ماینر مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC) چیست؟

(ASIC) چیست؟ مدار مجتمع مخصوص کاربرد (ASIC) یک تراشه مدار مجتمع است که برای هدف خاصی طراحی شده است. دستگاه ماینر ASIC یک دستگاه کامپیوتری است که از ASIC ها تنها به منظور استخراج ارز دیجیتال استفاده می کند. به طور کلی، هر ماینر ASIC برای استخراج یک ارز دیجیتال خاص ساخته شده است. بنابراین، یک ماینر بیت کوین ASIC فقط می تواند بیت کوین استخراج کند. یکی از راه های فکر کردن در مورد ASIC های بیت کوین، رایانه های تخصصی استخراج بیت کوین است که برای حل الگوریتم استخراج بهینه شده اند.

توسعه و ساخت ASIC به عنوان دستگاه های ماینینگ پرهزینه و پیچیده است. با این حال، از آنجا که ASIC ها مخصوصاً برای استخراج ارزهای دیجیتال ساخته شده اند، این کار را سریعتر از رایانه های کم قدرت انجام می دهند. در نتیجه، تراشه‌های ASIC برای استخراج ارزهای دیجیتال به طور فزاینده‌ای کارآمد شده‌اند، به طوری که آخرین نسل هش با ۱۵۸ تراهش در ثانیه اما تنها از ۳۴.۵ ژول در هر تراهش استفاده می‌کنند.

مدار مجتمع ویژه برنامه یک مدار مجتمع (IC) است که به صورت سفارشی برای یک کار یا برنامه خاص طراحی شده است. بر خلاف بردهای FPGA که می‌توانند برای برآوردن نیازهای مختلف پس از ساخت برنامه‌ریزی شوند، طرح‌های ASIC در اوایل فرآیند طراحی برای رفع نیازهای خاص طراحی می‌شوند. دو روش اصلی طراحی ASIC عبارتند از: آرایه دروازه و کاملا سفارشی.

• آرایه دروازه طرح‌های نیمه سفارشی هستند که از لایه‌های از پیش تعریف شده، پراکنده، ترانزیستورها و سایر دستگاه‌های فعال استفاده می‌کنند تا کار طراحی اولیه و هزینه‌های مرتبط را به حداقل برسانند.
• طراحی‌های کاملاً سفارشی پیچیده‌تر و پرهزینه‌تر هستند، اما در عوض انعطاف‌پذیری تراشه و توانایی پردازش حجم‌های کاری بیشتر را ارائه می‌کنند.

مدار مجتمع مخصوص کاربرد (ASIC) نوعی مدار مجتمع است که به طور خاص برای کاربرد یا هدف خاصی ساخته شده است. در مقایسه با یک دستگاه منطقی قابل برنامه ریزی یا یک مدار مجتمع منطقی استاندارد، یک ASIC می تواند سرعت را بهبود بخشد زیرا به طور خاص برای انجام یک کار طراحی شده است و این یک کار را به خوبی انجام می دهد. همچنین می توان آن را کوچکتر کرد و برق کمتری مصرف کرد. نقطه ضعف این مدار این است که طراحی و ساخت آن می تواند گران تر باشد، به خصوص اگر تنها به چند واحد نیاز باشد.

ASIC تقریباً در هر دستگاه الکترونیکی یافت می شود و کاربردهای آن می تواند از رندر سفارشی تصاویر تا تبدیل صدا را شامل شود. از آنجایی که ASIC ها همه سفارشی هستند و بنابراین فقط در دسترس شرکتی است که آنها را طراحی کرده است، آنها به عنوان فناوری اختصاصی در نظر گرفته می شوند.

اطلاعات کلیدی

• ماینر مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC) یک دستگاه کامپیوتری است که از ASIC ها تنها با هدف استخراج بیت کوین یا ارزهای دیجیتال دیگر استفاده می کند.
• یک مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC) عموماً برای محاسبه تنها یک تابع یا مجموعه ای از توابع مرتبط بهینه شده است.
• استخراج‌کنندگان بیت‌کوین تراکنش‌های قبلی بیت‌کوین را بررسی و تأیید می‌کنند و بلوک‌های جدیدی برای اضافه کردن داده‌ها به بلاک چین ایجاد می‌کنند.

