Mineração com FPGA
A mineração com FPGA usa field-programmable gate arrays para minerar criptomoedas, oferecendo um meio-termo entre GPUs e ASICs em flexibilidade e eficiência.
Definição
Mineração com FPGA é a mineração de criptomoedas feita com field-programmable gate arrays, chips que podem ser configurados depois da fabricação para funcionar como circuitos digitais personalizados. No início da história da mineração de Bitcoin, os FPGAs preencheram a lacuna entre a mineração com GPU e os mineradores ASIC criados especificamente para essa finalidade. Eles eram muito mais eficientes em energia do que placas de vídeo para hashing SHA-256, ao mesmo tempo em que ainda podiam ser reprogramados para diferentes designs.
Como Funciona
A mineração de Bitcoin exige hardware para aplicar hash repetidamente aos dados do cabeçalho do bloco com SHA-256 até encontrar um resultado abaixo do alvo da rede. Um minerador FPGA carrega um design de hardware, muitas vezes chamado de bitstream, que organiza os blocos lógicos do chip em um pipeline de hashing SHA-256. Em vez de executar o algoritmo como software comum, o FPGA realiza o trabalho como um circuito dedicado.
Na prática, o minerador recebe trabalho de um software de mineração ou de um pool, altera valores de nonce e outros campos, e informa shares ou blocos válidos quando os encontra. Operadores podem ajustar clock speed, tensão, refrigeração e firmware, então os FPGAs recompensavam uma engenharia cuidadosa. Eles também exigiam mais habilidade técnica do que PCs comuns e acabaram sendo superados por mineradores ASIC, cujos chips são fixos para um algoritmo, mas entregam uma taxa de hash por watt muito maior.
Por Que Isso Importa
A mineração com FPGA importa porque mostra como a mineração de Bitcoin saiu de computadores de uso geral e avançou para hardware industrial especializado. A progressão de CPUs para GPUs, depois FPGAs e então ASICs deixou claro que a rentabilidade depende de eficiência energética, custo de hardware, refrigeração e habilidade operacional, não apenas de acesso a uma máquina capaz de calcular hashes.
A tecnologia também explica um tradeoff central no hardware de mineração. FPGAs são flexíveis e podem ser reprogramados para experimentos, algoritmos alternativos de proof-of-work ou cargas de trabalho que não envolvem mineração. ASICs são menos flexíveis, mas muito mais eficientes para a carga de trabalho SHA-256 do Bitcoin. Como a taxa de hash total do Bitcoin é tão grande, essa vantagem de eficiência tirou a mineração com FPGA da competição normal no Bitcoin.
Termos Relacionados
A mineração com FPGA está intimamente relacionada a proof of work, hash rate, mineradores ASIC e dificuldade de mineração. Proof of work define o processo competitivo, hash rate mede quantas tentativas o hardware consegue fazer, e a dificuldade ajusta o quão difícil é encontrar um bloco válido. A mineração com ASIC é a etapa posterior de hardware que tornou os FPGAs em grande parte históricos para o Bitcoin.