Filecoin マイニングハードウェアの変更の簡単な歴史

Filecoin をマイニング マシンに渡すのではなく、Filecoin をマイニング マシンに渡します。

元のタイトル: 「Filecoin ハードウェア クロニクル 1」
執筆者: lb

年月を文明に与えるのではなく、年に文明を与えなさい。

Filecoin をマイニング マシンに渡すのではなく、Filecoin をマイニング マシンに渡します。

タイトルが「クロニクル 1」なのは、この変化はまだ終わっておらず、メインネットが立ち上がった後も変化し続ける可能性があるからです。

先史時代: 2017年 - 2019年2月13日

これは、ほとんどの人が IPFS と Filecoin の違いを区別できない時代であり、Filecoin マイニングは単にストレージ サーバーを組み立てることであると人々が信じている時代であり、ハードウェアの利点がコアの利点であると人々が信じている時代です。

これらは、いわゆる IPFS サーバーまたは Filecoin マイニング マシンです。これらの製品の多くはサーバーの外観をしていますが、実際には PC の内部機構を備えています。一見すると2U/3U/4Uラックマウントサーバーのように見えますが、内部のマザーボードにはECCエラー訂正機能のないデスクトップCPUとメモリスティックが接続されています。さらに、かつては J1900 Celeron CPU を搭載したローエンド マシンがこうしたマシンの大部分を占め、一部の詐欺の主力モデルにさえなっていました。これらのマシンには 1GiB、2GiB、8GiB の範囲のメモリがあり、16GiB を超える構成のものはほとんどありません。

この構成の理由は単純です。ストレージに関しては、無意味なハッシュ計算を大量に必要とするビットコインとは異なり、多数のハードドライブにより多くのデータを保存できるという点が重要です。これも事実です。実際、多くの NAS デバイス、さらにはエンタープライズ レベルの NAS デバイス (高性能分散ストレージを除く) では、CPU とメモリに対する要件はそれほど高くありません。

この時代、どのメーカーもコア技術を習得しており、信頼できると主張しています。人々がもっと気にしているのは、「価格性能比」、つまり誰のマシンがより安く、どのマシンの TB あたりのコストが最も低いかということです。

しかし、先史時代においても多くのメーカーが成果を上げることなく逃げていきました。もちろん、他の通貨をマイニングするためにマシンを直接改造したメーカーも数多くあります。マシンの構成がどうであろうと、常に何かがマイニングされます。プロジェクトが見つからない場合は、自分で作成することもできます。

この段階で、Protocol Labs はリモートで全員に警告しています。いわゆるマイニング マシンを購入しないでください。

春・秋期間：2019年2月14日～2019年11月末

Filecoin のコードがついにリリースされました。バグはたくさんあるものの、素晴らしいプロジェクトなので、その立ち上げプロセスが長く困難なものになることは誰もが理解し、推測できます。実際、他のブロックチェーン プロジェクトと比較すると、そのコードとドキュメントの更新が毎日確認でき、さまざまな角度からそのアルゴリズムを「感じ」、そのアクティビティを理解することができます。

しかしこの時、多くの人が驚くべき事実を発見しました。何かがおかしいです!なぜストレージよりも計算に多くの時間が費やされるのでしょうか?普通のマシンだと、実際に1GiBのデータをハードディスクに書き込むのに数秒しかかからない（RAIDならもっと早いかもしれない）のに、レプリケーションの証明のためのSeal操作には数十分もかかるのでは？これは収納用品ではないですか？

これにより、非常に深刻な問題が発生します。J1900 などの過去の非常に低い構成のマシンは、もはや実行可能ではないようです。少なくともシールはできません。ご存知のとおり、Seal は Filecoin マイニング プロセス全体の中で最も時間のかかるステップです。もちろん、古い機械を再利用して収納棚として使うことも不可能ではありません。少しだけ構成を改善すれば、残った熱も活用できます。しかし、新しく追加されたマシンは少なくともより強力になるはずです。サーバーの CPU とメモリをもう少し追加するだけではいかがでしょうか?エントリーレベルの Xeon E3、長い間廃止された Xeon E5645 などの CPU、E5 2600 シリーズ v1 および v2 CPU を含む中古サーバーが徐々に市場に登場しました。メモリサイズは徐々に16GiBが主流となり、32GiBのものも登場し始めました。

