufgrund der zunehmenden Schwierigkeit beim Bitcoin-Mining und der Einführung eines neuen nicht mehr rentabel Halbierung. Daniel seinerseits musste seine ASIC-Ausrüstung loswerden, indem er sie als Gebrauchtausrüstung verkaufte. Eine ziemliche Investition von Hunderttausenden von Dollar, die Sie jetzt ersetzen müssen, wenn Sie mit dem Mining fortfahren möchten.
Aber Monica verwendet weiterhin dieselben 1000 FPGA-Geräte zum Mining. Sie hat sie zum Monero-Mining aufgerüstet, um weiterhin Gewinne mit ihren alten Bohrgeräten zu erzielen. Diese Situation ermöglicht es Ihnen, mehr Geld zu erhalten, um es in neue FPGA-Geräte für das Mining zu investieren Bitcoin und gleichzeitig über Ausrüstung zum Monero-Mining verfügen. So diversifizieren Sie Ihre Bergbauaktivitäten und holen das Beste aus Ihren Investitionen heraus.
Im Fall von Daniel ist seine Investition von Hunderttausenden Dollar praktisch vergessen. Er muss die Ausrüstung verkaufen, um in neue investieren und den Bergbau fortsetzen zu können. Aber Mónica hat die Möglichkeit, den Bergbau fortzusetzen und die alten Geräte, die sie gekauft hat, zu nutzen. Dadurch weist Ihre Investition in FPGA-Geräte im Laufe der Zeit ein besseres Investitions-/Gewinnverhältnis auf. Und das ist etwas sehr Wichtiges, wenn man in eine Mining-Farm investiert.
Angesichts aller oben erläuterten Funktionen ist der große Einfluss dieser Technologie auf die Blockchain-Welt leicht zu erkennen. Es ist die Rede davon, Geräte mit hoher Rechenleistung für andere, ebenfalls wichtige Aufgaben umzurüsten. Dies diversifiziert die Entwicklungsmöglichkeiten und öffnet die Türen für neue und interessante Blockchain-Projekte. Denn ja, Blockchain ist ein Meer von Möglichkeiten und Zukünften, und die FPGA-Technologie hat in all dem viel zu bieten.
FPGA-anerkannte Bergleute
Die bekanntesten Mining-FPGAs in der Welt des Kryptowährungs-Minings sind die folgenden:
Spartanisch – Xilinx
die Serie spartanisch von Xilinx sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit, Leistung und Zuverlässigkeit die bekanntesten FPGAs für den Bergbau. Sie gehören zu den am häufigsten verwendeten FPGAs für das Kryptowährungs-Mining, insbesondere weil es sehr nützliche Softwareentwicklungen gibt, um das Beste aus ihnen herauszuholen. Zu den Stärken der neuesten Spartan-Modelle gehört die Möglichkeit, mehrere FPGA-Kits zu einem parallel arbeitenden Miner (bekannt als Rig) zusammenzubauen. Unter dieser Konfiguration steigt die Mining-Leistung exponentiell.
Stratix – Altera/Intel
Dies sind weitere FPGAs, die im Bergbau weit verbreitet sind. Ihr Hauptmerkmal ist, dass sie normalerweise als Entwicklungskits verkauft werden, sodass man alles damit machen kann. Intel erwarb das Unternehmen Altera, entwickelte und verbesserte jedoch weiterhin die Stratix-Modelle und schuf Modelle mit geringerem Verbrauch (aber geringerer Leistung).
Das neueste Stratix-Modell ist Stratix10. Dieses Modell ist in der Lage, die neuesten Speichertechnologien zu nutzen, um ein hohes Leistungsniveau zu erreichen. Wie der Spartan können diese Modelle in parallelen Mining-Pools verwendet werden, was ihnen eine höhere endgültige Mining-Leistung verleiht.
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