Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.
Buy Bitcoins with Credit Card

Flag Counter

Обзор Bitcoin ASIC майнера от Avalon Оригинал статьи здесь и тут.)

Если оглянуться на историю майнинга Bitcoin, то можно выделить несколько этапов. Первый, когда майнинг шел только на центральных процессорах. Второй, довольно продолжительный, с использованием видеокарт. Который, в свою очередь, сменился третьим этапом майнинга на специализированных устройствах. Сначала это были FPGA майнеры, а теперь уже и ASIC майнеры, один из которых и стал героем сегодняшнего обзора. Гонка вооружений оборудования для майнига еще явно не окончена, но уже сейчас по косвенным признакам более половины мощности сети обеспечивается ASIC майнерами.

Как видно по данным с blockchain.info и blockorigin.pfoe.be, с начала 2013 года мощность сети растет гораздо быстрее, чем ранее, а среди самых крупных держателей мощностей появился Asicminer, который занимается майнингом на собственном оборудовании. Стоит также учесть, что часть их мощностей распределена по пулам, основная часть - на BTC Guild. Да и ТОП юзеры с других пулов, владеющие мощностями по несколько терахэш, тоже явно уже не на ЦП или видеокартах майнят.

 

Так что в ближайшее время будем уже наблюдать за борьбой между производителями ASIC устройств, которые будут соревноваться в экономичности своих решений и увеличении соотношения производительности и стоимости. Выбор уже сейчас довольно велик: от USB "свистков", выдающих около 300 Mh/s, до устройств, выдающих десятки и сотни Gh/s.

Что вообще такое ASIC майнеры? Это майнеры, в основу которых положены специализированные микросхемы, которые были разработаны для выполнения строго ограниченных функций. ASIC это аббревиатура от англ. application-specific integrated circuit, то есть интегральная схема специального назначения. В отличие от FPGA (или по-русски программируемая пользователем вентильная матрица), в ASIC микросхемы нельзя прошить новую программу. Это сильно ограничивает их использование, но сильно удешевляет процесс выпуска большими партиями.

Вы не сможете с помощью ASIC майнера, рассчитанного на майнинг биткоинов, выполнять какие-либо другие задачи, например, заниматься майнингом Litecoin. Зато можно получить майнер огромной мощности на порядки дешевле, чем если реализовывать его на FPGA. Также стоит отметить, что разработка FPGA майнеров относительно дешева, достаточно купить макетную плату с нужным чипом и можно писать программу, отлаживать, перезаписывать микросхему столько раз, сколько нужно. Разработка же ASIC майнера гораздо более трудоемкое и затратное занятие как по финансам, так и по времени. Любая ошибка на производстве - и партия идет в помойку, начинайте заново. Наградой же за удачно отработанный процесс производства является возможность дешево получать чипы сотнями тысяч.

Китайская компания Avalon не стала заниматься многолетней изыскательской деятельностью, а довольно быстро выпустила на рынок чипы. Они изготавливаются по довольно немолодому техпроцессу 0.11 микрон и обладают довольно скромными показателями по вычислительной мощности, порядка 270 Mh/s. Однако это одни из первых специализированных чипов для майнинга Bitcoin, которые начали выпускать массово, и на них построен описываемый в этом обзоре майнер.

Avalon продают свои устройства партиями, заказы производятся на официальном сайте производителя. Началом приема заказов на первую партию считается сентябрь 2012, в партии было 300 майнеров по цене 1300$ за штуку. Заказы на вторую партию в размере 600 устройств начали приниматься в феврале 2013 года, стоимость 1500$ за штуку, принимались к оплате уже только биткоины, стоимость устройства вычислялась по курсу на момент заказа. В марте 2013 года открылся прием заказов на третью партию, цена уже указывалась в биткоинах и составляла 75 BTC. На момент написания обзора все устройства были распроданы, новая партия не анонсирована.