すでに多くの人が、32GiB のメモリではハードウェア構成が高すぎると考えています。もっと高ければ、人々は反乱を起こすでしょう!中には、これはまだストレージ プロジェクトなのかと騒ぎ立てる人もいました。どのように方向から外れたのでしょうか?しかし、物事の発展の方向は人間の意志によって変えることはできません。株価が十分に下落し、これ以上下がることはないと考えて売却をためらうのに、翌日には新たな底値まで下落していることに気づくようなものです。このハードウェア構成は高いと思ったら、半年後に振り返ると経験主義的な間違いを犯したと思うでしょう。

しかし、技術的な感度に基づいて、今後のハードウェア要件はますます高くなり、ハードウェア構成を改善してもコスト効率の面で損失は発生しないだろうと推測する人もいます。たとえば、少なくとも E5 v3 シリーズのサーバー CPU は、avx2 命令セットなどの機能をサポートしながら、v2 よりも優れたパフォーマンスと高いコスト効率を備えています。

この時代、容量だけが問題ではない、あるいは容量自体が問題ではないということに人々は徐々に気づき始めています。計算能力を蓄積するスピードが鍵となります。そうしないと、ハード ドライブがいくつあっても、より速く動作する人がお金を分けるだけになります。

公式のコンピューティング能力ランキングが登場し始めました。メーカー側も、自社の優れた技術を単に宣伝するだけから、徐々に「リスト入りできる」とアピールするなど、マーケティング手法をアップグレードしてきた。こんなにたくさんの「1位」が出てきました。しかし、コード自体に多くのバグがあるため、このランキングは人気が出ず、注目する人もあまりいません。

さらに、誰もが問題に気づきました。マシンがあっても、Filecoin を起動して実行したり、単にコンパイルして実行したりするのは簡単な作業ではありません。より良く、より安定して実行したい場合は、実際に自分でコードを変更する必要があります。これらすべてには、多大な研究開発リソースと技術の蓄積が必要です。その結果、人々はハードウェアよりもソフトウェア、運用と保守、継続的な反復の方が重要であることを認識しました。公式コードは毎日変更されるので、一生懸命努力しない理由はありません。

現段階では、Protocol Labs は依然として「いわゆるマイニング マシンを購入しないのが最善」と伝えています。

春秋戦国時代への移行：2019年11月末～2019年12月12日のテストネット開始前

Protocol Labsは突然、マイニングにはGPUが必要だと発表しました。この事件は大きな騒動を引き起こした。実際、GPU を使用した複製証明や時空間証明の高速化が研究されてきました。 GPU を使用すると、FFT や Multiexp 楕円曲線などのアルゴリズムは実際に大幅に高速化されます。しかし、ネットワークのセキュリティを強化するために、Protocol Labs は 2 つの大きな変更を導入し、ハードウェア構成の要件が大幅に増加しました。 GPU はオプション構成ではなく、ほぼ標準構成になりました。

1. ブロックを生成する際には、Election PoSt が使用されます。タスクを 1 ブロックの高さ以内 (理想的には半ブロック以内) で完了するには、Protocol Labs では GPU の使用を推奨しています。つまり、GPU を使わないと、計算能力があっても FIL を取得するのは難しいということです！それは時間の無駄ではないでしょうか？

2. 小容量セクターは安全ではないため、メインネットワークの起動時には 32GiB セクターのみがサポートされます。テスト ネットワークは現在 1GiB セクターをサポートしていますが、ハードウェア標準は少なくとも 32GiB セクターに準拠している必要があります。

