1984 年、最初のフィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA) は、ロス フリーマンによって発明され、別のエンジニアであるバーナード・フォンダーシュミットとともにザイリンクス社を共同設立しました。 ザイリンクスは、1985 年に最初の商業的に実行可能なフィールド プログラマブル ゲート アレイ XC2064 を製造しました。 XC2064は64ゲートのデバイスで,独自のハードウェアアーキテクチャを必要とせずにプログラミングによるカスタマイズが可能であった.

FPGAと呼ばれる集積回路は、特定の機能を実行するように構成されてもよい。 暗号通貨マイニングのコンテキストでは、FPGAは暗号通貨のマイニングブロックで重要な役割を果たすようにプログラムできます。 FPGAマイニングは、従来のCPUやGPUマイニングよりも生産性が高く、消費電力が少ないため、近年ますます人気が高まっています。

フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)

FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)は、ASICといくつかの類似点を共有する暗号通貨マイニング機器の一種ですが、1つの重要な違いがあります。 FPGAは、特定のタスクを実行するように構成および再プログラムできる集積回路であり、単一機能用に設計されたASICよりも汎用性が高くなります。 構成可能なロジックブロックとプログラム可能な相互接続で構成されるFPGAは、特定の機能を実行するように調整でき、航空宇宙、自動車、電気通信などのさまざまな業界で広く使用されています。

FPGAは、再構成可能な相互接続の階層を備えており、さまざまな構成でブロックを相互に接続できます。 これらのロジックブロックは、複雑な組み合わせ演算を実行したり、ANDやXORなどの単純なロジックゲートとして機能するようにプログラムできます。 さらに、ほとんどのFPGAロジックブロックには、基本的なフリップフロップからより大きなメモリブロックまで、さまざまなメモリ要素が含まれています。

FPGAを再プログラムしてさまざまなロジック機能を実装する機能により、ソフトウェアと同様に柔軟で再構成可能なコンピューティングが可能になります。 この適応性により、FPGAはさまざまなマイニングアルゴリズムで動作するように簡単に再構成できるため、暗号通貨マイニングの魅力的なオプションになります。 FPGAは、特定のマイニングタスクでASICと同じレベルの効率を提供しない場合がありますが、その汎用性と再プログラム可能性により、変化するアルゴリズムに適応したり、複数の暗号通貨を同時にマイニングしたりする必要があるマイナーにとって貴重なツールになります。

FPGAは暗号通貨マイニングにどのように役立ちますか?

FPGAは暗号通貨マイニングで重要な役割を果たし、GPUやASICなどの他のマイニングハードウェアと比較して独自の利点を提供します。 彼らの主な強みは、柔軟性、エネルギー効率、およびさまざまなマイニングアルゴリズムとの互換性にあり、進化し続ける暗号通貨の世界のマイナーにとって貴重な資産となっています。

変化するニーズに適応可能なハードウェア

FPGAの主な利点の1つは、さまざまなタスクに合わせて再プログラムできるため、マイナーは必要に応じてハードウェアを調整できることです。 この柔軟性は、マイニングアルゴリズムと収益性要因が急速に変化する可能性のあるダイナミックな暗号通貨市場で特に有益です。 FPGAを使用することで、マイナーはASICやGPUよりも簡単にさまざまな暗号通貨とマイニング戦略の間をピボットできます。

費用対効果の高い運用のためのエネルギー効率

FPGAはエネルギー効率の面でもCPUを上回り、CPUを上回っていることが多く、特定の状況ではGPUに匹敵または上回っています。 エネルギー使用量の削減は、鉱夫の運用コストの削減に直接つながり、鉱業事業の全体的な収益性を高めます。 FPGAは常に最高のコンピューティングパフォーマンスを提供するとは限りませんが、エネルギー経済性により、コスト意識の高い鉱夫にとって実行可能なオプションになります。

さまざまなマイニングアルゴリズムとの互換性

FPGAが幅広いマイニングアルゴリズムで動作することも、他のマイニングハードウェアとは一線を画す利点です。 この互換性により、鉱夫は鉱業ポートフォリオを多様化し、収益性を最適化し、リスクを軽減することができます。 FPGAは、さまざまな暗号通貨を探索したり、複数のコインを同時にマイニングしたりすることに関心のある鉱夫に用途の広いソリューションを提供します。

FPGAでマイニングできるアルゴリズムとコイン

FPGAは、さまざまなアルゴリズムをマイニングすることができます。 FPGAでマイニングできる一般的なマイニングアルゴリズムをいくつか紹介します。

• X16R: レイヴンコインやその他の暗号通貨で採用されているハッシュアルゴリズムは、X16Rと呼ばれます。 これは、分散化をサポートし、ASICマイニングに耐性があることを目的としています。 X16R で使用される 16 個のハッシュ操作は、前のブロックのハッシュに基づいて選択されます。

• クリプトナイト:Moneroやその他の暗号通貨は、クリプトナイトとして知られるメモリバウンドハッシュ技術を採用しています。これは、分散化をサポートし、ASICマイニングに耐性があることを目的としています。 独自のメモリハードアーキテクチャにより、CryptoNightはマイニング操作を実行するために多くのメモリを必要とします。

• エクイハッシュ: Zcashやその他の暗号通貨は、メモリを大量に消費するハッシュアルゴリズムEquihashを採用しています。 これは、分散化をサポートし、ASICマイニングに耐性があることを目的としています。 その独特のメモリハード設計のため、Equihashはマイニング操作を実行するために多くのメモリを必要とします。

• スクリプト: Scryptは、ライトコインなどの暗号通貨のハッシュ方式であり、多くのメモリを必要とします。 これは、分散化をサポートし、ASICマイニングに耐性があることを目的としています。 その独特のメモリハードアーキテクチャのため、Scryptはマイニング操作を実行するために多くのメモリを必要とします。

2023年の鉱業に最適なFPGA

1. Digilent Nexys A7-100T: ザイリンクスの Artix-7 FPGA を搭載し、パフォーマンスと手頃な価格のバランスが取れた、学習者や愛好家に適した FPGA ボードです。

2. ALINX AX7020: この FPGA ボードはザイリンクス Zynq UltraScale+ MPSoC をベースとしており、ARM プロセッサ コアとプログラマブル ロジックの組み合わせを備えているため、マイニングやその他のアプリケーションに最適です。

3. Digilent Basys 3 Artix-7: ザイリンクスの Artix-7 FPGA を搭載した、学生や愛好家向けに設計されたエントリーレベルの FPGA ボードで、FPGA を使用したマイニングの実験を検討しているユーザーに手頃な価格のオプションを提供します。