17 февраля 2013 был сделан заказ на майнер из второй партии, по курсу на тот момент сумма составила 55.048 BTC. Вплоть до мая никакой информации от производителя не было, вопросы, заданные через панель поддержки и по почте, оставались без ответов. 24 мая было получено письмо от Avalon о том, что майнер был успешно отправлен вместе с трекинг номером EMS посылки. 24 июня посылка пришла в Россию, а 28 июня была доставлена курьером.

 

Размер упаковки 58см х 56 см х 32 см, вес 16 кг с упаковкой. Для сравнения на угол положена мышь Logitech Performance MX. Судя по углам коробки, посылке явно досталось ударов на пути следования. Но надо отдать должное китайцам, коробка и довольно толстые прокладки из вспененного полиэтилена уберегли устройство от повреждений. Дополнительно майнер был обернут пленкой пупырчатого полиэтилена.

 

Кроме самого майнера в коробке больше ничего не было, так что шнур питания, Wi-Fi антенну или патч-корд для подключения придется докупать отдельно. В отличие от первой партии майнеров от Avalon, которая блистала дюралюминиевыми листами, вторая партия идет выкрашенная в черный цвет. На передней панели видны три воздухозаборника, закрытых металлическими проволочными решетками, и два светодиода. На задней панели видна решетка блока питания, два отверстия для выброса нагретого воздуха и два разъема: под сетевую вилку RJ45 и для Wi-Fi антенны. Из органов управления присутствует только тумблер на блоке питания. Стенки корпуса соединены между собой с помощью винтов и гаек, чтобы его разобрать потребуется отвертка с шестигранником.

 

Отдельно хочется отметить пыль, которая присутствовала внутри майнера после снятия крышки. Явно он уже до этого работал, и явно не полчаса.

В майнере используется блок питания Enermax gx750 750w. Из отличительных особенностей стоит отметить прозрачный вентилятор с подсветкой. Не стоит пугаться, если после включения майнера какое-то время вентилятор в БП не будет вращаться. Как только температура внутри блока достигнет температур, при которых требуется активное охлаждение, он включится.

 

Поскольку корпус майнера рассчитан на четыре платы с вычислительными чипами, а в комплектации по-умолчанию идет только три платы, то производитель вместо четвертой поставил металлическую планку, которая не позволяет большей части воздуха проходить мимо радиатора. Система охлаждения построена таким образом, что вентиляторами корпус продувается целиком, это чем-то напоминает охлаждение в стоечных серверах. Жаль, места для резервных вентиляторов уже нет.

 

В корпусе установлено три вентилятора на вдув, два Nidec BETAV TA450DC B35502-35 12V 1.4A 120x38mm и один ADDA AD1212UB-A7BGL 12V 0.5A 120x25mm. При этом не рекомендуется заменять вентиляторы на более тихие модели, т.к. это негативно скажется на охлаждении плат, и майнер может начать вести себя нестабильно или выйти из строя. Также не рекомендуется устанавливать дополнительные вентиляторы на противоположную стенку, так как тогда почти весь воздушный поток пойдет мимо блока питания.

 

Сами вычислительные платы прикручены к радиаторам, которые, в свою очередь, прикручены к нижней крышке майнера. К платам подходит два кабеля: 12-и пиновый питания и 20-и пиновый для передачи данных.

 

Снизу между ребер радиатора на термоклей посажены датчики температуры. Почему-то в данной модели они были у двух из трех плат. Чтобы отделить плату от майнера, нужно отключить все кабели, отделить температурный датчик и открутить с обратной стороны все крепежные винты для этой платы.

Как видно, на плате присутствуют 8 кластеров по 10 вычислительных чипов в каждом, то есть всего в майнере 240 вычислительных чипов.