このように、新しいハードウェア規格が登場しています。少なくとも 128 GiB のメモリ、できればマルチコア CPU (比較的ハイエンドの Intel E5 v3 以上のシリーズ、または強力な AMD Threadripper シリーズ)、および NVIDIA 2080 Ti グラフィック カード... CPU とグラフィック カードは若干低い構成でも実行できますが、効率は低下します。メモリが少なくなっています。うーん、すみません、記憶が曖昧になりやすいんです。

戦国時代：2019年12月12日にテストネットが開始 - 現在

テストネットが立ち上げられた後、Filecoin の業界情勢は多少変化しました。少なくとも、公式のコンピューティング能力ランキング、ブロック効率、FIL 出力、その他のパラメータには誰もが注目するでしょう。実際のところ、これらは単なる数字であり、何の意味もありません。しかし、これらの数字に到達するには多くの努力が必要です。研究開発および設備への投資。

Filecoin 市場は大きく、多くのメーカーがこのケーキを一緒に分け合うことができるかもしれませんが、この時代ではメーカー間の競争も激化しています。頂点をめぐる様々な競争、賛美や誹謗中傷の記事、そして神格化の新しい作品など。ランキングを操作するのは無意味だと言う人もいれば、リストに載っていないということは少なくとも技術がないということを示していると言う人もいます。コストが高いと言う人もいれば、私の技術は素晴らしいと言う人もいます...これらはすべて正常です。先輩が言っていたように、市場促進には必要だ。メインネットがオンラインになれば結果が明らかになるので、ここでは詳細には触れません。

テストネットによってもたらされた大きな変化は、クラスターマイニングが主流になったことです。スタンドアロンマイニングとクラスターマイニングのどちらが優れているかについてはさまざまな意見があります。異なるアカウントを持つ複数のマシンを使用すると、ペナルティに抵抗する能力が強くなり、採掘される FIL の合計が少なくなることはないと思われます。クラスターの場合、内部調整に多くの余分なオーバーヘッドが必要であり、イントラネットのデータ転送もボトルネックを引き起こす可能性がありますが、計算能力は急速に蓄積され、少なくとも公式のブロック計算能力しきい値にすぐに到達できます。しかし、誰もがクラスターを使用しなければならない非常に重要な理由があります。それは、合計コンピューティング能力が大きいほど、リストに載りやすくなり、コンピューティング能力、ブロック生成率、取得された FIL の数の点で上位にランクされるという利点が得られるからです。

クラスターマイニングに関しては、メーカーごとに実装が異なります。しかし、少なくとも GPU への依存は大幅に軽減されます。ブロックを生成し、時空間の証明を行うマシンには GPU が必要ですが、他のマシンには GPU を装備しても装備しなくてもかまいません。コストはすでに大幅に増加しており、価格が上昇し続ける 2080Ti を追加すると、すでに人々は気が狂いそうになっています。また、Filecoin ハードウェア デバイスの非ストレージ要素がコストに占める割合がますます高まっていることも誰もが認識しています。

もちろん、一部のメーカーは、単一デバイスのコンピューティング能力の成長率を高め続け、より高度なハードウェア機器を採用しています。たとえば、複数の GPU を同時に使用したり、より高性能な CPU や大容量のメモリを使用したりします。計算能力が増加すると、コストも増加します。コスト効率は高くなりますか?プログラムの特定のバージョンでは、GPU の並列処理を活用するためにコード レベルの最適化が多数行われている場合は可能です。これで十分ではないと思われる場合はどうすればよいでしょうか?次に、特定の操作に合わせて最適化できる FPGA を使用します。 FPGAが完成すれば、ASICチップにすることもできます。 BTCマイニングマシンの成長の軌跡を振り返っている感じです。これらはある程度の技術的なスキルを必要とし、作るのは簡単ではありません。しかし、支払う必要があるのはハードウェアのコストだけではなく、さらに多くの研究開発費もかかります。いや、待って、私は間違った道を進んでいるのでしょうか? Filecoin はストレージ プロジェクトではないのですか?ハードウェア構成がディープラーニングに使用されるコンピューティング クラスターと似ているのはなぜですか?

