Стоимость криптовалют за последние месяцы упала, но бум майнинга продолжается. И в ближайшем будущем он вряд ли сойдет на нет. Мы вновь решили обратиться к теме майнинга криптовалют, выбрав несколько видеокарт для изучения производительности. В рамках статьи мы не только оптимизируем все видеокарты под майнинг, но и оценим выгоду от работы семи видеокарт в одной системе.
Рекомендуем ознакомиться с продолжением статьи - Тест: оптимизация VRAM позволяет увеличить производительность майнинга на 30 процентов
На геймеров майнинг тоже влияет, даже если они не интересуются криптовалютами. Дело в том, что бум майнинга привел к стремительному росту цен видеокарт за последние месяцы. Некоторые модели продавались с наценкой 50% или даже выше от первоначальной цены. А видеокарты на GPU Vega какое-то время попросту исчезли из продажи. Сегодня их уже можно купить, но цены все равно "кусаются". Конечно, AMD выигрывает от нынешнего бума, но определенные риски в этом тоже есть. NVIDIA довольна уровнем продаж, однако тоже открещивается от майнеров.
Сегодня, наконец, появились признаки улучшения ситуации. Цены криптовалют пока находятся на сравнительно низком уровне, по крайней мере, если сравнивать с концом 2017 года. Также и криптовалюта Ethereum должна перейти с модели Proof of Work (PoW) на Proof of Stake (PoS), одновременно снизив выплаты за майнинг блоков. Также один из поставщиков систем майнинга к лету обещает начать продажи новых продуктов, опирающихся на ASIC для Ethereum.
Наша система майнинга
Целью данной статьи было показать отличия между неоптимизированными и оптимизированными видеокартами. Также мы оценим производительность майнинга нашей системы. Выбор компонентов был довольно прост: мы взяли последние видеокарты AMD и NVIDIA. А именно:
- Sapphire Nitro Radeon RX 470 8G D5 Mining Edition
- Sapphire Pulse Radeon RX 580 8GD5
- Sapphire Radeon RX Vega 56 Nitro+
- ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 OC Edition
- AMD Radeon RX Vega 56
- AMD Radeon RX Vega 64
- MSI Radeon RX 480 Gaming 4G
- NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti FE
- NVIDIA GeForce GTX 1080 FE
- NVIDIA GeForce GTX 1070 FE
- NVIDIA GeForce GTX 1060 FE
Мы провели тесты каждой видеокарты отдельно, а позднее оценили их совместную работу в одной системе. Мы использовали следующую тестовую конфигурацию.
- ASRock H110 Pro BTC+
- Intel Core i3-7350K
- 1x 8GB DDR4-3200
- Windows 10 64 Bit
- 2x Seasonic Prime Platinum 1200W
Ниже мы отдельно разберем компоненты тестовой системы, полезные для майнинга.
ASRock H110 Pro BTC+:
Поскольку мы хотели не просто оценить производительность видеокарт, но и провести тесты системы с семью видеокартами, для подобного проекта потребовалась подходящая материнская плата. Мы выбрали ASRock H110 Pro BTC+.
ASRock H110 Pro BTC+ - обычная материнская плата ATX на чипсете H110 под сокет LGA1151, но, в отличие от многих моделей на рынке, у нее нет дополнительных чипов для аудио или портов накопителей, также и расположение слотов PCI Express не совсем обычно. Наиболее важные порты и интерфейсы на плате есть, но главная особенность в том, что на нее можно установить до 13 видеокарт. Как напрямую в слоты, так и через райзеры. Так что материнская плата ATX весьма интересна для майнинга.
PCIe VER 006C Riser:
Чтобы подключить все видеокарты к материнской плате, необходимо использовать райзеры PCI Express.
Райзер PCI Express использует небольшую карту PCIe x1, которая вставляется в слот материнской платы. Связь между этой картой PCIe x1 и модулем с видеокартой осуществляется через USB 3.0. Также для питания слота PCI Express предусмотрен 6-контактный разъем. Он подключается к блоку питания через кабель со штекером SATA.
Модуль PCIe x16 можно прикрутить к любой подходящей поверхности. Кабель USB достаточно длинный, чтобы расположить карту в любом месте корпуса. Снизу райзера нанесен пеноматериал, что позволяет использовать любую поверхность.
