Radeon 5970 для майнинга

Почему майнинг на видеокарте быстрее майнинга на процессоре?

Некоторые пользователи Bitcoin задают вопрос: почему майнинг на GPU (видеокарте) быстрее чем майнинг на CPU (процессоре)?

Для начала давайте уточним:

CPU – центральный процессор (или просто процессор), является частью компьютера, исполняющей задачи программного обеспечения и указывающей всем остальным частям компьютера, что они должны делать в соответсвии с командами программ и пользователя.

GPU — графический процессор, является частью видео подсистемы компьютера. Основная функция GPU – рендеринг 3D графики и визуальных эффектов.

И GPU и CPU – являются процессорами, но сконструированны они были для выполнения различных задач. Эта конструктивная разница и делает GPU более производительным при майнинге в Bitcoin.

Ядро CPU обрабатывает 4 32-битных инструкции за такт (SSE), или 8 32-битных инструкций за такт (AVX), в то время как GPU Radeon HD 5970 способно обработать 3200 32-битных инструкции за такт (используя свои 3200 ALU или шейдеров). Получается что в этом примере GPU способно обработать в 800 (или в 400 (при AMX)) раз больше инструкций за такт чем СPU.

Даже не смотря на то, что с 2011 года производятся CPU c 6, 8 и 12 ядрами, и тактовой частотой в районе 2000-3000 МГц и более, GPU Radeon HD 5970 (с тактовой частотой 750 МГц) остаётся более чем в 5 раз быстрее четырёх 12-ядерных CPU с частотой 2,3 ГГц (при стоимости последних в районе $4700, в отличии от $350 за HD5970).

CPU, в первую очередь, разрабатывались для того, чтобы принимать решения в соответствии с указаниями программы. Например, если вы печатаете документ и сохраняете его, то работа CPU заключается в том, чтобы преобразовать ваш документ в соответствующий тип файла и дать указание жёсткому диску записать этот файл. Процессор также способен выполнять математические расчёты, в каждом CPU есть один или несколько ALU, способен следовать инструкциям «если произошло это — сделай то, иначе сделай что то другое». Большое количество элементов CPU занимаются отслеживанием того, способны ли остальные элементы переключиться на выполнение новой задачи в необходимый момент.

Еще CPU выполняет множество других операций, которые добавляют сложности к его архитектуре, в том числе:

• ограничение привилегий между пользовательскими программами и операционной системой
• создание «иллюзии» виртуальной памяти для выполняемых программ
• обеспечение обратной совместимости для выполнения устаревших программ и инструкций

GPU были разработаны для обработки видео. Да, GPU могут делать и математические расчёты и многие другие задачи, но сконструированы они были именно для обработки видео, а не для принятия решений. Обработка видео представляет из себя большие объёмы однотипной работы, при которой пикселям на экране монитора постоянно указывается, что они должны делать. Для эффективного выполнения такой работы GPU сконструированы так, что могут быстро обрабатывать большие объёмы повторяющихся операций, но при этом довольно медлительны в переключении на новую задачу. GPU содержат в себе большое количество ALU, значительно большее, чем содержат в себе CPU. В результате чего GPU выполняет громоздкие математические вычисления намного быстрее чем CPU.

Представим себе что CPU — это маленькая группа очень умных людей. Они способны быстро справиться с любой поставленной задачей. Тогда GPU — это большая группа «бездарей», каждый из которых не в состоянии быстро выполнить какую-либо задачу, но которых можно научить выполнять повторяющиеся действия. В таком случае производительность большого числа «бездарей» делающих однотипную повторяющуюся работу окажется выше чем производительность небольшого числа очень умных людей выполняющих ту же работу.

Это вовсе не означает что CPU жирный, избалованный или ленивый. И CPU и GPU — изготовлены из миллиардов микроскопических транзисторов, размещённых на маленьком кусочке кремния, при этом то, что позволяет CPU хорошо делать свою работу — это более сложная структура каждого элемента. Сложнее структура — больше площади занимает каждый элемент, а площадь на кремниевом чипе стоит дорого. В отличие от CPU, в GPU структура каждого элемента проста и мала по площади, что позволяет разместить на одном чипе большее количество «бездарных» элементов.

ALU в GPU разбиваются на группы, в которых каждый участник в составе группы выполняет ту же операцию что и остальные (и не может выполнять какую то иную операцию). Они все будут работать над почти идентичной вариацией одной задачи, в идеальной синхронизации друг с другом, либо будут простаивать. При майнинге в Bitcoin выполняется одна постоянная операция — обработка хэш-функций, отличающихся друг от друга только одним символом — эта задача очень хорошо подходит для обработки на GPU.