Protocol Labs は引き続き、皆様に辛抱強く注意を促しています。メインネットのハードウェア構成標準が発表される前に注意してください。

孤立の時代: 2020年のCOVID-19パンデミック後

Filecoin テストネットとメインネットの第 2 フェーズの延期の原因が新型コロナウイルスであるかどうかが議論されている一方で、Protocol Labs チームは昼夜を問わず頻繁にコードを更新しています。静かに、多くの変化が起こりました。

大きな変更点の 1 つは、レプリケーション証明の事前コミット フェーズで、winSDR アルゴリズムが SDR に変更されたことです。以前の winSDR では、データを 128 MiB のウィンドウに分割し、並列コンピューティングによって計算を高速化できました。ただし、このアルゴリズムは安全ではありません。たとえば、GPU などのデバイスを使用することで、より高い並列処理を実現し、すぐに作業を完了することができます。これにより、チェーンのセキュリティに懸念が生じます。 SDR に変更すると、過剰最適化による悪影響を排除でき、関連する計算はシリアルでのみ実行できるようになります。時間はかかりますが、セキュリティリスクは大幅に軽減されます。

セキュリティの向上には、計算コストの増加が伴います。 1 つのタスクで 1 つの CPU コアしか使用できない場合はどうなりますか?多くのリソースが未使用状態になっていませんか?メーター上の電力消費量は減少しましたが、シールを完了するには依然として非常に長い時間がかかります。鉱夫たちの心は傷ついている！複数のタスクを同時に実行してみませんか?ただし、32GiB セクターの計算ではマシン上のメモリが消費されます。同時実行タスクが増えるほど、必要なメモリも増えます。遺伝子計算に使用されるファットノードでさえ、これほど大きなメモリはありません。マザーボードにメモリスティックがそんなにたくさんあるかどうかという議論はさておき、流行の発生後のメモリ価格の急騰はすでに心配です！

メモリ使用量を減らして、より多くのタスクをサポートすることはできますか?当然、彼らもそれを考え、次のような試みをしました。

しかし、このコードはマージされていません。おそらく、私が忙しすぎて、その過程で多くの特定の問題を解決する時間がなかったためでしょう。アイデアは簡単ですが、実装すべき詳細はまだたくさんあります。しかし、いずれにしても、ハードドライブはメモリよりもはるかに遅いです。これは NVMe SSD の場合にも当てはまります。さらに、CPU、メモリ、GPU を追加するだけでもすでに人々を困惑させているのに、今度は NVMe を追加するのでしょうか?

誰もが安心して SDR を受け入れられるよう、Protocol Labs のスタッフは懸命に努力しなければなりません。野生のユリにも春があり、長いシールも少しスピードアップできます。そこで、CPUの性能をいかに引き出すかを考えました。 SDR プロセス中、各ノードの計算には SHA256 ハッシュ計算 (ビットコインで使用されるハッシュ アルゴリズムと同じ) が使用されます。新しいハードウェアに頼らずに速度を上げる方法を思いつきますか?ええ、ありますよ。 SHA 拡張機能を使用し、新しい命令を追加することで、SHA256 の計算を大幅に高速化します。とてもクール！待ってください、何かがおかしいです。この SHA 拡張は Intel によって提案されているようですが、Intel のデスクトップ CPU とサーバー CPU はこれをサポートしていません。ただし、AMD の CPU はこれを非常によくサポートしています。しかし、これは問題ではありません。Protocol Labs の開発者が使用している作業マシンは AMD の Threadripper だからです。当然ですが、まずは自分のマシンを最適化する必要があります。 CPU は超高価ですが、使うのはとても楽しいです。

サーバー市場における AMD の CPU シェアは常に低く、サーバー CPU の多くは依然として Intel 製です。家庭用途ではAMDも考慮しつつ、Intelも考慮していきましょう。そこで、SIMD 命令セットを最適化にどのように使用するかを検討しました。