Seasonic Prime Platinum 1200W:
Одного блока питания для нашей тестовой системы уже недостаточно. Мы выбрали два Seasonic Prime Platinum мощностью 1.200 Вт каждый. Но ограничения здесь связаны не только с мощностью, но и с числом интерфейсов питания, которые предоставляет БП. Два блока питания должны запускаться одновременно, что можно сделать с помощью моста между двумя 24-контактными штекерами питания (PowerOn и земля), либо воспользоваться дешевой дополнительной платой.
24-контактный штекер второго блока питания просто подключается к данной плате. Все, что требуется - подключить еще и штекер Molex от первого блока питания, который будет автоматически запускать второй БП.
Видеокарта майнинга от Sapphire:
Раньше для майнинга мы всегда использовали обычные видеокарты. Но Sapphire выслала в нашу тестовую лабораторию модель, оптимизированную под майнинг. Nitro Radeon RX 470 8G D5 Mining Edition оснащена единственным выходом DVI, но четырьмя BIOS. Четыре доступных BIOS позволяют выставлять различные оптимизации. И затем можно легко переключаться между ними, в зависимости от криптовалюты.
Сегодня многие производители предлагают специализированные видеокарты на GPU AMD и NVIDIA, оптимизированные под майнинг. Они максимально упрощены: на печатную плату установлены только GPU и память. Кулер или даже слотовая заглушка отсутствуют. Покупатель карты сам монтирует самый простой кулер. Причина кроется в максимальном снижении цены.
Впрочем, для наших тестов мы будем стараться придерживаться стандартных компонентов. Но если вы собираете ферму для майнинга, то поработать руками все равно придется.
Перейдем к программной начинке. Кроме операционной системы Windows 10 мы установили утилиты майнинга. В случае видеокарт AMD, они опираются на интерфейс OpenCL. Для видеокарт NVIDIA используется CUDA.
Для майнинга Ethereum мы выбрали Claymore's Dual Ethereum + Decred/Siacoin/Lbry/Pascal/Blake2s/Keccak AMD+NVIDIA GPU Miner. Впрочем, функция двойного майнинга в нашем случае роли не играет. Из-за хорошей оптимизации мы использовали Claymore в версии 11.6 для видеокарт AMD и NVIDIA.
В случае двух других криптовалют все несколько сложнее. Для майнинга Monero на видеокартах AMD мы использовали Cast XMR версии 0.9.2. Для видеокарт NVIDIA - XMRIG 2.5.2. Последняя программа доступна в адаптированных версиях под AMD GPU и CPU. Для ZCash на AMD GPU мы воспользовались Claymore's ZCash AMD GPU Miner в версии 12.6. Утилита предназначена для видеокарт AMD, поэтому на видеокартах NVIDIA мы использовали EWBF CUDA Zcash Miner версии 0.3.4b.
Выбор программ майнинга влияет на эффективность, и данный список имеет смысл регулярно пересматривать после выхода новых версий. Например, новая версия утилиты может содержать оптимизации под определенные GPU или лучше взаимодействовать с новым драйвером. Да и в сети криптовалют время от времени происходят изменения, что тоже должно учитываться утилитой майнинга.
От специальных драйверов майнинга мы решили отказаться. AMD выпустила один такой драйвер, но еще летом прошлого года. Между тем утилиты майнинга получили оптимизации, которые с последними драйверами показывают себя ничуть не хуже, чем со специальным драйвером майнинга. Кроме того, AMD в последних драйверах предлагает соответствующие опции, пусть даже не добавляет к ним слово "Mining". Что видно, например, по работе Cast XMR 0.9.2 - мы получаем высокий уровень производительности с обычными драйверами, предыдущая версия показывала его лишь со специализированным драйвером майнинга.
Для тестов мы использовали последние драйверы AMD Radeon Software Adrenalin Edition 18.3.4 и NVIDIA GeForce 391.35.
На тесты у нас ушло довольно много времени и усилий. Мы протестировали каждую видеокарту на трех криптовалютах в неоптимизированной и оптимизированной версиях. Кроме производительности мы оценивали и энергопотребление. Что позволило оценить эффективность работы видеокарт. И получить соотношение вычислительной производительности на ватт.