چرا از ASIC استفاده کنیم؟

در حالی که هزینه اصلی طراحی می تواند بالا باشد، ASIC ها می توانند برای محصولاتی مانند گوشی موبایل و سایر دستگاه های مصرف کننده محبوب که تولیدات بزرگ را پیش بینی می کنند مقرون به صرفه باشند. ASIC ممکن است بهترین انتخاب برای طراحانی باشد که به دنبال موارد زیر هستند:

• از مشکلات زنجیره تامین خودداری کنید.
• سایز دستگاه را کم کنید.
• انجام عملکردهای تخصصی
• با استفاده از توان الکتریکی کمتر، کارایی را افزایش دهید.
• تقلید از محصولات را با استفاده از تراشه های سفارشی برای رقبا دشوار کنید.

با ادغام چندین عملکرد در یک تراشه واحد، محصولات ASIC به قطعات الکترونیکی کمتری نیاز دارند و معمولاً آسان‌تر و ارزان‌تر مونتاژ می‌شوند.

اندازه: یک ASIC آشکارا کوچکتر از چندین محصول استاندارد متصل به هم در یک برد رایانه شخصی است. داشتن تنوع در اندازه به تراشه اجازه می دهد تا به اندازه لازم کوچک یا بزرگ باشد. این دلیل به تنهایی دلیل کاهش حجم بسیاری از لوازم الکترونیکی در سال های اخیر است. 

قدرت و عملکرد: به دلیل اندازه فیزیکی کوچکشان، دستگاه های ASIC می توانند در مقایسه با مجموعه ای از قطعات استاندارد، از توان الکتریکی بسیار کمتری استفاده کنند. علاوه بر این، یک ASIC فقط شامل مدارهای مورد نیاز برای برنامه است، بنابراین، تراشه به دلیل اندازه کوچک و قدرت مورد نیاز بسیار کارآمدتر است

.حفاظت از IP: علاوه بر اندازه، قدرت و عملکرد، تراشه های ASIC برخلاف یک محصول استاندارد، حفاظت IP را نیز برای شما فراهم می کنند. ما تراشه ها را مخصوص شما طراحی می کنیم. این بدان معنی است که متمایز کردن خود از رقبا بسیار آسان تر است و همچنین مانع بسیار بالایی برای ورود ایجاد می کند

.مزیت رقابتی: اگرچه برای توسعه ASIC یک سرمایه گذاری اولیه لازم است، بازده این سرمایه گذاری بسیار زیاد است. جدای از افزایش عملکرد احتمالی، محصولی که از ASIC استفاده می کند به قطعات الکترونیکی کمتری نیاز دارد و مونتاژ آن بسیار ارزان تر است. داشتن قطعات کمتر به طور کلی به قابلیت اطمینان بالاتر ترجمه می شود. یک ASIC می‌تواند بسیاری از سیستم‌های مختلف را روی یک تراشه قرار دهد، بنابراین، هنگام مونتاژ محصول نهایی خود با فروشنده‌های بسیار کمتری تماس خواهید گرفت. این بدان معناست که برنامه ریزی خرید و تولید برای محصولات با قطعات زیاد کمتر خواهد بود.

هوشمندتر، سریعتر، قابل اطمینان تر: در نهایت، ASIC به دلایل مختلف یک انتخاب هوشمندانه است. یک ASIC می تواند اندازه محصول شما را کوچک کند، هزینه ها می تواند به میزان قابل توجهی کمتر شود و شما تراشه ای خواهید داشت که هیچ کس به جز شما به آن دسترسی ندارد. این دلایل به تنهایی باید به شما انگیزه کافی برای در نظر گرفتن توسعه ASIC خود را بدهد. Sigenics، Inc. یک ابزار محاسبه‌کننده هزینه ASIC بسیار خوب ارائه می‌کند تا به شما در ارزیابی امور مالی پشت طراحی و نیازهایتان کمک کند. 