上記の sse、sse2、sse4.1、sse4.2、avx、avx2 などは、すべてよく使用される SIMD 命令です。 SIMD は、単一命令複数データの略で、1 つの命令で複数の計算グループを実行できるため、当然ながら高速になります。コンパイル中に関連する最適化を行うと、パフォーマンスが向上します。ただし、一部の古い CPU (たとえば、E5 v2) は avx2 をサポートしていないため、デフォルトでコンパイルされたバージョンは実行できません。

しかし、sha オプションにより、AMD の CPU 効率の向上がより顕著になります。 AMD は、この合理的な方法でストレージ市場における CPU のシェアを拡大​​するために、Protocol Labs 内に人材を送り込んだのではないかとさえ思います。はい、理論的には可能です。しかし、NVIDIA も容疑者です。また、テストネットの第 2 フェーズはまだ開始されておらず、アルゴリズムはいつでも変更される可能性があります。インテルにはまだ多くのチャンスがあります...

美徳が高ければ高いほど、悪魔も高くなります。これらのボトルネックを打破できるブラックテクノロジーはあるのでしょうか?多分。しかし、それは問題ではありません。アルゴリズムは死んでいますが、人々は生きており、アルゴリズムは変更できます。メインネットの立ち上げについてはどうですか?アップデートのペースは止まらず、いつでもフォークできます。これって…不満がかなり出るんじゃないでしょうか？たとえば、コスト、パフォーマンス、エネルギー消費などの非難です。

こうした問題は明らかに存在します。 Protocol Labs もこれを理解しています。また、より多くのハードウェアを最適化して適応させたいと考えています。たとえば、66 階建ての次の議論は、多くのハードウェアがデフォルトのコンパイル構成をサポートしておらず、実行できないという議論に関するものです。

しかし、いずれにせよ、チェーンのセキュリティが最も重要です。前進する道自体が論争の道である。しかし、チェーンが安全でない場合、たとえば 1 人のマイナーがコンピューティング能力の大部分を占有すると、チェーンは破綻し、全員の努力がすべてゼロになってしまいます。

したがって、いくら文句を言っても、私たちは安全を優先しなければなりません。再び、同じ言葉です。

Filecoin をマイニング マシンに渡すのではなく、Filecoin をマイニング マシンに渡します。

話題外

同じ価格であれば、ノードの数が多いほどコストパフォーマンスは高くなりますか?

いいえ、CPU、GPU、メモリなどに大きな違いがある場合、同じノードの計算パワー蓄積速度が数十倍も異なる可能性があります。

同じハードウェア構成なのに価格が異なるのはなぜですか?

ソフトウェアの最適化が FIL 出力を決定する中核的な要素だからです。同じハードウェアでも異なるコードが実行され、ハードウェアの最適化が大きく異なる場合があり、安定性にも違いが生じる可能性があります。

メモリの価格はすでに大幅に上昇しています。メインネットのハードウェア標準が設定されると、関連するハードウェアの価格は大幅に上昇するでしょうか?

リスクとリターンは密接に関連しています。事前にハードウェアを決定しておくとコストは安くなるかもしれませんが、アルゴリズムが新しいバージョンのコードに対して最適化されないというリスクがあります (特に最近の頻繁な変更の場合)。リスクの見積もりは人それぞれ異なるため、これは自分で決めるしかありません。それは個人的な意見の問題です。

私のデバイスの構成が低いのですが、それでもFilecoinマイニングに参加できますか?

マイニングがどのように定義されるかによって異なります。認証部分をアウトソーシングする場合は、コスト効率次第で実現可能である場合が多いです。

ハードウェア構成は今後も増え続けるのでしょうか?

多分。しかし、チェーンが十分に安全であると見なされ、参入障壁が低下し始める可能性もあります。しかし、それは将来の話です。

ソースリンク: mp.weixin.qq.com