Вычислительная производительность без оптимизаций
Майнинг Ethereum
Claymore 11.6
Майнинг Monero
Cast XMR 0.9.2
Майнинг ZCash
Claymore's ZCash AMD GPU Miner 12.6
Энергопотребление
Майнинг Ethereum
энергопотребление
Майнинг Monero
энергопотребление
Майнинг ZCash
энергопотребление
Эффективность
Майнинг Ethereum
Эффективность
Майнинг Monero
Эффективность
Майнинг ZCash
Эффективность
По итогам первых тестов можно сделать следующие выводы:
- Для майнинга Ethereum самыми быстрыми оказываются видеокарты Vega, в случае Monero отрыв еще больше
- Для ZCash лучше всего подходят видеокарты NVIDIA Pascal
- NVIDIA имеет преимущества по энергопотреблению, что приводит к преимуществу по эффективности
- Некоторые исключения с видеокартами AMD бывают, но они лишь подтверждают общее правило
После первых тестов настало время перейти к оптимизациям. На новые тесты потребовалось еще больше времени и усилий. Каждую видеокарту мы оптимизировали под нужную криптовалюту. Мы подбирали частоты и напряжения GPU и памяти (при возможности), а также регулировали планку энергопотребления Power Limit.
Для 11 видеокарт пришлось проверить довольно много параметров. В случае видеокарт на GPU NVIDIA усилий потребовалось несколько меньше, поскольку они предоставляют меньше свободы. В таблице мы привели все параметры. Впрочем, это не означает, что вы можете выставить на другой видеокарте такого же типа точно такие же параметры.
Для видеокарт AMD мы указываем частоту, для GPU NVIDIA - смещение.
| Power Limit | Частота GPU | Напряжение GPU | Частота памяти | Напряжение памяти | |
| Sapphire Nitro Radeon RX 470 8G D5 Mining Edition | 0 % | 1.000 МГц | 0,85 В | 1.800 МГц | Auto |
| Sapphire Pulse Radeon RX 580 8GD5 | 0 % | 900 МГц | 0,9 В | 2.000 МГц | 0,9 В |
| Sapphire Radeon RX Vega 56 Nitro+ | - 50 % | 1.200 МГц | Auto | 1.000 МГц | Auto |
| ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 OC Edition | - 50 % | 1.025 МГц | Auto | 1.100 МГц | Auto |
| AMD Radeon RX Vega 56 |
- 50 % |
1.250 МГц | Auto | 1.000 МГц | Auto |
| AMD Radeon RX Vega 64 | - 50 % | 1.000 МГц | Auto | 1.100 МГц | Auto |
| MSI Radeon RX 480 Gaming 4G | 0 % | 900 МГц | 0,85 В | 2.000 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti FE | + 55 % | - 350 МГц | Auto | + 500 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 FE | + 55 % | - 350 МГц | Auto | + 500 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 FE | + 55 % | - 350 МГц | Auto | + 600 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 FE | + 45 % | - 350 МГц | Auto | + 600 МГц | Auto |
| Power Limit | Частота GPU | Напряжение GPU | Частота памяти | Напряжение памяти | |
| Sapphire Nitro Radeon RX 470 8G D5 Mining Edition | 0 % | 1.000 МГц | 0,85 В | 1.700 МГц | Auto |
| Sapphire Pulse Radeon RX 580 8GD5 | 0 % | 900 МГц | 0,9 В | 2.000 МГц | 0,9 В |
| Sapphire Radeon RX Vega 56 Nitro+ | - 50 % | 1.600 МГц | Auto | 1.000 МГц | Auto |
| ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 OC Edition | - 50 % | 1.675 МГц | Auto | 1.100 МГц | Auto |
| AMD Radeon RX Vega 56 |
- 50 % |
1.625 МГц | Auto | 1.000 МГц | Auto |
| AMD Radeon RX Vega 64 | - 50 % | 1.650 МГц | Auto | 1.100 МГц | Auto |
| MSI Radeon RX 480 Gaming 4G | 0 % | 900 МГц | 0,85 В | 2.000 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti FE | + 45 % | - 350 МГц | Auto | + 500 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 FE | + 40 % | - 350 МГц | Auto | + 500 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 FE | + 45 % | - 350 МГц | Auto | + 600 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 FE | + 30 % | - 350 МГц | Auto | + 600 МГц | Auto |
| Power Limit | Частота GPU | Напряжение GPU | Частота памяти | Напряжение памяти | |