Возьмём, к примеру, GPU Radeon HD 5970 — это популярная и высокопроизводительная видеокарта для майнинга содержит в себе 3200 ALU, которые можно рассматривать как 3200 «бездарных исполнителей», обученных делать одни и те же повторяющиеся задачи до тех пор, пока им не придётся прерываться для принятия каких либо решений. Radeon HD 5970 сконструирован по архитектуре VLIW-5, это означает что 3200 исполнителей объединены в 640 групп, и каждая группа способна выполнить 5 операций за 1 такт. Для сравнения возьмём 4-х ядерный CPU, способный моментально переключаться на новые задачи и принимать решения, он содержит в себе всего 4 (или небольшое кратное 4 количество) ALU.Так как ALU выполняет всю работу необходимую для майнинга в Bitcoin, то скорость майнинга напрямую зависит от количества ALU .

Вот причины по которым майнинг на GPU гораздо эффективнее майнинга на CPU: майнинг в Bitcoin не требует принятия решений, а представляет собой повторяющиеся математические операции. Принятие решений состоит только в определении «у меня есть блок» или «у меня нет блока». Это великолепная работа для выполнения на GPU.

Почему GPU AMD больше подходят для майнинга чем GPU Nvidia?

Во-первых, AMD конструирует свои GPU с использованием большого количества простых ALU (VLIW-архитектура), работающих на низких тактовых частотах (в среднем 1120-3200 ALU на частотах 625-900 МГц), в то время как конструкция GPU Nvidia состоит из меньшего числа более сложных ALU, что компенсируется повышением тактовой частоты ( в среднем 448-1024 ALU на частотах 1150-1544 МГц). Из-за разниц в архитектуре GPU ALU Nvidia занимают большую площадь, чем ALU AMD, соответственно Nvidia размещает в чипе меньшее количество ALU. Это и приводит к выигрышу GPU AMD в решении задач, в которых важнейшим является производительность ALU:

• AMD Radeon HD 6990: 3072 ALU x 830 МГц = 2550 миллиардов 32-битных инструкций в секунду
• Nvidia GTX 590: 1024 ALU x 1214 МГц = 1243 миллиардов 32-битных инструкций в секунду

Эта примерно 2х-3х кратная разница в производительности наблюдается во всём диапазоне линеек GPU от AMD и Nvidia, что сказывается в скорости решения всех ALU-связанных задач, таких как Bitcoin, подбор пароля (брутфорс) и т.д.

Во-вторых, алгоритм майнинга в Bitcoin основан на SHA-256, основная операция которого исполняется 1 инструкцией в GPU AMD (BIT_ALIGN_INT), но требует исполнения 3 инструкций в GPU Nvidia (2 shifts + 1 add), что даёт выигрыш производительности GPU AMD в 1,7 раза по сравнению с GPU Nvidia (около 1900 инструкций для AMD и около 3250 инструкций для Nvidia исполняются для функции сжатия SHA-250).

Суммарно эти 2 фактора делают производительность GPU AMD в 3-5 раз выше при майнинге в Bitcoin.

Источник

Майнинг на бюджетных видеокартах в 2021 году

Грандиозные перемены мироустройства, происходящие в последние годы, проявляются во множестве сфер человеческого бытия. Бесконечная мишура и броуновское движение некомпетентных правителей стали нормой во многих странах. Пустопорожние словесные перепалки, раздутие надуманных проблем, пропаганда ложных ценностей — основа дискурса сегодняшних топовых говорящих голов. На этом фоне продолжается выжимание соков из пипла, принуждение к подконтрольному образу жизни по лекалам произведений Оруэлла.

Могучая поступь цифрового мира, желание вложить средства в более менее надежные активы, а также желание подзаработать во время очередного хайпа на криптовалютном рынке, взвинтили цены на видеокарты до немыслимых еще полгода назад высот. СМИ и useful idiots продвигают умные тезисы о причинах подорожания и оправдывают искусственно созданный/будущий дефицит памяти, ШИМ-контроллеров и прочих деталей. Исходя из этого в ближайшие месяцы по приемлемой цене приобрести мощную видеокарту простому обывателю будет довольно сложно.

В этом контексте интересно изучить возможности проведения криптовалютных вычислений на дешевых видеокартах, которые не являются предметом охоты обеспеченных майнеров.

Как выбрать недорогую видеокарту, подходящую для майнинга и для игр?

