FPGA est l'acronyme de Field Programmable Gate Array, ou en espagnol Field Programmable Gate Array. Ce sont de minuscules dispositifs à semi-conducteurs qui ont la capacité d'être programmés pour effectuer des actions très spécifiques rapidement et efficacement.
ABien qu'ils existent depuis un certain temps, ce ne sont pas des appareils très courants. Cependant, les FPGA ont une caractéristique qui les rend uniques dans différentes applications. Les FPGA peuvent être reprogrammés. Cette caractéristique les différencie de leurs principaux concurrents, les appareils ASIC. Pour Les ASIC sont construits sur mesure et ne peuvent pas être reprogrammés une fois conçus, Pour ce que; ils ne peuvent être utilisés que pour des tâches très spécifiques.
Au départ, les FPGA se caractérisaient par leur lenteur, leur consommation d'énergie importante et leur faible capacité de calcul parallèle. Cependant, cela a changé grâce aux améliorations de la technologie du silicium et au développement de systèmes programmables. Cela s'est traduit par une amélioration substantielle en termes de vitesse et de capacité de travail parallèle. Transformer les FPGA en candidats parfaits pour les applications à forte demande de puissance de calcul.
Intel, l'une des plus grandes sociétés de conception de puces et de processeurs au monde, elle est l'une des sociétés qui a le plus investi dans le développement de FPGA. Comme Xilinx, ils investissent une grande quantité de ressources dans l'amélioration de cette technologie et son utilisation dans de multiples applications dans l'industrie. Mais pour quelle raison? Quels sont les avantages des FPGA? y Comment peuvent-ils avoir un impact sur la technologie blockchain? Nous examinerons chacun de ces cas.
Fonctionnalités FPGA
Il existe différentes raisons et caractéristiques pour lesquelles les FPGA sont investis et développés, mais parmi elles, les plus pertinentes sont:
Architecture programmable
Les FPGA, contrairement aux autres architectures, sont programmables. Cela leur donne une grande souplesse d'utilisation, puisque leur programmation peut être modifiée pour les améliorer ou résoudre des défauts. Cela permettrait par exemple; l'optimisation d'un FPGA pour mieux gérer des processus complexes après avoir effectué une analyse et une optimisation de sa programmation initiale. Avec cela, la nouvelle version du logiciel FPGA permettrait d'améliorer les performances ou de résoudre les problèmes de sécurité détectés, une situation impossible avec des architectures comme ASIC.
La programmation FPGA est normalement effectuée dans des langages de programmation de bas niveau appelés Verilog o VHDL. Les deux servent à "décrire" au FPGA la manière dont il doit gérer son matériel. Cependant, de nombreuses entreprises proposent des systèmes de planification de plus haut niveau qui rendent cette tâche encore plus facile.
Ci-dessous vous avez un exemple hypothétique, pour vérifier l'avantage de cette architecture dans le monde blockchain.
Exemple 1
Juan achète une plate-forme minière FPGA pour Ethereum d'une capacité de 1 TH / s. Avec cela, Juan obtient de bons profits. Cependant, le développeur de l'équipe a publié une nouvelle mise à jour logicielle destinée à ladite équipe FPGA. Il garantit une optimisation de 15% de la vitesse d'extraction et une diminution de 4% de la consommation électrique. En appliquant la mise à jour, votre plate-forme est maintenant en mesure de miner à 1,15 TH / s et vous avez réduit vos coûts d'électricité pour de meilleurs profits.
Développement matériel accéléré
Les FPGA étant logiquement plus simples, les entreprises sont en mesure de commercialiser plus rapidement de nouveaux produits. En même temps que les FPGA évoluent et offrent de meilleures caractéristiques. C'est quelque chose que les ASIC ne peuvent pas offrir, car leur développement nécessite des cycles de fabrication beaucoup plus longs.
Pour les entreprises dédiées à la blockchain, c'est parfait. Si, par exemple, une entreprise conçoit un périphérique matériel FPGA pour gérer Réseau Lightning, développer et améliorer un tel appareil sera plus facile que d'en fabriquer un autre à partir de rien. Cela réduit le coût global par conception et le temps de mise sur le marché des nouveaux appareils. Une situation avantageuse pour les entreprises de la blockchain, en particulier dans un monde technologique qui progresse à pas de géant.
Meilleur niveau d'intégration matérielle
Les FPGA actuels comprennent des processeurs sur puce, des systèmes d'entrée et de sortie de données, et bien plus encore. Plus de fonctionnalités dans le FPGA signifient moins de périphériques sur la carte de circuit imprimé, augmentant la fiabilité en réduisant le nombre de pannes de périphérique. En plus de la fiabilité, les performances augmentent également, car ces systèmes peuvent être construits de manière plus intégrée dans la matrice.