ماینینگ چیست؟

ماینینگ مجموعه فرآیندهایی است که در طول آن تراکنش‌ها تایید شده و به بلاک چین اضافه می‌شود. نتیجه این فرآیند، استخراج کوین‌های جدید است. فرآیند ماینینگ را هر فردی که به اینترنت و یک دستگاه مناسب دسترسی داشته باشد می‌تواند انجام دهد؛ همانطور که می‌دانید این فرآیند غیرمتمرکز است و از سراسر جهان امکان کنترل آن وجود دارد؛ به همین دلیل برای حفظ شبکه‌های استخراج و بالا بردن انگیزه ماینرها، برای آن‌ها پاداش در نظر گرفته می‌شود.

همانطور که سیستم ماینرها جزء سیستم‌های جدید و نوپا هستند، زمان عرضه‌ای آی‌سیک‌ها نیز به سال 2013 برمیگردد. ای‌سیک‌ها ابتدا فقط برای استخراج بیت کوین مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما با گذشت زمان از برای استخراج لایت کوین و دش کوین نیز مورد استفاده قرار گرفتند. ASIC در بلاک چین امنیت سیستم را بالاتر می برد اما یکی از باگ‌های آن مصرف برق بالا است.

اِی‌سیک‌ها در دنیای استخراج ارزهای دیجیتال

فرایند استخراج (ماینینگ) ارز دیجیتال در ابتدا به گونه‌ای طراحی شد که هر کاربر معمولی با رایانه خانگی خود بتواند به این کار بپردازد. اما این روند پس از بالارفتن سختی شبکه اکنون تغییر یافته است. امروزه بهترین راه برای استخراج بیت کوین، اتریوم و سایر ارزهای دیجیتال قابل استخراج استفاده از اِی‌سیک (ASIC) است. این سخت‌افزارها برای اینکه برای استخراج ارز دیجیتال کاربرد داشته باشند، بر روی مادربوردهایی خاص سوار شده و در قالب یک دستگاه واحد تولید تولید می‌شود

(ASIC) چیست؟ درک ماینرهای مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC).

ASICها به جای اینکه مدارهای مجتمع همه منظوره باشند – مانند تراشه های رم یا ریزپردازنده های رایانه شخصی یا دستگاه های تلفن همراه – مدارهای مجتمع خاصی هستند که صرفاً برای استخراج ارزهای دیجیتال طراحی شده اند.

در ابتدا، خالق(های) بیت کوین قصد داشت بیت کوین را در واحدهای پردازش مرکزی (CPU) لپ تاپ ها یا رایانه های رومیزی رایج استخراج کند. با این حال، ASIC های بیت کوین به دلیل کاهش مصرف برق و ظرفیت محاسباتی بیشتر، از CPU ها و واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) پیشی گرفتند. پس از جلب توجه در اواسط سال 2013، زمانی که سایر دستگاه‌های استخراج سخت‌افزار شروع به برخورد با گلوگاه‌ها در استخراج خود کردند، استخراج‌کنندگان بیت کوین ASIC افزایش یافتند و برتری خود را حفظ کردند.

هش یک عدد هگزادسیمال طولانی است که برای شناسایی بلوک‌ها در بلاک چین استفاده می‌شود که هش هدر بلوک یا هش بلاک نامیده می‌شود. برای استخراج یک بلوک، ماینرها شروع به اضافه کردن مقادیر به یک هش برای تولید مقادیر جدید می کنند تا زمانی که به عددی کمتر از دشواری هدف (هش اصلی) برسد.

به این هش می گویند. هرچه هش های بیشتری را بتوان در یک دوره مشخص انجام داد، احتمال کسب بیت کوین توسط ماینر بیشتر می شود. ماینرهای ASIC برای محاسبه توابع هش کارآمد و سریع بهینه شده اند.

اگرچه استخراج ارزهای دیجیتال می تواند پیشنهاد گرانی برای کاهش سودآوری باشد، بسیاری از مردم به سمت آن کشیده می شوند. علیرغم بازگشت نامطمئن سرمایه گذاری، ماینرهای بالقوه ارزهای دیجیتال مایلند هزینه های بالایی را برای ASIC های گران قیمت متحمل شوند و در ازای چشم انداز کسب ارز دیجیتال، هزینه های قابل توجهی را برای برق بپردازند.