Маркировка на чипах: "Avalon A3256-Q48 PPP87113172C", производятся они на мощностях TSMC по 0.11- micron G нормам в корпусе QFN48, номинальная частота 256 MHz. На чипе 48 контактов, из которых 8 используются для передачи данных, и 40 для питания чипа. Напряжение питания ядра 1,2В, производительность чипа около 270 Mh/s при энергопотреблении 6,6 Ватт/GHs. Размеры чипа 7мм x 7мм.

 

У каждого кластера на плате есть свой преобразователь питания, разъем для подключения к общей плате и 10 ASIC чипов Avalon. Разделение на кластеры видится довольно правильным решением, так как в случае выхода из строя элементов в цепи питания или вычислительных чипов, станет неработоспособен только 1 кластер, а не вся плата целиком.

 

За охлаждение платы с чипами отвечает массивный алюминиевый радиатор, к которому также крепится плата разводки питания и передачи данных, маркировка у нее "Avalon_Project BACK-PLANE V1.5 635505".

 

Охлаждение чипов идет не через верхнюю крышку, а через текстолит, к которому чипы припаяны. Помимо ножек по краям у чипа есть снизу контактная площадка для отвода тепла.

 

Для улучшения передачи тепла между платой и радиатором используется прокладка из слюды.

 

Если отодвинуть прокладку, можно увидеть металлизированные площадки для улучшения теплоотвода, которые находятся напротив чипов. Плата трехслойная, скорее всего, между слоями также присутствуют аналогичные металлизированные участки.

 

Плату управления и плату распределения питания без полной разборки, к сожалению, не достать, поэтому приведены фотографии от производителя. Отличие плат в майнере от приведенных - это версия плат 1.5

 

Связь майнера с внешним миром обеспечивается через плату TP-LINK WR703N, которая является внутренностями одноименного маршрутизатора с двумя изменениями: изменено питание на USB и объем RAM изменен на 64 Mb. Подключение к сети можно обеспечить через витую пару или Wi-Fi.

присланный ASIC майнер после получения и нажатия на единственную кнопку включения не подавал никаких признаков жизни. После снятия крышки и обследования выяснилось, что 24-пиновый разъем от блока питания не был вставлен в соответствующее гнездо. После исправления этого небольшого казуса майнер завелся, но центральный вентилятор не работал. Причина, как вы уже догадались, аналогичная: разъем питания вентилятора не был подключен к плате. Так что после покупки настоятельно рекомендуется снять крышку и проверить корректность подключения всех разъемов перед включением.

Если у вас версия майнера 1.5 из второго батча, то не торопитесь зарывать крышку, вполне может быть возможность, что вам попался майнер из серии с браком. Брак заключается в том, что на USB хаб подается завышенное напряжение, и из-за этого он может выйти из строя, например так:

avalon usb bug

Чтобы устранить эту неисправность нужно удалить предохранитель F1 с платы, что и было сделано:

avalon f1 remove avalon f1 remove
avalon f1 remove avalon f1 remove

После этих манипуляций можно собрать майнер и провести первый запуск. По-умолчанию сетевому интерфейсу майнера присвоен адрес 192.168.0.100, поэтому для первоначальной настройки рекомендуется подключить его напрямую к компьютеру, прописать на сетевом интерфейсе компьютера адрес из подсети 192.168.0.*, например 192.168.0.101 и открыть в браузере адрес http://192.168.0.100.

Если было все сделано верно, то откроется страница с надписью «LuCI – Lua Configuration Interface», и через секунду будет перенаправление в веб-консоль OpenWrt с приглашением ввести логин и пароль. В качестве логина оставляем root, пароль можно оставить пустым и нажимаем Login.

В майнере по-умолчанию была установлена прошивка 200130419, в веб-интерфейсе которой есть три основных раздела: Status, System и Network

Начнем с Network, т.к. в первую очередь нам нужен доступ к майнеру. Сетевые интерфейсы настраиваются на вкладке Network -> Interface. На ней можно отключать или добавлять нужные интерфейсы, а также производить их настройку. Отдельно стоит отметить, что лучше использовать подключение по кабелю, чем беспроводное, если есть такая возможность, а Wi-Fi интефейс вообще отключить из-за возможных проблем с тем же злополучным USB контроллером.