C'est l'une des caractéristiques les plus frappantes des FPGA par rapport aux ASIC. Les ASIC sont généralement une série de puces qui fonctionnent en parallèle dans un circuit imprimé complexe. Dans cette carte, il y a des équipements de différents fabricants et avec différents ordres de qualité. La défaillance de l'un de ces circuits signifie la défaillance de l'ensemble de l'ASIC. Mais dans les systèmes FPGA, c'est différent. Parce que le processus de fabrication est plus intégré, la qualité des circuits inclus peut être bien mieux contrôlée. Avec cela, la qualité des dispositifs peut être considérablement améliorée et leur durée de vie est allongée.
Diminution des coûts d'exploitation totaux
Les ASIC sont généralement moins chers qu'une solution FPGA. Mais maintenir un ASIC est beaucoup plus cher. En fait, en raison de l'immobilité du matériel ASIC, ceux-ci deviennent rapidement obsolètes. Cependant, les FPGA améliorent cette situation de plusieurs manières.
Dans l'exemple suivant, vous pourrez voir l'impact que la technologie peut avoir.
Exemple 2
Supposons que Daniel ait une ferme de minage avec 1000 équipements ASIC dédiés à l'extraction de Bitcoin. D'autre part, Monica dispose également de 1000 plates-formes FPGA dédiées à l'extraction de Bitcoin. Après quelques mois, les fermes de Daniel et Monica ne sont pas rentables en raison de la difficulté accrue de l'extraction de Bitcoin et de l'arrivée d'une nouvelle. réduire de moitié. Daniel, pour sa part, a dû se débarrasser de son équipement ASIC en le revendant comme équipement d'occasion. Un investissement entier de centaines de milliers de dollars que vous devez désormais remplacer si vous souhaitez continuer à miner.
Mais Monica, elle utilise toujours les mêmes 1000 plates-formes FPGA pour l'exploitation minière. Elle les a mis à jour pour exploiter Monero afin de continuer à profiter de son ancien équipement. Cette situation vous permet d'obtenir plus d'argent à réinvestir dans de nouveaux équipements FPGA à exploiter Bitcoin et en même temps avoir du matériel pour exploiter Monero. Diversifiant ainsi son activité minière et valorisant au mieux ses investissements.
Dans le cas de Daniel, son investissement de centaines de milliers de dollars a été largement oublié. Il faut vendre l'équipement, pour pouvoir réinvestir dans de nouveaux et continuer l'exploitation minière. Mais Monica a la possibilité de continuer l'exploitation minière et de profiter de l'ancien équipement qu'elle a acheté. Avec cela, votre investissement dans l'équipement FPGA a un meilleur rapport investissement / rendement dans le temps. Et c'est quelque chose de très important lorsqu'on investit dans une ferme minière.
Avec toutes les caractéristiques expliquées ci-dessus, il est facile de réaliser le grand impact de cette technologie sur le monde de la blockchain. On parle de moderniser des équipements avec une puissance de calcul élevée pour effectuer d'autres tâches également importantes. Cela diversifie les opportunités de développement et ouvre les portes à de nouveaux projets intéressants sur la blockchain. Parce que oui, la blockchain est une mer de possibilités et d'avenir, et la technologie FPGA a beaucoup à offrir dans tout cela.
Mineurs reconnus FPGA
Les FPGA miniers les plus reconnus dans le monde de l'extraction de crypto-monnaie sont les suivants:
Spartiate - Xilinx
La série spartiate de Xilinx, sont l'un des FPGA utilisés pour l'exploitation minière les plus reconnus pour leur polyvalence, leur puissance et leur fiabilité. Ils sont l'un des FPGA les plus utilisés pour l'extraction de crypto-monnaie, d'autant plus qu'il existe des développements logiciels très utiles pour en tirer le meilleur parti. Parmi les points forts des derniers modèles Spartan, il y a la possibilité de créer un ensemble de plusieurs kits FPGA pour faire un mineur de travail parallèle (appelé rig). Dans cette configuration, les performances de minage augmentent de façon exponentielle.
Stratix - Altera / Intel
Ce sont d'autres FPGA largement utilisés dans l'exploitation minière. Leur principale caractéristique est qu'ils sont généralement vendus sous forme de kits de développement afin que vous puissiez tout faire avec eux. Intel a acquis la société Altera, mais a continué à développer et à améliorer les modèles Stratix, créant des modèles à faible puissance (mais moins performants).
Le dernier modèle Stratix est stratix10. Ce modèle est capable d'utiliser les dernières technologies de mémoire, afin d'obtenir des niveaux de performance élevés. Comme le Spartan, ces modèles peuvent être utilisés dans des pools miniers parallèles, ce qui leur confère une plus grande puissance minière ultime.