دستگاه ماینر چیست و چه کاربردی در استخراج ارزهای دیجیتال دارد؟

همان‌طور که احتمالاً می‌دانید، بسیاری از شبکه‌های بلاکچینی با پیروی از سازوکار بیت کوین ایجاد شده‌اند. بدین ترتیب، برای اینکه ماهیت همتا به همتا در این ساختارها عملی شود، نیاز است تا نوعی از اجماع برای انجام امور و توافق درباره صحت رخدادها وجود داشته باشد. بسیاری از شبکه‌ها به همین منظور، اثبات گواه کار را برای خود برگزیده‌اند. الگوریتم اثبات کار نیز طوری طراحی شده است که امور بلاکچین را به ماینرها یا نودها می‌سپارد. در واقع ماینرها ستون اصلی فعالیت یک بلاکچین محسوب می‌شوند. اما آنها چطور می‌توانند به بهترین شکل ممکن از پس این وظیفه بر بیایند؟

در این مقاله قصد داریم گریزی به مفهموم ماینینگ، چیستی یک ماینر و جزئیات کار آن بپردازیم و از همه مهم‌تر با ابزارهای مورد استفاده آنها از جمله دستگاه ماینر بیشتر آشنا شویم. در ابتدا بهتر است مقاله را با تعریف ماینینگ یا استخراج ارز دیجیتال آغاز کنیم. با ما در مجله نوبیتکس همراه باشید.

ماینینگ چیست؟

ماینینگ یک فعالیت اصلی در شبکه بیت کوین و دیگر ارزهای دیجیتال با اثبات گواه کار محسوب می‌شود. در طی این فرآیند، بیت کوین‌های جدید (یا ارزهای دیجیتال تازه) ایجاد شده و وارد گردش می‌شوند. 

در حقیقت ماینینگ یا استخراج برای ادامه حیات این نوع شبکه‌ها ضروری است، زیرا اعتبارسنجی تراکنش‌ها، ایجاد بلاک‌های جدید و ایمن نگه‌داشتن بلاکچین بدون سازوکار ماینینگ امکان‌پذیر نیست. از طرفی دیگر، ماهیت ماینینگ به گونه‌ای است که اداره شبکه را غیر‌متمرکز می‌کند و با این امتیاز، نیاز به یک مرجع مرکزی برای اداره امور وجود ندارد.

 به منظور استخراج یا مانینگ نیاز است تا برنامه ‌ماینینگ شبکه مورد نظر اجرا شود. بنابراین لازم است که رایانه‌ها یا گره‌های شبکه این برنامه را اجرا کنند تا مراحل ماینینگ  آغاز شود. حل پازل‌های بسیار پیچیده ریاضی و در نهایت یافتن عدد نانس (Nonce) بخشی از این فعالیت محسوب می‌شوند. نتیجه موفق کار ماینرها باعث استخراج یک بلاک خواهد شد. درست در اینجاست که ماینرها به دستگاه استخراج ارز دیجیتال نیاز پیدا می‌کنند.

دستگاه ماینر چیست؟

همان‌گونه که در بخش قبل اشاره کردیم مراحل استخراج بلاک مانند حل یک پازل است. یافتن پاسخ پازل‌های بلاکچین در طول زمان سخت‌تر و سخت‌تر شده است. بدین ترتیب در گذشته، یک کامپیوتر ساده به عنوان یک گره یا ماینر در شبکه بیت کوین به کار گرفته می‌شد و از پس حل این مسائل با اتکا به سخت‌افزار خود بر می‌آمد اما با افزایش مشارکت و رقابت و از طرفی وجود مبحث سختی شبکه، استخراج یک بلاک در طول زمان سخت‌تر و پیچیده‌تر شد و این روند کماکان تا به امروز ادامه دارد. 

با این تفاسیر احتمالا حدس زده‌اید که دستگاه ماینر چیزی بیش از یک کامپیوتر قدرتمند نیست و به لطف توان پردازشی بالای سخت افزار خود، توانایی حل مسائل بسیار پیچیده مرتبط با هش هر بلاک را دارا است.

به دلیل تغییرات شبکه و سخت‌تر شدن ماینینگ و افزایش قیمت بیت کوین، چیزی نگذشت که پای شرکت‌های مختلف به این حوزه باز شد و روند ساخت انواع دستگاه استخراج ارز دیجیتال پیشرفته‌‌تر و تخصصی‌تر آغاز شد، به طوری که در حال حاضر برخی شرکت‌ها به طور اختصاصی تنها به تولید دستگاه ماینر می‌پردازند و محصولات آنها شامل صدها دستگاه ماینر مختلف برای استخراج انواع ارزهای دیجیتال است.

