Почему для добычи криптовалюты используют видеокарты: основы GPU-майнинга

Утверждение, что видеокарты созданы исключительно для игровой индустрии, давно под вопросом. Сегодня они не менее востребованы в криптомайнинге. Но почему именно видеокарты? Погрузимся в основы их работы при добыче крипты и выясним, что делает их такими эффективными.

Расцвет майнинговой индустрии начался с появления биткоина в 2009 году. Первые несколько лет сфера добычи криптовалют стремительно развивалась и стала совершенно новым явлением для многих людей. Первые майнеры биткоина были техноэнтузиастами, увлеченными новинками мира криптовалют, и во многом благодаря их вере в будущее криптосферы сеть блокчейн продолжила стремительно развиваться.

Сегодня на крипторынке представлено огромное количество различных цифровых монет — например, Ethereum Classic, Bitcoin Cash, Dogecoin, Kaspa и другие популярные криптовалюты с капитализацией, которая может исчисляться миллиардами долларов.

Со временем сфера криптовалют превратилась в огромную индустрию, продолжающую привлекать пользователей по всему миру. Ежедневно растет и число криптоэнтузиастов, желающих окунуться в мир ASIC-, CPU- и GPU-майнинга.

Многие новички теряются при выборе устройства для добычи криптовалюты, способного обеспечить хорошую доходность. По мнению опытных майнеров, не стоит сразу покупать дорогостоящее специализированное оборудование — есть риск не окупить вложения на старте. Видеокарты остаются одним из лучших вариантов именно для тех, кто начинает.

Давайте разберемся, зачем нужны видеокарты для майнинга и как заниматься добычей криптовалюты максимально эффективно.

Как работает майнинг криптовалют

Три основных понятия криптомира:

• Криптовалюта — вознаграждение майнера за работу, цифровые деньги, существующие только в виртуальном виде. Их главное преимущество — возможность использования без посредников.
• Майнер — участник сети, который с помощью производительного оборудования создает новые блоки в блокчейне. За каждый найденный блок майнер получает криптовалюту в качестве награды.
• Майнинг — процесс, в котором майнеры решают сложные криптографические задачи с помощью вычислительного оборудования для подтверждения транзакций в сети.

Одна из ключевых задач майнера — предотвращение повторного использования одной и той же криптовалюты (двойной траты), которым мог бы воспользоваться злоумышленник. Именно для решения этой проблемы был создан алгоритм Proof-of-Work (доказательство работы).

Схема работы Proof-of-Work:

1. С помощью производительного устройства майнер решает сложную криптографическую задачу.
2. Он добавляет информацию о транзакциях в цепочку блокчейна.
3. Другие участники сети проверяют правильность решения.
4. Если все верно, майнер получает криптовалюту в качестве награды.

Вознаграждение достается тому, кто первым решит криптографическую задачу и найдет валидный блок. Чтобы повысить шансы на успех, майнеру требуется производительное оборудование, хорошая скорость интернета, а в некоторых случаях — целая GPU-ферма.

Майнинг: почему видеокарта, а не процессор

CPU-майнинг был самым популярным способом добычи криптовалюты на заре майнинга биткоина. В 2009 году для добычи BTC не требовалось ни сложного специализированного ПО, ни дорогостоящих устройств — обычно хватало мощности стационарного компьютера или ноутбука. Тогда добыча криптовалют была не особенно актуальна, а сам биткоин почти ничего не стоил, хотя найти валидный блок было гораздо проще, чем сегодня, — просто заинтересованных участников было немного.

С появлением большого числа майнеров сложность добычи резко возросла, а конкуренция за последующие годы достигла масштабов, немыслимых в первые годы существования биткоина. Майнить на центральных процессорах стало невыгодно, как только на рынке появились достаточно мощные графические карты, — это ознаменовало новый этап в истории добычи криптовалюты.

Что делает видеокарта при майнинге

Чтобы понять, почему видеокарты эффективнее для майнинга, стоит сравнить архитектуру центрального (CPU) и графического (GPU) процессоров.

Явное преимущество видеокарт — скорость обработки большого числа простых операций, но при этом GPU плохо справляются со сложными разноплановыми задачами и быстрым переключением между ними, в отличие от CPU.

По сути, майнинг — это процесс перебора множества комбинаций, где меняется лишь часть данных. С такой простой и однотипной задачей тысячи ядер графического процессора справляются гораздо эффективнее, чем несколько мощных ядер центрального процессора. Поэтому GPU-майнинг на подходящих алгоритмах, как правило, заметно эффективнее CPU-майнинга.

Можно ли майнить на центральном процессоре

Коротко — да, можно. Главное условие для прибыльной добычи на CPU — выбрать монету с алгоритмом хеширования, оптимизированным именно под процессоры. Пример такой монеты — Monero с алгоритмом RandomX, специально спроектированным так, чтобы обычные процессоры оставались конкурентоспособны по сравнению со специализированным оборудованием. RandomX используют и некоторые другие криптовалюты.

Алгоритмы, хорошо работающие на CPU, обычно зависят от скорости кэш-памяти процессора и поддержки специальных криптографических инструкций (например, AES). Современные процессоры, как правило, обеспечивают быстрый доступ к кэшу и поддерживают такие инструкции.