توسعه ASIC Miner

استخراج ارزهای دیجیتال توسط یک بلاک چین اثبات کار (PoW) مانند بیت کوین برای انجام عملیات آن مورد نیاز است. فرآیند استخراج شامل حل هش یک بلوک با تولید تصادفی اعداد تا رسیدن به عددی کمتر از عدد دشواری هدف است. اولین ماینری که راه حل پازل را پیدا می کند بلوک را می بندد. هر برنده در رقابت استخراج بیت کوین یک جایزه (مقدار مشخصی از بیت کوین) به همراه کارمزد تراکنش های آن بلوک دریافت می کند.

در روزهای اولیه بیت کوین، هر رایانه ای با قدرت پردازش کافی می توانست بیت کوین استخراج کند. با این حال، آن روزها خیلی وقت است که گذشته است. محبوبیت فزاینده بیت کوین و پذیرش رو به رشد بیت کوین، انبوهی از ماینرهای کریپتو را به خود جذب کرده است.

در عین حال، استخراج ارزهای دیجیتال به طور تصاعدی دشوارتر شده است زیرا با ورود و خروج ماینرها به شبکه، دشواری استخراج تغییر می کند. با گذشت زمان، تعداد ماینرها به طور مداوم افزایش یافته است، که دشواری را افزایش می دهد. این پیشرفت‌ها منجر به مسابقه‌ای برای استفاده از بیشترین “قدرت هش” شده است، اصطلاحی که برای توصیف تعداد هش در ثانیه یک ماینر می‌تواند تولید کند (یا هش ترکیبی در هر ثانیه یک ریگ یا استخر استخراج شبکه‌ای).

ماینرهای ASIC در نتیجه این تلاش برای قدرت هش بیشتر به وجود آمدند. ASIC های مدرن بیت کوین می توانند با بیش از 150 تراهش در ثانیه (نه صفر یا 150 x 10 ¹² هش در ثانیه) هش کنند. دستگاه‌های ASIC توسط Bitmain (مرکز آن در چین) محبوب شدند، که بر فعالیت‌های استخراج بیت کوین ASIC از طریق طیف محصولات Antminer ASIC خود مسلط است.

مزایای ASIC Miner

اگرچه دستگاه‌های استخراج پردازنده‌های گرافیکی و پردازنده‌های مرکزی به اجزایی متکی هستند که بیش از یک عملکرد دارند، ماینرهای ASIC تنها با هدف استخراج ارز دیجیتال طراحی شده‌اند. این تمرکز منحصر به فرد باعث می شود که یک ماینر ASIC بسیار قدرتمندتر و از نظر انرژی کارآمدتر از یک ماینر GPU قابل مقایسه باشد.

از آنجایی که هر ارز دیجیتال الگوریتم هش رمزنگاری خاص خود را دارد، یک ماینر ASIC برای استخراج با استفاده از آن الگوریتم خاص طراحی شده است. به عنوان مثال، ماینرهای بیت کوین ASIC برای هش الگوریتم SHA-256 طراحی شده اند، در حالی که لایت کوین (LTC) از رمزگذاری (تلفظ es-crypt) استفاده می کند.

اگرچه این بدان معناست که یک ماینر ASIC می‌تواند از نظر فنی هر ارز دیجیتال دیگری را بر اساس الگوریتم مشابه استخراج کند، اما اکثر ماینرهایی که روی سخت‌افزار ASIC طراحی شده برای استخراج بیت‌کوین یا لایت‌کوین سرمایه‌گذاری می‌کنند، به استخراج آن ارز دیجیتال خاص پایبند هستند.