Видеокарты с памятью хуже, чем GDDR5, имеют очень плохую пропускную способность, поэтому их приобретение нецелесообразно ни для игр, ни для майнинга.

Учитывая примерно одинаковую стоимость бюджетных графических адаптеров, не стоит рассматривать возможность покупки видеокарт с памятью GDDR3 (и хуже), даже если компьютер будет использоваться в качестве печатной машинки.

За цену до 50 USD сейчас можно купить новые видеокарты уровня GT 710, GTX1030, Radeon RX550-460 с 2 GB памяти GDDR5-типа, которые полностью покроют нужды офисного компьютера, а также дадут возможность играть во множество игр с производительностью выше интегрированной видеокарты, откусывающей память у системных DDR-модулей.

За такие деньги невозможно купить видеокарты с памятью GDDR5+, GDDR6 и GDDR6+, так как они входят в более высокую ценовую категорию. За полсотни баксов можно приобрести сносные б/у видеокарты, но есть риск купить набор «отремонтируй сам» с неисправными радиодеталями.

Кроме того, среди старых дешевых видеокарт не так уж много чего то подходящего для майнинга из-за низкой производительности и/или большой прожорливости.

Брать видеокарту с 1 гигабайтом памяти (даже GDDR5-типа) не имеет большого смысла, так как она будет не намного сильнее интегрированной, а по цене не отличается от двухгигабайтной. Кроме того, она будет заведомо непригодна для майнинга на ethash, так как минимальный размер DAG у любой монеты на этом алгоритме составляет 1 GB.

Выбор видеокарт с объемом памяти менее 2 GB оправдан только для очень слабых компьютеров, практически не пригодных для сколь-нибудь профитного майнинга, поэтому в данной статье не рассматривается.

Почему лучше ориентироваться на память GDDR5-типа в бюджетном сегменте?

Любая, даже самая дорогая DDR4-память не сравниться с быстродействием графической GDDR5-памяти.

Кроме того, отключение интегрированной графики улучшает тепловой режим работы центрального процессора, что косвенно увеличивает его производительность.

Это важно и для игр, и для майнинга криптовалют на randomx, randomWOW и других алгоритмах, оптимизированных для CPU.

Самыми доступными для ограниченных в средствах любителей техники являются модели производства компании Nvidia GT 710/730 с 2 гигабайтами памяти типа GDDR5. Сейчас такие видеокарты можно приобрести за 30-50 долларов. Есть модели с пассивной системой охлаждения и с небольшим вентилятором. Несмотря на низкий уровень потребления таких видеокарт, стоит ориентироваться на модели с активной системой охлаждения (вентилятором), так как это обезопасит видеокарту от перегрева в летние дни. К сожалению, возможности Nvidia GT 710/730 с 2 GB GDDR5-памяти в майнинге криптовалют на алгоритмах PoW очень ограничены архитектурой Kepler 2.0 и поддержкой устаревшей версии CUDA 3.5. Это связано с тем, что видеопроцессоры этих видеокарт выпущены уже очень давно.

Появление на рынке якобы новых видеокарт Nvidia с чипами GK208B в 2020 году было продиктовано желанием освободить склады и снять на этом немного деньжат с потребителей. Даже в Linux такие карты демонстрируют рекорды медлительности при вычислениях. В связи с этим их лучше использовать для разгрузки процессора от выполнения задач по прорисовке графики, воспроизведения видео — с этим они прекрасно справляются.

Более интересными для многопотоковых вычислений являются видеокарты GTX1030, Radeon RX550 и RX460. Они поддерживают относительно новые версии CUDA и OpenCL, что позволяет получить пристойные результаты при майнинге.

Технические характеристики low-end видеокарт с 2 GB GDDR5-памяти, влияющие на производительность майнинга

Рассмотрим подробнее вычислительные возможности видеокарт Nvidia и AMD нижнего ценового сегмента с 2 GB GDDR5-памяти.

Сравнительная таблица характеристик бюджетных видеокарт с памятью GDDR5 (до 50 USD) в контексте PoW-майнинга:

Nvidia AMD GT 710
2 GB GDDR5 GT 730
2 GB GDDR5
Rev 2.0 GTX1030
2 GB GDDR5 RadeonRX550
2и 4 GB GDDR5/