Однозначного ответа на вопрос "что лучше — видеокарта или процессор" не существует — выбор оборудования зависит от конкретной выбранной монеты и ее алгоритма.

История GPU-майнинга

Видеокарты изначально применялись в игровой индустрии для обработки графики и 3D-видео. Сегодня главные производители видеокарт — компании Nvidia и AMD.

Массовый выпуск графических процессоров начался в 1980-х годах, но термин "GPU" получил широкую известность лишь в 1999 году, после выхода Nvidia GeForce 256 — первой в мире полностью интегрированной графической карты, объединившей в одном чипе функции преобразования, отсечения, рендеринга и освещения.

Майнеры обратили внимание на видеокарты в 2010 году, спустя год после появления биткоина — до этого добыча велась исключительно на центральных процессорах, позволяя зарабатывать до нескольких долларов в день. Знаменитая покупка пиццы за 10 000 BTC в мае 2010 года стала символическим моментом, показавшим, что у криптовалюты есть реальная (хоть тогда и минимальная) ценность, — вслед за этим в индустрию хлынуло много новых майнеров, желающих заработать биткоины, что резко увеличило конкуренцию и спрос на производительные видеокарты.

2010 год стал переломным для отрасли:

• добыча на видеокартах резко набрала популярность;
• появилось специализированное ПО для GPU-майнинга;
• запустились первые майнинг-фермы.

В тот период любой энтузиаст с парой сотен долларов и базовыми техническими навыками мог освоить настройку видеокарты под майнинг — простота и доступность стали ключевыми факторами роста популярности GPU-майнинга. Но рост популярности со временем увеличил и сложность добычи, сделав высокие требования к оборудованию заметным препятствием для новых участников.

Примерно с 2011 года начался закат GPU-майнинга именно биткоина — на смену видеокартам пришли программируемые вентильные матрицы (FPGA), которые потребляли заметно меньше энергии при сопоставимой или более высокой эффективности. FPGA — гибкое устройство, способное работать как видеокарта, микропроцессор или блок шифрования (либо сочетать эти функции), но требующее настройки программируемой части, что усложняло его массовое использование.

Со временем майнеры перешли на решения, разработанные для одной конкретной задачи, — так началась эпоха ASIC-майнеров. Асики обеспечивали высокую скорость хеширования при заметно меньшем энергопотреблении, и уже к 2015 году стали безальтернативным стандартом для добычи биткоина.

Важно понимать: закат GPU-майнинга в 2011 году коснулся именно биткоина. Видеокарты вовсе не исчезли из индустрии — они продолжали активно использоваться для майнинга множества альткоинов еще более десяти лет, вплоть до следующего поворотного момента в истории отрасли. В сентябре 2022 года Ethereum, на протяжении многих лет остававшийся главной GPU-майнбл сетью по объему, полностью перешел на алгоритм Proof-of-Stake, отказавшись от майнинга. Это событие вновь заметно изменило расстановку сил в GPU-майнинге — хешрейт, ранее направленный на добычу ETH, распределился между другими сетями, включая Ethereum Classic, Ravencoin, Ergo и позднее — Kaspa, ставшую одной из самых обсуждаемых монет для GPU-майнинга в последующие годы.

Так майнинг прошел путь от домашнего развлечения техноэнтузиастов до полноценной индустрии, продолжающей меняться и сегодня.

FAQ

Можно ли майнить на процессоре и видеокарте одновременно?

Да, это возможно, если используемое программное обеспечение поддерживает одновременную настройку CPU- и GPU-майнинга.

Что происходит с видеокартой во время майнинга?

Видеокарта работает под большой постоянной нагрузкой, решая криптографические задачи. Это может приводить к повышению температуры и ускоренному износу компонентов, но грамотное охлаждение и обслуживание оборудования снижают этот риск.

Какая криптовалюта сейчас лучше всего подходит для майнинга на видеокарте?

Выбор зависит от прибыльности конкретной монеты на момент расчета и от имеющегося оборудования — актуальный список стоит проверять на специализированных калькуляторах вроде WhatToMine. Из актуальных на сегодня GPU-майнбл монет стоит рассматривать Kaspa (kHeavyHash), Ethereum Classic (Etchash), Ravencoin (KawPow) и Ergo (Autolykos2). Bitcoin Cash и Litecoin, которые иногда упоминают в таких списках, на практике сегодня добываются почти исключительно на ASIC-устройствах (алгоритмы SHA-256 и Scrypt соответственно) — майнинг этих монет на видеокарте технически возможен, но неконкурентоспособен по сравнению со специализированным оборудованием.

Что лучше — майнинг на видеокарте или на процессоре?

Главное преимущество видеокарт — способность обрабатывать множество однотипных задач одновременно, что дает более высокую скорость при разумном энергопотреблении на подходящих алгоритмах. Процессоры лучше справляются со сложными разноплановыми задачами, что делает их пригодными только для определенных алгоритмов (например, RandomX). В большинстве случаев видеокарты остаются более универсальным выбором для GPU-майнбл алгоритмов, но итоговое решение всегда зависит от выбранной монеты.