В разделе System начнем настройку с установки пароля администратора, делается это на вкладке System -> Administration. Там же можно настроить доступ к майнеру через SSH. Еще одна полезная вкладка в разделе System называется Backup/Flush Firmware, к ней мы вернемся чуть позже.

Раздел, в котором придется работать чаще всего, называется Status, в нем отображаются текущие показатели системы и отдельных ее компонентов. Там же находятся настройки CGminer и мониторинг его работы. Рассмотрим эти две вкладки подробнее:

avalon CGminer_settings avalon CGminer_settings

На странице CGminer Configuration можно указать три различных пула и режим переключения между ними:

  • Balance
  • Load Balance
  • Failover

Там же настривается частота работы чипов:

  • 256(normal)
  • 270(moderate)
  • 282(advance)
  • 300(extreme)

Здесь же можно указать сколько модулей установлено в майнере (3 или 4) и задавать дополнительные опции работы CGminer.

 

На странице CGminer Status отображается как общая статистика по майнеру, такая как время работы, количество запросов работы, принятых шар, отвергнутых шар, ошибок майнера и т.п., так и с разбивкой по пулам. Тут же отображается статус аппаратной части майнера: количество кластеров, количество чипов в кластере, частота их работы, температуры плат и текущая версия прошивки.

Прежде чем сравнивать результаты, убедимся, что сложность заданий не повлияет на результат. Для этого произвелись замеры показателей майнера на сложности 1 и сложности 64, длительность каждого замера составила 8 часов, чтобы удача майнера не влияла на результаты.

Таблица с результатами сравнения работы Avalon ASIC майнера при различной сложности заданий:

 

  Mhash (средн.) Getworks Accepted Rejected HW Errors Discarded Stale Failures LocalWork
Diff 1 82262 4170 548469 2146 1098 8079 14 1 628547
Diff 64 82439 4527 8588 35 877 8751 0 1 629069

 

Как видно, 8588*64=549632, что за вычетом погрешности равно количеству принятых шар на единичной сложности. Аналогично с реджектами: 35*64=2240. Это и не удивительно, т.к. по количеству локальной работы видно, что показатели должны быть практически идентичны. Поэтому в дальнейшем будем считать, что сложность заданий на результаты тестов и заработок не влияют.

Раз уж речь зашла о разной сложности, посмотрим, какое потребление трафика происходит в каждом случае:

Как видно из скриншотов, на единичной сложности среднее значение использования входящего трафика составляет 26.03 kbit/s(3.25 kB/s) и 77.52 kbit/s(9.69 kB/s) в пике, исходящего - 29.26 kbit/s(3.66 kB/s) и 79.52 kbit/s(9.94 kB/s) в пике.

Для сложности 64 показатели в среднем в два раза ниже: входящий канал 18.62 kbit/s(2.33 kB/s) и 53.05 kbit/s(6.63 kB/s) в пике, исходящего - 8.12 kbit/s(1.01 kB/s) и 35.04 kbit/s(4.38 kB/s) в пике.

avalon diff

То есть изменение сложности с 1 на 64 даст в среднем выигрыш по входящему трафику в 1,4 раза, а по исходящему в 3,6 раза.

Поскольку прошивка 200130419 по-умолчанию поддерживала разгон всего лишь до 300MHz, в майнер была залита прошивка 20130519, которая позволяла выставлять частоы вплоть до 395MHz.

Таблица с результатами сравнения разгона Avalon ASIC майнера при различной сложности заданий представлена ниже. Каждый замер длился в среднем тридцать с половиной минут при сложности заданий 32.

