ما هو جهاز التعدين باستخدام الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC)؟
دائرة متكاملة خاصة بالتطبيق (ASIC) هي شريحة دائرة متكاملة مصممة لغرض محدد. جهاز التعدين ASIC هو جهاز يستخدم ASICs لغرض وحيد وهو "التعدين" للعملات الرقمية. بشكل عام، يتم بناء كل جهاز تعدين ASIC لتعدين عملة رقمية محددة بناءً على خوارزميات التجزئة الخاصة بها. يمكن التفكير في ASICs كأجهزة حاسوب متخصصة تم تحسينها لحل لغز إثبات العمل التشفيري.
لأن ASICs مصممة خصيصًا لـ تعدين العملات الرقمية، فإنها تقوم بذلك بسرعة أكبر بكثير من أجهزة الكمبيوتر الشخصية التي قد تُعتبر قوية في ظروف أخرى.
النقاط الرئيسية
- جهاز تعدين الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيق (ASIC) هو جهاز حاسوبي يستخدم الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيق لغرض وحيد وهو تعدين البيتكوين أو أي عملة مشفرة أخرى قابلة للتعدين.
- الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيق (ASIC) عادة ما تكون مصممة لتحسين حساب وظيفة واحدة فقط أو مجموعة من الوظائف ذات الصلة.
- يقوم معدّنو البيتكوين بمراجعة والتحقق من المعاملات السابقة للبيتكوين وإنشاء كتل جديدة لإضافة البيانات إلى سلسلة الكتل (blockchain).
تاريخ أجهزة التعدين ASIC
يتطلب تعدين العملات الرقمية من خلال تقنية إثبات العمل (PoW) في سلسلة الكتل مثل البيتكوين لتنفيذ عملياتها. تتضمن عملية التعدين حل لغز تشفير عن طريق توليد رمز تجزئة حتى يتم العثور على واحد بقيمة تساوي أو تقل عن قيمة صعوبة الهدف. أول مُعدّن يجد الحل للغز يتم إضافة كتلته إلى سلسلة الكتل. يحصل كل فائز في مسابقة تعدين البيتكوين على مكافأة (كمية محددة من البيتكوين) بالإضافة إلى رسوم المعاملات للمعاملات في تلك الكتلة.
في الأيام الأولى لبيتكوين، كان بإمكان أي حاسوب يمتلك قدرة معالجة كافية أن يقوم بتعدين البيتكوين. ومع ذلك، فإن تلك الأيام قد ولّت منذ زمن؛ ففي عام 2012، تم تقديم أول جهاز تعدين ASIC، مما جذب أعدادًا كبيرة من معدّني العملات الرقمية.
مع توسع شبكة أجهزة التعدين، زادت صعوبة التعدين لأن الشبكة مصممة لزيادة الصعوبة عندما يكون هناك المزيد من القدرة الحاسوبية. أدى ذلك إلى سباق للاستفادة من أكبر قدر من "قوة التجزئة"، وهو المصطلح المستخدم لوصف عدد التجزئات التي يمكن أن يولدها المعدّن في الثانية (أو التجزئات المجمعة في الثانية لجهاز تعدين متصل بالشبكة أو مجموعة تعدين).
كيف يعمل جهاز التعدين المتخصص (ASIC)
بدلاً من أن تكون دوائر متكاملة متعددة الأغراض - مثل شرائح RAM أو معالجات أجهزة الكمبيوتر أو المعالجات الدقيقة للأجهزة المحمولة - فإن الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيق (ASICs) المستخدمة في تعدين العملات الرقمية مصممة خصيصًا لتعدين العملات الرقمية من خلال توليد الهاشات فقط. تم تصميم الشرائح لحساب خوارزمية أو عدد قليل من خوارزميات الهاش. يتم وضعها على لوحة دائرة متكاملة (أو عدة لوحات) ويتم برمجتها لتوليد الهاشات.
التجزئة
الهاش هو رقم سداسي عشري طويل، وهو نتيجة (مخرج) إدخال خوارزمية الهاش. تحتوي الكتل على مساحة مخصصة تُسمى رأس الكتلة، والتي تتضمن معلومات معينة. أحد هذه الحقول هو الـ nonce، أو "الرقم المستخدم مرة واحدة". في حقل آخر، توجد معلومات حول المعاملة التي ستنقل مكافأة الكتلة إلى المُعدّن، والتي تُسمى coinbase. يعمل حقل coinbase أيضًا كحقل "nonce إضافي" لأنه يمكن أن يحتوي على المزيد من البيانات. يمكن تعديل هذين الحقلين لتوليد هاشات مختلفة.