RX 550 640SP 4 GB

Radeon RX460
2/4 GB GDDR5 Дата начала производства (2014)
10 июня 2020 9 декабря 2014 17 мая 2017 Апрель 2017/
октябрь 2017 8 августа 2016 Графический процессор GK208B GK208-302-B1 GP108-300-A1 Lexa PRO/
Baffin LE Baffin Архитектура Kepler 2.0 Kepler 2.0 Pascal GCN 4.0 GCN 4.0 Технический процесс, нм 28 28 14 14 14 Количество транзисторов, млрд 1.02 1.02 1.8 2.2/3 3 Площадь кристалла, mm² 87 87 74 103/123 123 Количество ядер
(Cores) 192 384 384 512/640 640 Количество блоков текстурирования/
растеризации
(TMU/ROP) 16/8 32/8 24/16 32/16 и 40/16 56/16 Частота работы GPU, МГц 954 902 1228 1100/1019 1090 Производительность при операциях с плавающей запятой FP64,
GFLOPS 15.26 28.86 35.23 75.71/85.68 134.4 Объем видеопамяти, GB 2 2 2 2/4 2 Тип видеопамяти GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 Тактовая частота памяти, МГц 1253 1253 1502 1750/1500 1750 Разрядность памяти, бит 64 64 64 128 128 Эффективная частота работы памяти, Gbps 5 5 6 7/6 7 Полоса пропускания памяти, GB/s 40.1 40.1 48.06 112/96 112 Поддерживаемая версия CUDA или OPENCL Cuda 3.5 Cuda 3.5 Cuda 6.1 OpenCL 2.1 OpenCL 2.1 Теоретический хешрейт на Ethash, mh/s 5.01 5.01 6 14/12 14 Потребление
(TDP), ватт 19 38 30 50/60 75

Как видно из таблицы, безоговорочное лидерство в нижнем ценовом сегменте по производительности вычислений несут видеокарты производства компании AMD.

Некоторые особенности видеокарт нижнего ценового сегмента с памятью GDDR5

Видеокарты Nvidia GT 710/730 с 2 GB GDDR5 могут без особых ухищрений стабильно разгоняться по ядру на 50-100 МГц, а по памяти еще больше, так как в них используются современные модули памяти высокой плотности.

Видеокарта ASUS GT 710 с модулями памяти K4G80325FB-HC03 производства Samsung:

Микросхемы памяти K4G80325FB-HC03 согласно даташиту могут работать на тактовой частоте 1250 МГц (эффективная — 6 Gbps) с вольтажом VDD/VDDQ, равным 1.5/1.5 вольт. Это старые чипы третьего поколения, которые все же неплохо разгоняются.

Частота работы чипов памяти Samsung кодируется в последних двух цифрах маркировки:

Таким образом, базовая полоса пропускания этих карт, равная 40.1 GB/s может быть расширена с помощью увеличения частоты памяти. Правда это не даст особого эффекта из-за малой разрядности шины памяти, вызванной использованием всего двух модулей памяти.

Если не использовать вольтмодов, видеокарты Nvidia GT 710/730 с 2 GB GDDR5 могут быть разогнаны по ядру на 5-10% и по памяти на несколько сотен MHz (на 50-70%). По ядру можно еще больше увеличить разгон (на 30-40%), но стабильность работы такой видеокарты будет не очень высокой.

Плата видеокарты Nvidia GTX1030 производства ASUS с 2 GB памяти, набранными 2 чипами памяти Micron:

У видеокарт производства AMD на двухгигабайтных видеокартах установлено по 4 модуля памяти, что увеличивает разрядность шины памяти до 128 бит, что в два раза больше, чем у младших видеокарт nvidia. Поэтому красные карты значительно опережают видеокарты Nvidia на алгоритме Ethash.

Плата видеокарты AMD Sapphire RadeonRX550 с 2 GB памяти, набранными 4 чипами памяти Elpida:

Хотя рассматриваемые видеокарты имеют всего по 2 GB памяти, на них можно майнить некоторые монеты с небольшим размером DAG на алгоритме ethash, например Dubaicoin на пуле comining.

При этом можно сразу исключить из гонки видеокарты производства Nvidia. Хотя в них и стоят современные чипы памяти, их всего два, что ограничивает разрядность шины памяти 64 битами.

Кроме того, в последних драйверах nvidia, поддерживающих CUDA 11.0+, нет поддержки старых версий NVIDIA GPU compute capability. В связи с этим видеокарты Nvidia GT 710/730 на драйверах 450.102.04 на ethash выдают смехотворные 0.7-1 mh/s.

На алгоритме verthash в программе verthashminer 0.6.2 Nvidia GT 710 выдает всего 13.8 kh/s, что хуже, чем встроенные в процессор Intel видеоадаптеры HD/UHD (подробнее о майнинге на встроенных GPU в статье «Можно ли запустить майнинг на интегрированной видеокарте процессора Intel?«).