انواع دستگاه ماینر چطور دسته‌بندی می‌شوند؟

باید به این موضوع توجه کرد که الگوریتم رمزنگاری ارزهای دیجیتال با یکدیگر متفاوت است، بنابراین برای تولید توان پردازشی مورد نیاز برای استخراج هر کدام از آنها باید ابتدا متوجه شد که هر دستگاه ماینر از چه الگوریتم استخراجی پشتیبانی می‌کند. در ادامه به توضیح این مسئله می‌پردازیم.

دستگاه ماینر متکی بر تراشه سی پی یو

استخراج به کمک تراشه CPU یا واحد پردازش مرکزی رایانه‌ها از اولین روش‌ها برای استخراج ارز دیجیتال محسوب می‌شود. در این روش با درگیر شدن سی پی یو رایانه‌ها و مصرف قابل توجهی برق، می‌توان اقدام به استخراج ارزهای دیجیتال نمود. در روزهای آغازین صنعت ماینینگ، از آنجایی که سی پی یوها در هر رایانه‌ای وجود داشتند و میزان هش ریت شبکه به میزانی بود که سی پی یو یک کامپیوتر خانگی هم توان پردازش آنها را داشت. به همین دلیل، بسیاری از کامپیوتر شخصی خود به عنوان دستگاه ماینر استفاده کردند و حتی موفق به استخراج بیت کوین شدند. 

با گذشت زمان، سختی شبکه بیت کوین دچار تغییر شد و نرخ هش شبکه افزایش یافت. اوضاع طوری پیش رفت که دستگاه استخراج ارز دیجیتال مبتنی بر تراشه سی پی یو دیگر توانایی حل کردن مسائل پیچیده بلاکچین بیت کوین را از دست داد. درست در این زمان بود که استفاده از دستگاه ماینر سی پی یو محور حداقل برای استخراج ارز دیجیتال بیت کوین کنار گذاشته شد.

البته در این میان بلاکچین‌هایی وجود دارند که الگوریتم‌ استخراج آنها با دستگاه ماینر CPU تنظیم شده است. برای نمونه بایت کوین، زی کش و مونرو از جمله این موارد هستند. دلیل اصلی چنین تصمیمی این است که ماینرهای کوچک و معمولی نیز فرصتی داشته باشند تا در امور شبکه مشارکت کنند و سهمی از فعالیت خود بدست آورند، و از طرفی افزایش تعداد ماینرها، باعث غیرمتمرکزتر شدن شبکه می‌شود. 

میزان بازده این سخت ‌افزارها با واحد اندازه‌گیری کیلوهش در ثانیه kh/s سنجیده می‌شود. بنابراین حتی بهترین CPUها نیز توان تولید هش ریت بالایی ندارند و توان رقابت در امر ماینینگ برای آنها ممکن نیست. به همین دلیل بازیگران جدیدی با کارایی بهتر پا به عرصه رقابت در استخراج ارز دیجیتال گذاشته‌اند.

دستگاه ماینر متکی بر کارت گرافیک (GPU)

همان‌طور که در بخش قبل بیان شد با گسترش صنعت ماینینگ، رقابت برای دریافت پاداش استخراج افزایش یافت و در نتیجه لازم بود دستگاه‌های استخراج ارز دیجیتال کارآمدتری وارد بازار شوند. ماینرهای جدید مبتنی بر توان پردازشی کارت گرافیک کار می‌کردند و هش ریت تولیدی آنها بسیار بیشتر از دستگاه‌های ماینر گذشته بود. بر همین اساس بسیاری از افراد استفاده از دستگاه ماینر متکی بر کارت گرافیک را آغاز کردند. اولین نرم‌افزاری که امکان استخراج با GPU را برای ماینرها فراهم کرد، در سال 2010 به بازار عرضه شد.

میزان هش ریت تولیدی در دستگاه ماینر متکی بر کارت‌های گرافیکی، با مگاهش در ثانیه mh/s اندازه‌گیری می‌شود. هر یک مگاهش برابر با هزار کیلوهش است. 

عملکرد یا توان استخراج کارت گرافیک بر اساس عمر و قیمت آن متفاوت است، اما هش ریت بسیاری از GPU‌های مدرن به بیش از 10 مگاهش می‌رسد. بهترین GPUهای موجود در بازار می‌توانند به هش ریتی بیش از 100 مگاهش دست پیدا کنند. دستگاه ماینر GPU، پردازش را صورت موازی و هم‌زمان انجام می‌دهد، به همین دلیل هش ریت آنها بسیار بالاتر از ماینرهای متکی بر CPU است. 

