Comment miner avec un FPGA?

FPGA Mining offre une exploration de crypto-monnaie adaptable et efficace, mais nécessite une expertise technique et une sélection de matériel minutieuse pour des performances optimales.

Jul 16, 2025 at 06:56 pm

Comprendre l'exploitation FPGA dans l'espace de crypto-monnaie

Les réseaux de portes programmables sur le terrain (FPGA) sont des circuits intégrés semi-personnalisés qui offrent un équilibre entre la flexibilité et les performances. Contrairement aux ASIC, qui sont conçus pour des tâches spécifiques, les FPGA peuvent être reprogrammés après la fabrication , ce qui les rend très adaptables à différents algorithmes cryptographiques utilisés dans l'exploitation de crypto-monnaie.

Dans le contexte de l'exploitation minière, les FPGA offrent une meilleure efficacité que les GPU tout en conservant un certain niveau de programmabilité. Cela les rend particulièrement attrayants pour les mineurs qui veulent plus de puissance que les processeurs ou les GPU, mais sans être enfermé dans un algorithme comme avec les ASIC. Cependant, l'exploitation FPGA n'est pas aussi répandue en raison de sa complexité, de son coût et de sa courbe d'apprentissage abrupte par rapport aux autres méthodes d'exploitation.

Sélection de la bonne carte FPGA pour l'exploitation minière

Le choix du conseil d'administration de FPGA approprié est crucial pour l'exploitation efficace. Tous les FPGA ne conviennent pas aux crypto-monnaies minières , il est donc important de se concentrer sur des modèles qui offrent une densité logique élevée, une bande passante d'E / S suffisante et une bonne efficacité énergétique.

Les conseils FPGA populaires parmi les mineurs comprennent:

• Série Spartan Xilinx
• Xilinx Zynq Ultrascale + MPSOC
• Série Intel (Altera) Cyclone V et Stratix

Chacun de ces conseils a des capacités, des coûts et des niveaux de consommation d'énergie variables. Par exemple, la série Xilinx Zynq intègre les noyaux ARM aux côtés du tissu FPGA , permettant des solutions informatiques hybrides. Lors de la sélection d'une planche, considérez:

• Potentiel de hashrate
• Consommation d'énergie (watts par gh / s)
• Support de l'environnement de développement
• Ressources communautaires et micrologiciel prédéfini

Il est également important de noter que de nombreux projets d'extraction FPGA sont axés sur la communauté et que le micrologiciel open-source peut ne pas toujours être disponible pour chaque modèle.

Configuration de l'environnement de développement

Avant de pouvoir commencer à exploiter un FPGA, vous devez configurer vos outils de développement . Cela implique d'installer des logiciels spécifiques au fournisseur tels que Xilinx Vivado Design Suite ou Intel Quartus Prime , qui vous permet de programmer le matériel FPGA.

Le processus de configuration comprend:

• Téléchargement et installation du SDK du fournisseur FPGA
• Configuration des pilotes et interfaces de la carte
• Connecter la carte FPGA à votre ordinateur hôte via USB ou PCIE
• Tester la communication entre l'hôte et le FPGA à l'aide d'outils de diagnostic

Une fois l'environnement prêt, vous devrez compiler ou charger le firmware minier existant sur le FPGA . De nombreux développeurs utilisent des langages de description matérielle (HDL) comme Verilog ou VHDL pour écrire une logique miniers personnalisée adaptée à des algorithmes spécifiques tels que SHA-256 ou Scrypt.

Implémentation de firmware minier sur FPGA

Le chargement du firmware minier sur un FPGA nécessite à la fois le code de description du matériel et une interface de contrôle compatible à partir de la machine hôte. Certaines communautés ont développé des projets d'extraction FPGA open source, en particulier pour Bitcoin et Litecoin.

Les étapes pour mettre en œuvre le firmware incluent:

• Clonage ou téléchargement d'un projet minier à partir de référentiels comme GitHub
• Modification des fichiers HDL si nécessaire pour correspondre à votre modèle FPGA
• Synthétisant la conception à l'aide de la chaîne d'outils FPGA
• Génération d'un fichier Bitstream pour programmer le FPGA
• Utilisation d'un outil de clignotement ou d'interface JTAG pour télécharger le flux Bits

Après la programmation, le FPGA commencera à exécuter l'algorithme minier . Il communique avec l'hôte via UART, SPI ou PCIe, selon la conception. L'hôte relaie ensuite les unités de travail du pool minière vers le FPGA et soumet les partages au serveur de pool.

Connexion FPGA à une piscine minière

Pour les mines efficacement, vous devez connecter votre FPGA à un pool d'extraction de crypto-monnaie . Une piscine minière regroupe le pouvoir de hachage et distribue des récompenses en fonction des travaux contribués. Les piscines populaires incluent une piscine de neige fondante, F2Pool et Antpool pour Bitcoin, et des similaires existent pour Altcoins.

Pour connecter votre mineur basé sur FPGA à une piscine:

• Assurez-vous que le micrologiciel FPGA prend en charge les protocoles d'extraction standard comme la strate ou le getwork
• Configurez un fichier de configuration ou des paramètres de ligne de commande avec l'adresse du pool, le nom d'utilisateur, le mot de passe et le port
• Exécutez une application côté hôte qui agit comme un pont entre le FPGA et la piscine minière
• Surveiller l'état de la connexion et les taux de soumission de hachage via des journaux ou des outils GUI

Certaines implémentations d'extraction FPGA nécessitent une écriture ou une adaptation de ce logiciel de pontage, souvent en Python ou C ++. Ce composant gère la communication JSON-RPC avec le pool et envoie du travail formaté au FPGA.

Questions fréquemment posées

Q: Un FPGA peut-il être utilisé pour l'exploitation des crypto-monnaies?

R: Bien que techniquement n'importe quel FPGA puisse être programmé pour l'exploitation minière, seuls ceux qui ont des cellules logiques, de la mémoire et de la vitesse d'horloge suffisantes se produiront efficacement. Des planches comme la série Xilinx Zynq ou Intel Cyclone sont généralement préférées en raison de leur rapport performance / coût et de leur soutien communautaire.

Q: L'exploitation minière FPGA est-elle rentable par rapport au GPU ou à l'exploitation ASIC?

R: L'extraction FPGA se situe entre les GPU et les ASIC en termes de rentabilité. Il offre une efficacité plus élevée que les GPU mais est généralement moins efficace que les ASIC. En raison du coût initial élevé et de l'expertise technique requise, la rentabilité dépend fortement des coûts d'électricité et de l'extraction de la crypto-monnaie spécifique .

Q: Dois-je connaître Verilog ou Vhdl à la mienne avec un FPGA?

R: Bien que de nombreux projets d'extraction FPGA open source existent déjà, avoir une connaissance des HDL comme Verilog ou VHDL peut aider à personnaliser ou à optimiser la logique minière . Il permet également de dépanner et d'adapter les conceptions à différentes cartes ou algorithmes FPGA.

Q: Comment surveiller les performances de mon mineur FPGA?

R: La surveillance des performances se produit généralement via un logiciel côté hôte qui lit les données du FPGA via des interfaces série ou USB . Ces outils affichent des mesures comme le taux de hachage, la température et les parts acceptées. Certains micrologiciels comprennent des fonctionnalités de journalisation intégrées qui produisent des statistiques en temps réel pendant le fonctionnement.