Майнинг криптовалюты DBIX (размер DAG 1.33 Gb) на Nvidia GT 710 в программе Phoenix Miner с драйверами :

На других алгоритмах ситуация не лучше, выхлоп при вычислениях у видеокарт Nvidia GT 710/730 с новыми драйверами близок к нулю. Некоторые майнеры, например, Nbminer с видеокартами Nvidia GT 710/720 на ethash работать вообще не хотят.

Nvidia GT 1030 с 2 гигабайтами памяти полностью поддерживается последними драйверами. Но память этой видеокарты набрана всего двумя микросхемами, поэтому на ethash она выдает всего 6-7 mh/s, что не идет ни в какое сравнение с AMD Radeon RX550, легко берущими планку в 12-15 mh/s. Подробнее о вычислительных возможностях GT1030-й можно прочитать в статье «Майнинг на видеокартах Nvidia GT1030 с 2 GB памяти GDDR5«.

AMD Radeon RX550 и RX460 c 2 GB памяти могут майнить на большинстве алгоритмов, включая семейство cryptonight, equihash 144 и 210, megamec, megabtx, ethash с DAG до 2 ГБ и многих других.

Майнинг DBIX на видеокарте AMD Radeon RX460 c 2 GB памяти на пуле comining (хешрейт 14-16 mh/s):

Майнинг BitCore на видеокарте AMD Radeon RX462 в программе wildrig (hashrate 1-1.1 mh/s):

Майнинг на equihash144 на видеокарте AMD Radeon RX462 в программе lolminer (hashrate 10-11 sol/s):

Майнинг монет BLOC.money на CN_Haven на видеокарте AMD Radeon RX462 в программе lolminer (hashrate 480-520 h/s):

Заключение

Майнинг на Nvidia GT 710/730 при использовании современных драйверов (новее 440.33 в Linux и позже 441.22 в Windows) является бесперспективным занятием. Если установить старые драйвера, раскрывающие вычислительный потенциал этих карт, то большое количество современных майнеров не станет работать из-за несовместимости поддерживаемых версий CUDA. Поэтому эти видеокарты стоит использовать для разгрузки центрального процессора, воспроизведения видео и непритязательных игр.

Nvidia GT 1030 является более универсальной картой, но из-за ограниченной полосы пропускания памяти она не подходит для майнинга на памятезависмых алгоритмах.

Самыми производительными (в майнинге) дешевыми видеокартами являются модели AMD Radeon RX460, которые даже в двухгигабайтной версии способны давать прибыль в 2021 году.

P.S. В продолжение темы можно почитать статьи:

Вам также может понравиться

О роли блокировочных конденсаторов фаз питания видеокарт

Почему нужно сокращать до минимума количество переходников питания в мощных компьютерах

Instinct MI100 — прорыв на рынке профессиональных видеоускорителей от AMD?

3 комментария

olgasl

я хочу рассказать всем о новой криптовалюте eGOLD (electronic gold) — это электронная криптовалюта, получившая свое название по своему прямому назначению так же как, например, E-mail. электронные письма, которые прочно вошли в нашу жизнь, заменив бумажные, понятно почему. Так же eGOLD позиционируется как экологическая альтернатива физическому золоту и бумажным деньгам. стоимость монеты всегда будет привязана к тройской унции в пропорции 1/100 000. Открыв кошелек данной монеты, нужно купить монету в обменнике, завести в кошелек и сразу же количество монет начнет увеличиваться благодаря технологии стекинга от 4 до 5% в месяц от общего количества монет. Начисления идут ежесекундно в автоматическом режиме, даже при выключенном компьютере. В данной криптовалюте существует 3х уровневая реферальная система. Для добычи этой монеты не нужно ни каких дополнительных затрат на доп оборудование и электроэнергию. Есть белая книга, в которой все подробно описано. Не поленитесь, разберитесь, в криптовалютном мире подобных монет еще нет.

Павел

Ну да, статься не лишена смысла в целом размышления о том стоит или не стоит. Но полезного толка в статье было бы куда больше если бы ты написал как майнить на 2гб видеокарте. У меня на ноуте стоит 2гб gtx 1050, перепробовал уже 5ть разных алгоритмов все пишут не поддерживается 2 гб. Нужо больше памяти. Я думаю что таких как я дофига. Иначе зачем читать статью про майниг на 2 гб. Человек запустить хочет процесс. Вот это нужно. Как посчитать, прикинуть сколько выхлоп. Где взять алгоритм, какой пул выбрать и т.д.

Источник