یکی دیگر از دلایل محبوبیت دستگاه استخراج ارز دیجیتال متکی بر پردازنده‌های گرافیکی، انعطاف‌پذیری آن با بلاکچین‌های مختلف با الگوریتم‌های استخراج گوناگون است. ارزهای دیجیتال بسیاری را می‌توان با پردازنده‌های گرافیکی استخراج کرد.

اگرچه باید توجه داشت که استفاده از پردازنده‌های گرافیکی برای استخراج بیت کوین زیاد دوام نیاورد و خیلی زود سخت‌افزارهای جدیدی معرفی شدند که صنعت ماینینگ را دچار تحول کامل کردند.

دستگاه ماینر ASIC بیت کوین

با رشد روز‌افزون سختی شبکه و عدم توان کافی پردازشگرهای گرافیکی و سی پی یو برای استخراج بیت کوین، سخت‌افزارهای جدیدتری به نام دستگاه ماینر ASIC وارد دنیای ماینینگ شدند. ASIC مخفف مدار مجتمع با کاربرد خاص است. این سخت‌افزار تنها برای یک کار طراحی شده‌ است؛ استخراج ارز دیجیتال!

 اولین دستگاه ماینر ASIC در سال 2012 به بازار عرضه شد که توان هش ریت آن تقریبا 200 برابر بیشتر از ماینرهای استاندارد متکی بر پردازنده گرافیکی آن زمان بود. توان محاسباتی این دستگاه‌های قدرتمند بر حسب تراهش در ثانیه (th/s) اندازه‌گیری می‌شود. یک تراهش برابر با 1000 مگاهش (یک تریلیون هش) است. در حال حاضر هش ریت برخی از دستگاه‌های استخراج ASIC به بیش از 200 تراهش در ثانیه می‌رسد که بسیار بیشتر از توان بهترین ماینرهای متکی بر GPU است.

 ماینرهای ASIC با وجود توان بسیار بالا دارای چند مشکل اساسی هستند. یکی از موارد منفی در مورد این دستگاه‌های استخراج، قیمت بسیار زیاد آنها است و شاید هرگز به نقطه سوددهی نسبت به هزینه خرید آنها نرسند.

از سوی دیگر خرید دستگاه ماینر با توجه به هزینه‌های برق و چالش‌های سختی شبکه، و هزینه‌های نگهداری آن بیشتر ممکن است برای افرادی سودآور باشد که این دستگاه‌ها را در حجم گسترده خریداری می‌کنند و صاحب یک مزرعه فارم هستند.

نکته دیگر در مورد ASICها این است که این دستگاه‌ها با حداکثر توان کار می‌کنند بنابراین عمر مفید آنها بسیار کمتر از سخت‌افزارهای دیگر است و خیلی زود باید به فکر جایگزینی آنها بود تا میزان هش ریت افت نکند.

علاوه بر موارد بیان شده، اکثر دستگاه‌های ASIC تنها برای استخراج یک ارز دیجیتال خاص طراحی شده‌اند. به عنوان نمونه، یک دستگاه ماینر ASIC که برای استخراج بیت کوین ساخته شده است توانایی شناسایی الگوریتم SHA-256 را دارد که در بیت کوین به کار رفته است. اگرچه ممکن است این دستگاه بتواند از پس استخراج الگوریتم‌های دیگر نیز بر بیاید، اما بهترین عملکرد آن روی همان الگوریتم SHA-256 خواهد بود. به همین خاطر از محبوبیت استخراج ارز دیجیتال با کمک GPU هنوز هم محبوب‌تر از دیگر روش‌ها محسوب می‌شود.

شایان ذکر است که برخی از پروژه‌ها، مانند مونرو و ریون کوین (Ravencoin)، عمداً به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در برابر دستگاه ماینر ASIC مقاوم باشند و استخراج آنها با دستگاه ASIC معمولاً مقرون به صرفه نیست.