 

MHz Mhash (средн.) Watt Getworks Accepted Rejected HW Errors Discarded Stale Failures LocalWork
256 61402 516 293 809 9 17 570 0 0 27580
270 64831 545 280 868 5 17 544 0 0 29254
282 66944 567 291 890 2 24 555 0 0 30202
300 71949 600 283 949 4 32 545 0 0 34174
325 77832 673 303 998 4 26 581 0 0 37956
335 79571 692 255 1041 9 31 479 1 1 38643
350 83950 723 292 1118 10 104 567 0 0 40202
355 84665 761 291 1111 2 338 559 0 0 41219
360 85462 772 296 1158 2 832 570 0 0 41206
365 86678 782 284 1125 7 1838 548 0 0 42554
370 87848 793 286 1046 4 3410 539 1 0 42472
375 88908 803 280 1001 2 5294 540 0 0 42545
380 89222 813 307 945 5 7554 592 0 0 43965

 

Как видно, количество аппаратных ошибок значительно возрастает при увеличении частоты работы майнера. При этом не всегда бОльшая частота и бОльший отображаемый хэшрейт означает, что майнер шлет больше решений.

Стоит отметить, что уже при частоте 350MHz энергопотребление системы составило 723W, а у блока питания Enermax gx750 750W по спецификации на 12V канал максимальная выдаваемая мощность была 744W. Просадки напряжения на 12V канале также недвусмысленно намекали о приближении к потолку возможностей БП. И хотя значения не выходили за рамки ATX стандарта, было принято решение для продолжения разгона и замеров установить более мощный блок питания. В итоге место Enermax gx750 750W занял ETG ESP-1200-14G-P 1200W. С этим блоком питания во всех последующих экспериментах просадок на 12V канале не наблюдалось.

В качестве эксперимента прошивка 20130519 была сменена на прошивку 20130703 от kolivas. Она обладает несколько расширенным функционалом, в том числе возможностью автоподбора частот майнера.

Avalon 20130519 Avalon 20130703

При выставлении режима auto в настройках, частота майнера устаканилась на отметке в 352MHz.

Avalon 20130703 fan auto Avalon 20130703 fan auto

Однако значительных улучшений эта прошивка не принесла, при примерно одинаковом количестве accepted шар значительно возросло количество HW ошибок. Поэтому остальные тесты проводились на прошивке 20130519.

При столь большом количестве ошибок в разгоне встал вопрос, насколько эффективно поднимать частоты майнера, и не изменится ли картина зависимости от сложности шар. Поэтому были сделаны дополнительные тесты на частотах от 350MHz на сложности 1 и сделано сравнение результатов.

 

MHz Mhash (средн.) Getworks Accepted HW Errors LocalWork Accepted/Work Profit
380 Diff 32 89222 307 30240 7554 43965 68.78% 116.8%
380 Diff 01 88434 295 30045 7597 43886 68.46% 116.0%
375 Diff 32 88908 280 32032 5294 42545 75.28% 123.7%
375 Diff 01 88175 308 32375 5109 42622 75.95% 125.0%
370 Diff 32 87848 793 33472 3410 42472 78.80% 129.3%
370 Diff 01 88004 302 34099 3274 42683 79.88% 131.7%
365 Diff 32 86678 284 36000 1838 42554 84.59% 139.0%
365 Diff 01 87195 299 35254 1791 42639 82.68% 136.2%
360 Diff 32 85462 296 37056 832 41206 89.92% 143.1%
360 Diff 01 85784 292 35492 1101 41219 86.10% 137.1%
355 Diff 32 84665 291 35552 338 41219 86.25% 137.3%
355 Diff 01 84139 285 35308 368 41261 85.57% 137.3%
350 Diff 32 83950 292 35776 104 40202 88.99% 138.2%
350 Diff 01 81085 300 34272 98

счетчик посетителей сайта
Яндекс.Метрика

Политика cookie

Этот сайт использует файлы cookie для хранения данных на вашем компьютере.

Вы согласны?