Filecoin挖矿硬件配置

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2020年8月6日16:50:36 评论

Filecoin第二阶段测试网现已接近尾声,奖励测试网即将上线,而主网上线窗口期将在奖励网结束后到来。据Filecoin白皮书,Filecoin的代币总共20亿枚,其中30%即6亿枚留给开发团队、基金会、早期投资机构及ICO,剩余70%即14亿枚用于矿工挖矿,根据Filcoin的6年减半机制,前6年便可产生7亿枚Fil。如何在主网上线伊始,拔得头筹成为众多Fiecoin爱好者关心的重点,但影响Filecoin挖矿的要素林林总总,系统框架、硬件配置、软件算法、运维体系、通信环境等等,本文旨在从硬件配置角度,为广大爱好者拨开迷雾,厘清思路。

挖矿的核心硬件配置

Filecoin挖矿的核心影响因素是高性价比的硬件+深度定制的挖矿系统+稳定的运维,所以在硬件、软件、运维方面的要求都会更高。具体到硬件配置,Filecoin的硬件配置主要包括了CPU、GPU、内存(RAM)、硬盘、SSD、主板、以及网卡等等,影响Filecoin产出的主要是CPU、GPU、内存(RAM)、硬盘和SSD。

1.CPU:影响算力增速最重要的硬件

CPU中央处理器是机器的运算核心和控制核心,擅长复杂的逻辑运算和通用性数据运算。对于Filecoin出块来说,高频率的多核CPU能够更快的完成数据封装,从而尽快的将存力展示到网络中。可以说CPU是影响挖矿的算力增速最重要的硬件。协议实验室官方的测试表明,Modern AMD处理器具有SHA扩展性,与其他处理器相比具有相当大的优势。市面上不同厂商的CPU配置相差较大,详细情况可见图一。

2.GPU:用于加速证明,确保出块时间

GPU图像处理器,擅长大数据量、逻辑不复杂的重复计算,由于运算单元只是需要简单的逻辑操作,因此可以多线程同时并发工作,适合大规模、逻辑简单的并行运算。针对Filecoin,GPU主要负责加速证明时间,以及确保最后出块。下图是市面上公开CPU与GPU配置的主流厂商。

Filecoin挖矿硬件配置

3.内存(RAM):临时缓存证明数据

内存是最为重要的部件之一,负责外存和CPU的沟通。内存在Filecoin挖矿中的应用主要是两点:①临时存储封装的文件。②运行挖矿程序各环节,计算数据缓存使用。选择内存时,主要需要考虑内存的速度,目前常见的DDR内存为DDR2、DDR3以及DDR4系列,其中DDR4的起始频率最高,速度最快。其次是内存的容量。

4.SSD:大型缓存

SSD作用是:系统处理器将程序数据从SSD传输至内存中,以便短期访问和使用。由于SSD在读写速度方面的优势,因此SSD在Filecoin挖矿中主要作用是①用作系统盘②Filecoin节点数据存储盘③密封过程中过渡RAM中的数据到机械硬盘,可做大型缓存④用于存储未密封的传输中扇区。目前市场主流的SSD有8TB、16TB等等。

5.硬盘:存储数据载体

硬盘的主要作用是持续存储区块数据、备份文件、提供查询数据等等。但并不是硬盘越大,就能挖到越多的Fil,还需综合考虑软件算法、挖矿模型等等。目前市面上,采用的硬盘标准差异较大。

硬件配置与共识机制

此外,理解硬件配置如何影响Filecoin代币产出,我们还需了解硬件配置在Filecoin共识中起的作用。

复制证明SDR,即数据封装阶段,可以大概分为4个阶段,Procommit1(P1)、Procommit2(P2)、Commit1(C1)、Commit2(C2)。在P1阶段,将进行单线程PoRep SDR编码,该阶段也是最为耗时的阶段,通常需要几个小时,精确的时间主要受到被密封的扇区大小,在扇区大小32G的情况下,如果支持并发扇区计算,将大大优化效率。该阶段速度主要受到CPU性能和内存(RAM)的影响,比起Inter CPU由于AMD处理器支持SHA拓展,可以显著提高速度。内存在P1阶段的主要作用是,临时存储密封数据。 

针对P1阶段,冰河实验室旗下雅典娜矿池(RRM)采用AMD64核128线程处理器,多任务高并行技术编码,针对SHA256进行汇编级优,在内存方面采取超大DDR4内存支持并发处理,显著提升P1速度。

P2阶段将按列切割P1的结果,同时使用Poseidon哈希算法生成Merkle树结构,最后生成数百MB数据文件,该阶段通常需要45分钟到60分钟。这一阶段将主要考验GPU性能。P2阶段,冰河实验室旗下雅典娜矿池(RRM)采取CPU+GPU运行,通过高并发IO重编码,硬盘I/O极速优化,实现最低延迟。P1与P2都是准备过程,在P2完成后,将会有ProveCommit消息上链。

在C1阶段,是证明准备操作,这一阶段是抽取数据,准备数据,这一阶段是复制证明中最省时的阶段,仅仅需要花几十秒钟的时间,考验CPU性能。C2阶段,生成零知识证明,即证明数据已经上链并广播到区块链上,这一阶段需要使用GPU,花费时间20——30分钟不等。C2阶段,冰河实验室基于GPU集群进行SNARK专业优化,显著提升C2速度。

在时空证明阶段,将首先进行WindowPoSt,WindowPoSt每30分钟提交一次,证明数据依然被存储,WindowPoSt主要依托GPU,但多核CPU性能也将显著提升WindowPoSt的速度,此外WindowPoSt证明的速度也依赖于I/O读取性能。为了出块成功,矿工还需要进行最后一步,即WinningPoSt,在每一个epoch提交存储力证明以获得出块机会,目前一个epoch阶段无需花费很多计算,大概花费25秒,WinningPoSt主要使用GPU。

从Filecoin的经济模型来说,如果不能按时提交时空证明,遇到诸如掉线或者延迟等问题,抵押的Fil将会被罚没,因此,除去硬件,相关的配套设施也十分重要,比如IDC机房、运维能力、电力的稳定性等等。而本次测试网一定程度上为各大厂商提供了展现实力的机会,测试网的排名集中反映了厂家的大规模集群稳定性,算法调优能力,运维能力,硬件配置,排名靠前的厂家一定程度上能说明产币的稳定性。选择测试网排名靠前的厂家是入局Filecoin的最佳选择。

Filecoin挖矿硬件配置

冰河分布式存储实验室致力于向行业输出IPFS分布式存储专业知识科普、最新技术公开测评、最优算法开源、最佳矿机矿池配置方案、生态应用实测等成果,正本清源地向行业传递开源、务实、透明的信息,探寻更佳的解决方案。实验室成员包括著名学术机构:中科院计算机所上海分所、电子科技大学、清华五道口区块链俱乐部,硬件厂商:戴尔中国、新华三,分布式存储服务商:上海储迅、风行极客、新钛云服、领存技术,IDC服务商:网域网、商众联,生态应用企业:人人矿场、Jack&Me、爱奇艺游戏、迅游、蔚领科技,行业投资基金:启赋资本、丰厚资本、盈创资本等。

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