| Sapphire Nitro Radeon RX 470 8G D5 Mining Edition | 0 % | 1.000 МГц | 0,85 В | 1.700 МГц | Auto |
| Sapphire Pulse Radeon RX 580 8GD5 | 0 % | 900 МГц | 0,9 В | 2.000 МГц | 0,9 В |
| Sapphire Radeon RX Vega 56 Nitro+ | - 50 % | 1.600 МГц | Auto | 800 МГц | Auto |
| ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 OC Edition | - 50 % | 1.675 МГц | Auto | 950 МГц | Auto |
| AMD Radeon RX Vega 56 | - 50 % | 1.625 МГц | Auto | 800 МГц | Auto |
| AMD Radeon RX Vega 64 | - 50 % | 1.650 МГц | Auto | 950 МГц | Auto |
| MSI Radeon RX 480 Gaming 4G | 0 % | 900 МГц | 0,85 В | 2.000 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti FE | + 60 % | - 350 МГц | Auto | + 500 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 FE | + 60 % | - 350 МГц | Auto | + 500 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 FE | + 60 % | - 350 МГц | Auto | + 600 МГц | Auto |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 FE | + 40 % | - 350 МГц | Auto | + 600 МГц | Auto |
Вычислительная производительность
Майнинг Ethereum
Claymore 11.6
Майнинг Monero
Cast XMR 0.9.2
Майнинг ZCash
Claymore's ZCash AMD GPU Miner 12.6
Энергопотребление
Майнинг Ethereum
энергопотребление
Майнинг Monero
энергопотребление
Майнинг ZCash
энергопотребление
Эффективность
Майнинг Ethereum
Эффективность
Майнинг Monero
Эффективность
Майнинг ZCash
Эффективность
После оптимизаций и тестов мы хотели бы прокомментировать внесенные настройки. В случае Ethereum данные оптимизации положительно сказались на производительности, но примерно в равных пропорциях для всех видеокарт. Но вот отличия по энергопотреблению и эффективности уже больше. Видеокарты Vega стали намного ближе к конкурентам NVIDIA.
По Monero видеокарты Vega сделали ощутимый шаг вперед. В любом случае, здесь властвует AMD, и видеокарты лишь усилили свое лидерство. На видеокартах AMD Polaris и NVIDIA Pascal мы получили небольшой прирост производительности. В случае видеокарт на AMD GPU оптимизации позволяют хорошо сэкономить энергию. Чем быстрее работают видеокарты на GPU NVIDIA, тем они менее эффективны в данном случае.
По ZCash изменений мало. Видеокарты теряют производительность после оптимизаций. Но энергопотребление удается, по большей части, снизить, что положительно сказывается на эффективности. По расчетам ZCash доминирует NVIDIA, видеокарты AMD Vega по-прежнему уступают.
Проанализировать графики для одиннадцати видеокарт не так легко, поэтому мы добавили сводную таблицу. По ней проще оценить эффективность.
| Ethereum | Monero | ZCash | |
| Sapphire Nitro Radeon RX 470 8G D5 Mining Edition | 74,2 % | 87,6 % | 80,1 % |
| Sapphire Pulse Radeon RX 580 8GD5 | 64,4 % | 49,5 % | 71,2 % |
| Sapphire Radeon RX Vega 56 Nitro+ | 92,8 % | 109,9 % | 59,1 % |
| ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 OC Edition | 100,8 % | 95,1 % | 37,0 % |
| AMD Radeon RX Vega 56 | 102,0 % | 113,2 % | 63,5 % |
| AMD Radeon RX Vega 64 | 44,2 % | 90,4 % | 36,7 % |
| MSI Radeon RX 480 Gaming 4G | 69,2 % | 48,8 % | 79,2 % |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti FE | 38,0 % | 17,8 % | 40,2 % |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 FE | 28,9 % | 20,4 % | 27,2 % |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 FE | 64,3 % | 17,0 % | 44,5 % |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 FE | 65,5 % | 15,0 % | 47,0 % |
Как можно видеть, потенциал видеокарт отличается, он зависит от криптовалюты. У тех же видеокарт AMD на GPU Vega мы смогли существенно увеличить эффективность. Для большинства видеокарт оптимизации дают снижение энергопотребления вместе с увеличением вычислительной производительности.