ریگ ماینینگ چیست؟

بسیاری از ماینرها برای اینکه بتوانند میزان هش (Hash rate) خود را افزایش دهند به یک راهکار نوین دست زده‌اند. ماینرها معمولا ۶ تا ۱۲ کارت گرافیک را در یک کامپیوتر قرار می‌دهند و به طور همزمان از توان کارت‌های گرافیک استفاده می‌کنند تا یک ارز دیجیتال را ماین کنند. این دستگاه قدرتمند، اصطلاحا با نام ریگ ماینینگ شناخته می‌شود. برخی از ریگ‌های ماینینگ حتی قدرتمندتر طراحی می‌شوند و در برخی موارد حتی تا 24 تا 48 پردازشگر گرافیکی GPU به طور همزمان در حال استخراج یک ارز دیجیتال هستند. البته مسئله خنک‌سازی، رساندن و مصرف برق و همچنین مدیریت این تعداد سخت‌افزار، امری نسبتا پر استرس است و افراد بسیار حرفه‌ای به سراغ جمع کردن چنین تجهیزاتی می‌روند.

استخر ماینینگ چیست؟

همان‌طور که احتمالا تا این بخش مقاله متوجه شده‌اید سختی شبکه استخراج ارزهای دیجیتال به اندازه‌ای زیاد شده است که به طور شخصی نمی‌توان بسیاری از ارزهای دیجیتال از جمله بیت کوین را استخراج کرد. بر همین اساس ماینرها تصمیم گرفته‌اند دستگاه‌های ماینر خود از طریق یک شبکه به یکدیگر متصل کنند تا شانس بیشتری برای استخراج یک بلاک و دریافت پاداش آن داشته باشند. این همکاری و شبکه‌ای که به وجود آمده است با نام استخر ماینینگ (Mining pool) میان افراد شهرت یافته است.

از آنجایی که ممکن است سال‌ها طول بکشد تا پس از تهیه، راه‌اندازی، تامین سرمایش و نگهداری دستگاه‌های ماینینگ به نقطه سودآوری برسد، پیوستن به یک استخر ماینینگ، مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه برای افزایش شانس دریافت پاداش بیت‌کوین است.

معرفی بهترین دستگاه‌های ماینر در سال 2024

سخت‌افزارهای بسیاری در صنعت ماینینگ در دسترس افراد قرار دارند و می‌توان با یک انتخاب هوشمندانه وارد دنیای استخراج و خرید رمزارز شد. روش‌های بسیاری برای سنجش ارزش یک دستگاه ماینر وجود دارد. با این حال در این قسمت با سود‌سازترین دستگاه‌های استخراج ارز دیجیتال در سال 2024 آشنا می‌شویم. باید توجه کرد که قیمت و میزان درآمد اشاره شده دارای نوسان است و بهتر است پیش از هر نوع تصمیم‌گیری از جدیدترین تغییرات فاکتورهای ذکر شده اطمینان حاصل کنید. شایان ذکر است درآمد تقریبی روزانه اشاره شده بدون در نظر گرفتن هزینه‌های مربوط به برق و نگهداری این دستگاه‌ها بیان شده است.

نام دستگاه ماینر	هش ریت	میزان مصرف برق (وات)	قیمت (دلار)
Bitmain Antminer S19 XP Hyd	255Th/s	5304	$4,150
Bitmain Antminer S19 XP	140TH/s	3010	$3,999
Canaan Avalon Made A1366	130TH/s	3250	$5,499
MicroBT Whatsminer M50S	126TH/s	3276	$2,999
MicroBT WhatsMiner M56S	212TH/s	5500	$4,300

سخن پایانی

در این مقاله مروری بر کارکرد ماینینگ داشتیم و به طور اختصاصی به معرفی ابزار کار ماینرها، یعنی دستگاه ماینر پرداختیم و در ادامه با انواع این سخت‌افزارها آشنا شدیم. نهایتا با برخی از پر سود‌ترین دستگاه‌های استخراج ارز دیجیتال آشنا شدیم. با توجه به ماهیت صنعت ماینینگ به خصوص در استخراج بیت کوین، می‌توان مشاهده کرد که اشخاص بدون مشارکت و تلاش جمعی توانایی رقابت در این اکوسیستم را ندارند. بنابراین در مورد بلاکچین بیت کوین، اضافه شدن به استخرهای ماینینگ امری منطقی به نظر می‌رسد. از طرفی دیگر برخی از ارزهای دیجیتال هم وجود دارند که امکان استخراج شخصی آنها همچنان امکان‌پذیر است و برای بسیاری، این مسیر جذاب‌‌تر است. در دنیایی که خرید رمزارز و سرمایه‌گذاری در ارزهای دیجیتال با تلاش کمتری در حال انجام است، قضاوت اینکه آیا در زمان فعلی آیا ماینینگ به سود افراد است یا خیر، بستگی به معیارهای مختلفی دارد که پرونده آنها باید تک تک بررسی شوند.

سؤالات متداول