ملاحظات ماینر ASIC

قبل از سرمایه گذاری هزاران دلاری در یک دستگاه ماینینگ ASIC، در اینجا عواملی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند:

• چه سکه هایی را می توان استخراج کرد؟ لیست ارزهای رمزنگاری شده قابل استخراج با ASIC بسیار کوچکتر از ارزهای دیجیتالی است که می توان با یک پردازنده گرافیکی استخراج کرد. ارزهای دیجیتالی که می توان با ASIC استخراج کرد عبارتند از بیت کوین، لایت کوین و چندین مورد دیگر.
• مکان ریگ : اگرچه ریگ های ماینینگ GPU را می توان در خانه قرار داد، ماینرهای ASIC صدای بلندتری دارند و گرمای بسیار بیشتری تولید می کنند. این بدان معنی است که خانه برای یک ماینر ASIC ایده آل نیست و مکان های جایگزین مانند زیرزمین یا گاراژ با خنک کننده باید در نظر گرفته شود.
• مصرف برق : آخرین نسل ماشین‌های ASIC نسبت به دستگاه‌های GPU از نظر انرژی کارآمدتر هستند، اما با این وجود توان فوق‌العاده‌ای مصرف می‌کنند. یک ماینر ASIC مستقر در خانه ممکن است نیاز به ارتقای سیستم سیم کشی برق برای مدیریت بار افزایش یافته انرژی داشته باشد.
• انتخاب یک استخر استخراج بیت کوین : استخرهای ماینینگ به ماینرها این امکان را می دهد که قدرت ریگ های استخراج کننده ASIC خود را برای استخراج بیت کوین ترکیب کرده و پاداش بلوک های موفقیت آمیز را به اشتراک بگذارند. عواملی که در انتخاب استخر باید در نظر گرفته شوند عبارتند از شهرت، اندازه و قوانین پرداخت آن.
• بازگشت سرمایه : آیا بازده سرمایه به اندازه کافی بالاست که هزینه اولیه یک ماینر ASIC و هزینه های عملیاتی جاری را توجیه کند؟

سوالات متداول

استخراج بیت کوین چیست؟

استخراج بیت کوین فرآیند حل عدد رمزگذاری شده دو رقمی موجود در هش یک بلوک به نام nonce است. یک ماینر مقادیر (nonce) را به هش بلوک اضافه می کند و سعی می کند عددی کمتر از هدف دشواری تولید کند. وقتی حل شد، هش حل می شود و بلوک اعتبار سنجی می شود. اعتبار دهنده پاداشی دریافت می کند.

تفاوت بین ASIC Mining و GPU Mining چیست؟

ماشین های ماینینگ ASIC برای استخراج یک ارز دیجیتال خاص مانند بیت کوین یا لایت کوین توسعه داده شده اند. استخراج GPU شامل استفاده از واحد پردازش گرافیکی (GPU) مانند واحدهای فروخته شده توسط NVIDIA یا AMD برای استخراج است. پردازنده های گرافیکی به طور قابل توجهی ارزان تر از تجهیزات مورد نیاز برای استخراج ASIC هستند. با این حال، آنها نسبت به ماینرهای ASIC برای استخراج ارزهای دیجیتال کندتر و کارآمدتر هستند.

aghakala مدار مجتمع ویژه برنامه را توضیح می دهد

سه دسته مختلف ASICS وجود دارد:

• ASICS کامل سفارشی: اینها از ابتدا برای یک برنامه خاص به صورت سفارشی ساخته می شوند. هدف نهایی آنها توسط طراح تصمیم می گیرد. تمام لایه های فوتولیتوگرافی این مدار مجتمع از قبل به طور کامل تعریف شده اند و جایی برای اصلاح در طول ساخت باقی نمی گذارند.
• ASICهای نیمه سفارشی: اینها تا حدی برای انجام عملکردهای مختلف در حوزه کاربرد کلی خود سفارشی شده اند. این ASICS به گونه‌ای طراحی شده‌اند که اجازه می‌دهند در طول ساخت تغییراتی ایجاد کنند، اگرچه ماسک‌های لایه‌های پراکنده از قبل کاملاً تعریف شده‌اند.
• ASIC های پلتفرم: این ها از مجموعه ای از متدولوژی ها، ویژگی های فکری و طراحی کاملاً تعریف شده از سیلیکون طراحی و تولید می شوند که چرخه طراحی را کوتاه می کند و هزینه های توسعه را به حداقل می رساند. ASIC های پلتفرم از برش های پلت فرم از پیش تعریف شده ساخته می شوند، که در آن هر قطعه یک دستگاه از پیش ساخته شده، منطق پلت فرم یا کل سیستم است. استفاده از مواد پیش ساخته هزینه های توسعه این مدارها را کاهش می دهد.