暗号通貨マイニングハードウェアの進化: CPU から ASIC などへ

による HuangSenyan

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2009 年に最初のビットコインブロックがマイニングされて以来、暗号通貨マイニング業界は長い道のりを歩んできました。わずか 10 年余りで、この業界を支えるハードウェアは、平凡な CPU から、最大のパフォーマンスを目指して設計された超効率的な ASIC まで進化しました。この進化により、暗号通貨マイニングは趣味の追求から数十億ドル規模の産業に変わりました。このブログでは、マイニングハードウェアの進化の歴史、その主要なマイルストーン、主要なデバイス、そして将来の展望をたどります。

1. CPU 時代: ビットコインマイニングの夜明け

ビットコインの初期の頃、マイニングは標準的なデスクトップコンピューターの中央処理装置 (CPU) を使用して行われていました。ビットコインの作成者、サトシ・ナカモトは、コンピューターとインターネット接続があれば誰でもビットコインにアクセスできるように設計しました。

利点: アクセスしやすく、参入障壁が低い。
短所: 現在の基準からすると、ハッシュ能力と効率が非常に低い。

この段階では、マイニングはラップトップから行うことができ、マイナーは多額のブロック報酬を獲得しました。しかし、ネットワークに参加する人が増えるとマイニングの難易度が上がり、CPUが不足してきました。

2. GPU 時代: 並列処理の飛躍

2010 年頃、マイナーはグラフィックスプロセッシングユニット (GPU) に移行し始めました。もともとビデオゲームのグラフィックをレンダリングするために設計された GPU は、複雑な数学演算を並行して実行でき、ビットコインの SHA-256 アルゴリズムのマイニングに最適です。

主要なマイルストーン: ATI Radeon HD 5970 は、その高いハッシュレートによりマイナーの間で人気になりました。
インパクト： GPU マイニングは、アルトコイン、特に ASIC 耐性と GPU フレンドリーになるように明示的に設計されたイーサリアム (ETH) への関心を引き起こしました。

GPU マイニングは、マイニング効率を CPU の数百倍に高めただけでなく、Ethash、Equihash、KawPow などのさまざまなアルゴリズムを使用して暗号通貨をマイニングする道も開きました。

3. FPGA フェーズ: 短期間だが重要な移行

フィールドプログラマブルゲートアレイ (FPGA) は、GPU と ASIC の間の中間段階として機能します。これらの再プログラム可能なシリコンチップにより、マイナーは特定のアルゴリズムのパフォーマンスを最適化し、エネルギー効率における競争力を得ることができました。

長所: カスタマイズ可能なロジック、エネルギー使用量の削減。
短所: 技術的に複雑で、高価で、プログラムするのが難しい。

FPGA はその複雑さのため、一般のマイナーには広く採用されませんでしたが、FPGA はハードウェアカスタマイズの概念を導入し、ASIC 開発への道を切り開きました。

4. ASIC: 仮想通貨マイニングの産業革命

特定用途向け集積回路 (ASIC) がすべてを変えました。これらのチップは、SHA-256 (ビットコイン)、Blake2s (Siacoin)、KHeavyHash (Kaspa) などの単一のハッシュアルゴリズムを実行するためだけに設計されています。

最初の主流モデル: Canaan Creative による Avalon ASIC、2013 年にリリース。
現在の人気モデル:
- ビットメインアントマイナー S21 プロ – >200 TH/秒の高効率ビットコインマイナー。
- アイスリバー KS3 – 比類のないエネルギー節約を実現する KASPA マイニング用に設計されています。
- ゴールドシェル KD MAX – コンパクトな設計で嘉手納鉱山に焦点を当てました。

ASIC はマイニングを産業時代にもたらし、大規模なマイニングファームの作成を可能にしました。ハッシュレートが大幅に高く、ユニットあたりの消費電力が低いため、最も収益性の高いコインのデフォルトハードウェアとなりました。

一元化の課題

ただし、ASIC はマイニング電力の集中化にもつながりました。資本や産業施設にアクセスできる企業だけが競争力を維持でき、ビットコインが当初象徴していた分散化が損なわれることになる。

5. 最新のマイニングハードウェア: 効率と汎用性を重視

今日のマイニングハードウェアは、単なる電力供給だけではなく、効率性も重視しています。ブルートフォースハッシュから、よりスマートで、よりクールで、より静かなマシンへの移行により、特にKaspa、Alephium、Litecoinなどのコインにおいて、ホームベースのマイニングへの扉が再び開かれました。

Goldshell AL Box や Avalon Nano 3S などのミニ ASIC 小規模マイナーが利益を上げて参加できるようにします。
ハイドロ冷却 ASIC (例: Bitmain Antminer S19 Hydro) 現在、静かで熱効率の高いセットアップを備えたデータセンターが主流となっています。
WiFi 対応のプラグアンドプレイマイナー 初心者向けのセットアッププロセスを簡素化します。

6. クラウドおよびモバイルマイニング: 実験段階

それほど収益性は高くありませんが、物理ハードウェアを使用せずに初心者に仮想通貨マイニングを紹介する方法として、クラウドおよびモバイルマイニングプラットフォームが登場しました。 ECOS、Kryptex、Cudo Miner などのアプリは、クラウドベースのソリューションを提供したり、PC のアイドル電源を利用したりできます。

欠点： ROI が低く、詐欺の可能性があります。
利点： オンボーディングが簡単で、技術的な知識は必要ありません。

7. マイニングハードウェアの未来

ブロック報酬が減少し、マイニングの難易度が上昇するにつれて、仮想通貨マイニングハードウェアの将来は次の点を重視することになります。

エネルギー効率: ワットあたりのパフォーマンス比が優れたデバイスが主流になります。
AI とスマートモニタリング: 自動調整とリアルタイム診断のための AI チップを搭載したハードウェア。
グリーンマイニング: 太陽光発電とカーボンオフセットによる採掘事業が優先される。
分散型インセンティブ: Lucky Miner LV08 のようなロトスタイルのマイナーは、固定収益の代わりに確率的な報酬を提供することで、マイニングにゲーミフィケーションをもたらします。

現在進行中の進化は、暗号通貨エコシステムの広範な変化にもかかっています。イーサリアムのプルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行は、エネルギー集約的なマイニングからの移行を示しました。他のブロックチェーンもこれに追随し、コンセンサスメカニズムにおけるハードウェアの役割を減らす可能性があります。

結論

CPU から ASIC まで、マイニングハードウェアの歩みは、暗号通貨の世界を推進する絶え間ないイノベーションを反映しています。分散型の実験として始まったものは、特殊なハードウェア、大規模なデータセンター、世界的なインフラストラクチャを備えた世界的な産業に成長しました。採掘者は、収益性を維持し将来に備えるために、ハードウェアのトレンドと技術の変化について常に最新の情報を得ることが不可欠です。

Goldshell Box シリーズのようなプラグアンドプレイオプションを検討している初心者であっても、最新の Antminer S21+ に投資している大規模事業者であっても、マイニングハードウェアの進化を理解することは、より適切な意思決定を行い、絶えず変化する状況に適応するのに役立ちます。