لتعدين كتلة، يقوم برنامج التعدين بتغيير الـ nonce والـ extra nonce (عادةً كلاهما) لتوليد تجزئة جديدة حتى يتم الوصول إلى رقم أقل من التجزئة المستهدفة. يُطلق على هذه العملية اسم التجزئة. كلما زاد عدد التجزئات التي يمكن إجراؤها في فترة زمنية محددة، زادت احتمالية حصول المُعدّن على المكافأة.
تبريد
يستخدم التجزئة جميع الموارد الحاسوبية في جهاز التعدين ASIC، مما يولد الكثير من الحرارة. توليد الحرارة يعيق الكفاءة. الحرارة تبطئ التوصيل ويمكن أن تسبب ضررًا، لذلك تستخدم الأجهزة التبريد النشط، مثل المشتتات الحرارية، والمراوح الكبيرة، أو التبريد السائل، لمكافحة الحرارة. إحدى مزارع التعدين ASIC، وهي CleanSpark، تغمر آلاف أجهزة ASIC في زيت غير موصل، يتم تدويره عبر عملية تبريد للحفاظ على درجة حرارة محددة.
اعتبارات جهاز التعدين ASIC
قبل الاستثمار بآلاف الدولارات في جهاز تعدين ASIC، إليك بعض العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار:
- العملات التي يمكن تعدينها: قائمة العملات الرقمية التي يمكن تعدينها باستخدام أجهزة ASIC أصغر بكثير من تلك التي يمكن تعدينها باستخدام أجهزة GPU. العملات الرقمية التي يمكن تعدينها باستخدام أجهزة ASIC تشمل بيتكوين، لايتكوين، والعديد من العملات الأخرى.
- موقع جهاز التعدين: على الرغم من أن أجهزة التعدين باستخدام GPU يمكن وضعها في المنزل، إلا أن أجهزة التعدين باستخدام ASIC تكون أكثر ضجيجًا وتولد حرارة أكبر بكثير. هذا يعني أن المنزل ليس المكان المثالي لجهاز ASIC، ويجب النظر في مواقع بديلة مثل القبو أو المرآب مع توفير التبريد.
- استهلاك الطاقة: الجيل الأحدث من أجهزة ASIC أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة مقارنة بأجهزة GPU، ولكنه يستهلك كميات هائلة من الطاقة على أي حال. قد يتطلب وجود جهاز تعدين ASIC في المنزل ترقية نظام الأسلاك الكهربائية للتعامل مع زيادة الحمل الكهربائي وتوفير تبريد إضافي.
- اختيار تجمع تعدين البيتكوين: تتيح تجمعات التعدين للمعدّنين دمج قوة أجهزة ASIC الخاصة بهم لتعدين البيتكوين وتقاسم المكافآت للكتل التي تم تعدينها بنجاح. العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار تجمع تشمل سمعته وحجمه وقواعد الدفع.
- العائد على الاستثمار: قد لا يكون العائد على الاستثمار مرتفعًا بما يكفي لتبرير التكلفة الأولية لجهاز ASIC والتكاليف التشغيلية المستمرة.
ما هو معنى ASIC؟
ASIC تعني الدائرة المتكاملة المخصصة لتطبيق معين. يمكن تصميم هذه الدوائر الخاصة لأي غرض، ولكن في عالم العملات الرقمية، يتم بناؤها للتعدين.
هل وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي دائرة متكاملة خاصة بالتطبيق (ASIC)؟
لا. تُستخدم ASICs لغرض محدد واحد، بينما تم تصميم وحدة المعالجة المركزية لتكون قادرة على أداء أكثر من مهمة واحدة أو عدد قليل من المهام.
ما هو ASIC في الإلكترونيات؟
تُعتبر ASICs لوحات إلكترونية مطبوعة تحتوي على دوائر ووحدات معالجة تعمل كنظام يقوم بتنفيذ مهام محددة.
الخلاصة
تم تصميم آلات التعدين الخاصة بالدارات المتكاملة المخصصة للتطبيقات لتوليد الهاشات لتعدين العملات الرقمية. إنها أسرع بكثير من وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسوميات في هذا الصدد، وقد سيطرت على شبكات العملات الرقمية القابلة للتعدين.