На практике проще всего использовать GPU NVIDIA. В случае же AMD GPU требуется больше ручной работы, зато и потенциал у них можно раскрыть лучше.
Теперь мы перейдем к следующему шагу. Мы установили несколько видеокарт в нашу тестовую систему, после чего перешли к оценке результатов. Для майнинга Ethereum мы использовали несколько видеокарт на AMD GPU. В случае Monero мы взяли смесь видеокарт AMD на GPU Vega и NVIDIA. Для ZCash следует использовать видеокарты на GPU NVIDIA.
В результате мы получили следующие уровни вычислительной производительности и энергопотребления. Результаты нельзя масштабировать простым сложением производительности отдельных видеокарт, поскольку система ведет себя несколько иначе, чем при работе с одной видеокартой.
- Ethereum: 205,1 MH/s при 1.007 Вт
- Monero: 9041 H/s при 810 Вт
- ZCash: 2526 Sol/s при 771 Вт
Мы провели анализ оптимизации разных видеокарт, что имеет практическое значение. Но есть и ограничения, поскольку наши оптимизации нельзя переносить 1:1 на другие модели. Также всегда будет актуален вопрос прибыльности майнинга, и здесь мы повторим выводы, сделанные раньше.
Прибыльность майнинга зависит от цены киловатт-часа электричества, расходов на закупку оборудования и, конечно, стоимости криптовалюты. Очень немногие читатели имеют более чем одну видеокарту в своем распоряжении, поэтому для фермы видеокарты придется покупать. Цена электричества в Германии, например, составляет 0,27€ за кВт∙ч или около 20 рублей. В России электричество намного дешевле - 3,65 рубля за кВт∙ч. В результате полностью оснащенная и оптимизированная система может не заработать ни копейки. Или может даже работать в убыток. По крайней мере, это касается нынешних курсов Ethereum, Monero или ZCash - в Европе майнинг убыточен. Но в России ситуация иная, прибыль пока получать можно. С другой стороны, получится ли отбить затраты на приобретение компонентов?
Наша тестовая система обошлась примерно в 5.000€. Получится ли ее отбить? Есть и другие факторы. Хорошо, вы заработаете Ether (Ethereum), XMR (Monero) или ZEC (ZCash) в виртуальном кошельке. Но какой процент вы заплатите за вывод этой суммы и конвертацию в рубли, доллары или евро? Да и налоги с майнинга платить надо.
В ближайшие месяцы будет интересно пронаблюдать дальнейшее развитие майнинга на видеокартах. Но первая или даже вторая волна интереса схлынула. Ситуация может измениться как в одну, так и в другую сторону. Пока что майнинг приводил к завышению цен на видеокарты и другие компоненты, а также к увеличению энергопотребления, что негативно сказывается на экологии. В любом случае, большинство криптовалют никуда не исчезнут и навсегда останутся с нами.
Со сборкой и наладкой проблем нет
Использование семи видеокарт в одной системе может испугать обычного геймера, но на практике особых проблем нет. Работать с райзерами легко. Разве что блок питания может стать препятствием. Конечно, на одном кабеле блока питания могут быть до пяти штекеров питания SATA. Но они предназначены для накопителей SATA, а не для питания видеокарт через слот PCI Express. Поэтому нагрузку следует распределить. В случае шести видеокарт на райзерах, например, использовать два кабеля по три видеокарты каждый.
После установки драйверов не все видеокарты могут распознаться. Поэтому придется потратить определенное время, прежде чем утилиты майнинга обнаружат все видеокарты. Честно говоря, мы не понимаем, как можно работать с материнскими платами, на которые устанавливаются несколько десятков видеокарт.
Преимущества оптимизации обычных видеокарт очевидны. Конечно, на рынке появились специализированные видеокарты для майнинга, но с ними не все однозначно. Sapphire Nitro Radeon RX 470 8G D5 Mining Edition предлагает четыре BIOS. Штатно видеокарта уже имеет оптимизированные BIOS, между которыми можно переключаться. Но, опять же, остается вопрос цены и доступности.
Майнинг по-прежнему остается противоречивой и скользкой темой. AMD и NVIDIA сегодня от него выигрывают, но ситуация может быстро измениться. На данный момент цены видеокарт вновь начали снижение.
Рекомендуем ознакомиться с продолжением статьи - Тест: оптимизация VRAM позволяет увеличить производительность майнинга на 30 процентов