ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) là mạch tích hợp chuyên dụng được sản xuất dành riêng cho một mục đích cụ thể. Ví dụ như máy đào Bitcoin ASIC, đây là máy đào làm việc với hiệu suất khai thác tối ưu nhất vì tất cả tài nguyên của chúng sẽ tập trung để thực hiện một nhu cầu đó là đào Bitcoin.
Mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC)
Định nghĩa
Mạch tích hợp chuyên dụng – ASIC được viết tắt từ cụm từ Application-Specific Integrated Circuit dùng để chỉ các vi mạch tích hợp chuyên dụng trong lĩnh vực điện tử học.
ASIC là một vi mạch IC. Khác với các vi mạch thông thường vi mạch ASIC được thiết kế không phải cho những ứng dụng chung mà nó được thiết kế dành riêng cho những trường hợp cụ thể theo mục đích của người chế tạo, ví dụ như vi xử lí trong các máy móc tự động, các hệ thống xử lí, vi xử lí của điện thoại di động, các phương tiện truyền thông, xe cộ, tàu vũ trụ, các dây chuyền công nghiệp…
Nói tóm lại, ASIC là một vi mạch IC được thiết kế dành cho một ứng dụng cụ thể. Ngày nay, công nghệ vi mạch ASIC được ứng dụng ở khắp mọi nơi, trong nhiều lĩnh vực như: hệ thống xử lí máy móc tự động, viễn thông…
Sự cần thiết của ASIC trong hoạt động đào coin
– Hệ thống phần cứng đã tiến hoá theo sức mạnh tính toán của hệ thống bitcoin. Quá trình đào coin bắt đầu thời sơ khai bằng việc sử dụng sức mạnh khiêm tốn của máy tính cá nhân – gọi là CPU.
– Sau này các thợ đào (miner) phát hiện ra rằng việc sử dụng card đồ hoạ GPU để khai thác sẽ được lợi hơn và hiệu quả hơn. Khi việc xử lí các giao dịch bitcoin trở nên nhanh hơn, các thợ đào lại nhận ra rằng thiết lập nhiều card đồ hoạ trên cùng một máy tính sẽ gia tăng sức mạnh hơn nữa.
– Nhưng cả CPU và GPU vẫn chưa phải là sự lựa chọn hoàn hảo nhất, vì nó chỉ hiệu quả khi hoạt động đa nhiệm và tiêu tốn rất nhiều điện năng, trong khi việc đào bitcoin chỉ cần làm duy nhất một việc là giải mã các hàm băm.
– Cùng với việc bitcoin được ủng hộ rộng rãi và giá trị ngày càng tăng, một thiết bị chỉ dành cho riêng cho việc khai thác bitcoin ra đời: Application Specific Integrated Circuit, hay còn gọi tắt là ASIC. ASIC là một con chip với sức mạnh giải mã vô cùng hiệu quả so với CPU và GPU. Do đó ASIC là lựa chọn giúp bảo vệ mạng lưới bitcoin tốt nhất cho đến nay.
– Năm 2013 là một năm của công nghệ ASIC khi rất nhiều công ty bước vào cuộc đua tạo ra con chip có sức mạnh lớn nhất. Nhưng tất cả chỉ tập trung vào tối ưu hoá hiệu quả hoạt động mà bỏ qua phần chi phí điện năng cho quá trình đào bitcoin.
Phương thức hoạt động của các máy đào ASIC
Blockchain gồm 3 thành phần chính là Block, Node, Miner. Trong đó, mỗi khối (Block) sẽ chứa ba thành phần cơ bản gồm dữ liệu, một số nguyên 32 bit có tên là Nonce và một hàm băm (Hash). Nonce là số được thêm vào hàm băm trong một khối (Block) của blockchain.
Khai thác coin là quá trình chạy thử các phép tính phức tạp để tìm ra số Nonce phù hợp với hàm băm của một khối (Block). Sau khi tìm ra tìm ra số Nonce đó, họ sẽ nhận một số coin nhất định.
Hiện tại, những thợ đào muốn khai thác coin sẽ dùng các máy đào coin chuyên dụng để giải quyết các vấn đề liên quan đến số học vô cùng phức tạp. Cụ thể, mỗi loại tiền mã hóa sẽ có các hàm băm mật mã riêng và các máy đào ASIC được thiết kế để giải các hàm băm mật mã đó.
