如何用FPGA挖掘？

了解加密貨幣空間中的FPGA採礦

現場編程的門陣列（FPGA）是半定量集成電路，可在靈活性和性能之間保持平衡。與為特定任務設計的ASIC不同，製造後可以對FPGA進行重新編程，從而使其高度適應加密貨幣挖掘中使用的不同加密算法。

在採礦的背景下， FPGA提供了比GPU更好的效率，同時保留了一定程度的可編程性。這使他們特別吸引了比CPU或GPU想要更多功能但沒有像ASIC這樣的算法的礦工。但是，與其他採礦方法相比， FPGA開采的複雜性，成本和陡峭的學習曲線並不那麼普遍。

選擇合適的FPGA板進行採礦

選擇合適的FPGA闆對於有效採礦至關重要。並非所有FPGA都適合採礦加密貨幣，因此，重要的是要專注於提供高邏輯密度，足夠I/O帶寬和良好功率效率的模型。

礦工中流行的FPGA董事會包括：

• Xilinx Spartan系列
• xilinx zynq ultrascale+ mpsoc
• 英特爾（Altera）Cyclone V和Stratix系列

這些董事會中的每一個都有不同的功能，成本和功耗水平。例如， Xilinx Zynq系列將ARM內核與FPGA織物一起集成，從而使混合計算解決方案可以。選擇董事會時，請考慮：

• 哈希潛力
• 功耗（每GH/s瓦）
• 開發環境支持
• 社區資源和預建固件

同樣重要的是要注意，許多FPGA採礦項目都是由社區驅動的，並且每個型號可能並不總是可用的開源固件。

建立開發環境

在開始使用FPGA開采之前，您必須配置開發工具。這涉及安裝特定於供應商的軟件，例如Xilinx Vivado Design Suite或Intel Quartus Prime ，這使您可以對FPGA硬件進行編程。

設置過程包括：

• 下載和安裝FPGA供應商的SDK
• 配置板驅動程序和接口
• 通過USB或PCIE將FPGA板連接到主機計算機
• 使用診斷工具測試主機和FPGA之間的通信

一旦準備就緒，您需要將現有的採礦固件編譯或加載到FPGA上。許多開發人員使用硬件說明語言（HDL）（例如Verilog或VHDL）來編寫針對特定算法（例如SHA-256或SCRYPT）量身定制的自定義採礦邏輯。

在FPGA上實施採礦固件

將挖掘固件加載到FPGA上需要硬件描述代碼和主機計算機的兼容控制接口。一些社區開發了開源的FPGA採礦項目，尤其是Bitcoin和Litecoin。

實施固件的步驟包括：

• 從Github等存儲庫克隆或下載採礦項目
• 在必要時修改HDL文件以匹配您的FPGA模型
• 使用FPGA工具鏈合成設計
• 生成bitstream文件以編程FPGA
• 使用閃爍的工具或JTAG接口上傳Bitstream

編程後， FPGA將開始執行採礦算法。根據設計，它通過UART，SPI或PCIE與主機通信。然後，主機將工作單元從採礦池傳遞到FPGA，並將共享回到池服務器。

將FPGA連接到採礦池

為了有效地，您需要將FPGA連接到加密貨幣池。採礦池骨料哈希功率並根據貢獻工作分配獎勵。受歡迎的池包括用於Bitcoin的泥池，F2Pool和螞蟻池，而Altcoins也存在類似的池。

將您的基於FPGA的礦工連接到游泳池：

• 確保FPGA固件支持標准採礦協議，例如層或GETWORK
• 設置帶有池地址，用戶名，密碼和端口的配置文件或命令行參數
• 運行一個宿主端應用，該應用程序充當FPGA和採礦池之間的橋樑
• 通過日誌或GUI工具監視連接狀態和哈希提交率

一些FPGA採礦實現需要編寫或調整此橋接軟件，通常是在Python或C ++中。該組件處理JSON-RPC與池的通信，並將格式的工作發送到FPGA。

常見問題

問：任何FPGA都可以用於加密貨幣開採嗎？答：從技術上講，任何FPGA都可以用於採礦，但只有那些具有足夠邏輯單元，內存和時鐘速度的FPGA才能有效地表現。 Xilinx Zynq或Intel Cyclone系列之類的董事會通常是首選，因為它們的性能與成本比和社區支持。

問：與GPU或ASIC礦業相比，FPGA開採是有利可圖的嗎？答：FPGA採礦就盈利能力而言位於GPU和ASIC之間。它提供的效率高於GPU，但效率通常低於ASIC。由於所需的初始成本和技術專長，盈利能力在很大程度上取決於電力成本和開采的特定加密貨幣。

問：我是否需要了解Verilog或VHDL才能使用FPGA？答：雖然許多開源FPGA礦業項目已經存在，但是擁有諸如Verilog或VHDL之類的HDL的知識可以幫助自定義或優化採礦邏輯。它還允許故障排除和調整設計到不同的FPGA板或算法。

問：如何監視FPGA礦工的性能？答：性能監視通常是通過主機端軟件進行的，該軟件通過串行或USB接口讀取FPGA的數據。這些工具顯示諸如哈希速率，溫度和接受股份的指標。某些固件包括內置的日誌記錄功能，這些功能在操作過程中輸出實時統計信息。