ASICマイナーとは何ですか? Bitcoin の GPU マイニングとどう違うのですか?

ASICマイナーとは何ですか?

1. ASIC マイナーは、Bitcoin の Proof-of-Work コンセンサス メカニズムで使用される SHA-256 ハッシュ アルゴリズムを実行するためだけに設計された特殊なハードウェア デバイスです。

2. 汎用コンピューティング デバイスとは異なり、ASIC には、超高速でハッシュ計算を実行し、テラハッシュあたりの消費電力を最小限に抑えるためにのみ最適化されたカスタム シリコン チップが含まれています。

3. これらのデバイスは、Bitcoin マイニングの計算難易度が増大し、CPU および GPU ソリューションが経済的に実行不可能になったことへの直接的な対応として 2013 年頃に登場しました。

4. Bitmain、MicroBT、Canaan などの大手メーカーは、Antminer S19 シリーズ、Whatsminer M50、Avalon A1246 などの ASIC モデルを製造しており、それぞれがテラハッシュあたりのジュールで測定される特定の効率しきい値に合わせて校正されています。

5. ASIC マイナーの導入は通常、電力コスト、冷却インフラ、稼働時間の信頼性が運用の持続可能性を決定する大規模なマイニング ファームで行われます。

ASIC マイニングと GPU マイニングの違い

1. GPU マイニングは、元々は視覚データのレンダリング用に設計されたグラフィックス処理ユニットに依存していますが、スレッド数とメモリ帯域幅が大きいため、並列暗号計算用に再利用されました。

2. GPU は柔軟性を維持しながら、イーサリアム (マージ前)、レイブンコイン、その他のメモリハード アルゴリズムをサポートしていますが、SHA-256 に適用すると、ワットあたりのハッシュ レートが大幅に低くなります。

3. ハイエンドの NVIDIA RTX 4090 は、SHA-256 で約 350 W の消費電力で約 120 MH/s を達成しますが、Antminer S19 XP は約 3010 W で 140 TH/s 以上を実現します。これは、消費エネルギーが 10 倍未満であるにもかかわらず、 116,000 倍以上のスループットです。

4. ASIC にはプログラマビリティがありません。ファームウェアの更新は、低レベルのタイミング調整と電圧調整に限定されます。ランタイムコードの実行やアルゴリズムの切り替えはできません。

5. GPU リグでは、NBMiner や T-Rex などのソフトウェアを介したリアルタイム監視が可能ですが、ASIC 管理は、ベンダー固有の Web インターフェイスや、ASIC 通信プロトコルに合わせて調整された CGMiner フォークなどの SSH ベースのツールに依存します。

ASIC 導入の経済的現実

1. 単一のエンタープライズ グレード ASIC ユニットの初期資本支出は、モデルの世代、可用性、強気サイクル中の流通市場のプレミアムに応じて、800 ドルから 3,200 ドルの範囲です。

2. 電力は総運営コストの 60 ～ 80% を占めます。料金が 0.04 ドル/kWh 未満の地域にあるマイナーは、0.08 ドル/kWh 以上を支払うマイナーよりも目に見えて有利になります。

3. 熱放散はラックユニットあたり 3 kW を超えるため、18 か月を超えてチップの寿命を維持するには産業用空気処理または浸漬冷却システムが必要です。

4. 特定の Bitmain モデルで発見されたファームウェアの脆弱性により、リモート ハイジャック事件が発生し、オペレータは厳密なネットワーク セグメンテーションとエアギャップ構成の実践を求められています。

5. 中古 ASIC 在庫は急速に減価します。2 世代より古いユニットは、現在の最上位モデルとの効率の差が 40% を超えるため、元のメーカー希望小売価格の 25% 未満で取引されることがよくあります。

ASIC 優位性のネットワークレベルでの影響

1. Bitcoin のハッシュレートの 95% 以上は、カザフスタン、米国、ロシア、マレーシアに集中する ASIC を利用した操作から生じています。

2. この地理的な集中化により、規制変更の影響が増大します。たとえば、2021 年の中国のマイニング禁止により、6 週間以内に世界のハッシュパワーの 45% 以上が置き換えられました。

3. プール分散化メトリクスは、3 つのマイニング プールがアクティブなハッシュパワーの 50% 以上を一貫して制御していることを示しており、調整された障害シナリオの下では潜在的な 51% の攻撃ベクトルについての懸念が生じています。

4. 難易度調整は 2,016 ブロック (約 14 日) ごとに行われ、ASIC パフォーマンスの変化に直接対応し、大規模なフリートのアップグレードや地域的な停止時の変動性の急上昇につながります。

5. オープンソースの ASIC 設計は依然として稀です。ほとんどのチップの設計図と製造プロセスは独自のものであり、ハードウェアのバックドアやサイドチャネル漏洩のリスクに対するサードパーティの検証が制限されています。

よくある質問

Q: ASIC マイナーを使用して Bitcoin 以外のアルトコインをマイニングできますか?ほとんどの Bitcoin ASIC は SHA-256 のみをサポートします。 Scrypt、Ethash、または RandomX を使用するコインは、デュアル アルゴリズム操作用に特別に設計されていない限り、それらを使用してマイニングすることはできません。これは一般的ではなく、収益性がほとんどありません。

Q: ASIC マイナーにはインターネットへの常時接続が必要ですか?はい。新しいブロック テンプレートを受信し、有効な共有をマイニング プールに送信するには、Bitcoin ブロックチェーンとの同期を維持する必要があります。断続的な切断により、作業が拒否され、報酬が失われます。

Q: ASIC マイナーを安全にオーバークロックすることは可能ですか?一部のモデルでは、ベンダー ユーティリティを介して適度な周波数と電圧の調整が可能ですが、積極的なオーバークロックは、サーマル スロットリング、ハードウェアのロックアップ、および ASIC ダイのエレクトロマイグレーション障害の加速を引き起こす危険があります。

Q: 中古の ASIC マイナーの信頼性を確認するにはどうすればよいですか?メーカーのデータベースと照合してファームウェアの署名ハッシュを確認し、公式の製品写真との整合性について物理的な PCB マーキングを検査し、安定したハッシュボードの初期化と温度校正レポートを示す完全なブート ログを要求します。