Ví dụ: Máy đào ASIC dùng để khai thác Bitcoin sẽ có thể giải các thuật toán băm bảo mật SHA-256.
Tầm quan trọng của ASIC trong hoạt động đào coin
Máy đào ASIC đang được nhiều người đánh giá là thiết bị chuyên dụng tốt nhất và phổ biến trong việc đào coin. Trong giai đoạn đầu của ngành công nghiệp khai thác coin, hầu hết mọi người đều sử dụng các máy đào CPU thông thường và họ không mất quá nhiều chi phí đầu tư ban đầu.
Tuy nhiên, khi ngành công nghiệp khai thác coin và thị trường tiền mã hóa được quan tâm nhiều hơn. Đồng thời, các blockchain ngày càng trở nên phức tạp thì máy đào CPU không còn đáp ứng được nhu cầu của công việc vì chúng mang lại hiệu suất khai thác thấp. Lúc này, máy đào ASIC ra đời để giải quyết vấn đề về hiệu suất khai thác của các máy đào CPU.
Máy đào ASIC được thiết kế chuyên biệt cho một mục đích là khai thác coin. Do đó, hiệu suất khai thác của các máy này là rất cao giúp nhà đầu tư có thể đào được số lượng coin lớn và nhanh hơn.
Việc vận hành các máy đào ASIC sẽ tiêu tốn một lượng điện năng khá lớn, chi phí thay thế và bảo trì máy đào này cũng khá cao. Đôi khi những chi phí này còn cao hơn giá trị của các đồng coin được đào. Những điều này được xem là nhược điểm lớn nhất của các máy đào ASIC.
Các yếu tố quyết định đến chất lượng một máy đào ASIC
Hash Rate (Tỷ lệ băm): Đây là chỉ số đo lường tốc độ giải các thuật toán trong một giây của máy đào. Chỉ số này có 2 đơn vị là TeraHash trên giây (Th/s) và GigaHash trên giây (GH/s) với 1 TH/s = 1000 GH/s. Thông thường, những máy đào có giá thành cao sẽ cho tốc độ đào càng nhanh. Qua đó, lợi nhuận mà nhà đầu tư thu được từ việc đào coin sẽ càng lớn.
Efficiency: Đây là thông số thể hiện hiệu suất chuyển hóa điện năng tiêu thụ thành coin của các máy đào. Efficiency có đơn vị tính là Watt trên GigaHash (W/GH) và Watt trên TeraHash (W/TH) với 1 W/GH = 1000 W/TH. Thông số này càng thấp thì hiệu suất của máy đào càng tốt. Nhà đầu tư nên ưu tiên lựa chọn những máy đào coin có hiệu suất cao để sớm tạo ra được lợi nhuận.
Phân loại máy đào ASIC theo những tiêu chí nào?
Dung lượng cổng logic, ứng dụng và phương pháp thiết kế là 3 tiêu chí thường được dùng để phân loại máy đào ASIC. Trong đó, phương pháp thiết kế được xem là tiêu chí quan trọng nhất. Dựa trên phương pháp thiết kế, máy đào ASIC được chia thành:
- ASIC đặc chế hoàn toàn (Full-custom ASIC)
- Dựa vào các tế bào chuẩn (Standard-cell-based ASIC)
- Dựa vào mảng cổng logic (Gate-array-based ASIC)
- ASIC tiền cấu trúc (Structured/Platform design)
- ASIC sử dụng thư viện logic và phần tử thiết kế sẵn (Cell libraries, IP-based design)
Hash board là thành phần chính của các máy đào tiền mã hóa, đối với máy đào ASIC sẽ được trang bị 4 Hash board. Mỗi Hash board sẽ chứa 72 chip giải thuật toán và 288 chip tốc độ khai thác. Ngoài ra, một chiếc máy đào ASIC còn có các thành phần sau:
- Mạch điều khiển
- Mạch để giải mã thuật toán
- Mạch kết nối giữa mạch điều khiển và mạch giải mã thuật toán
Các dòng máy đào Asic rất phổ biến, tới thời điểm hiện tại có hàng trăm dòng máy Asic khác nhau, tham khảo trên Asicbitcoin.com