Was ist GPU-Mining? Ist es profitabler als CPU-Mining?

Die digitale Goldgrube der Kryptowährung motiviert Krypto-Miner, alle Register zu ziehen.

Um Krypto-Blöcke zu finden, haben Miner immer versucht, komplexe mathematische Probleme zu lösen und Transaktionen effizienter zu verifizieren. Als sie sahen, dass Steuerungseinheiten (CPUs) mit der Transaktionsverarbeitung zu kämpfen hatten, wandten sie sich an Grafikprozessoren (GPUs), um Blockchain-Blöcke effizienter zu zerlegen.

Jeder kann eine oder mehrere GPU-Karten verwenden, um komplexe Gleichungen und Krypto-Transaktionen zu lösen und zu validieren. Dieser Mining-Prozess ist als GPU-Mining in Kryptowährungs-Mining-Software bekannt. GPUs sind ideal für das Mining von Kryptowährungen aufgrund ihrer höheren Hash-Verarbeitungskapazität und Effizienz.

GPUs werden für das Mining verwendet, weil sie effizienter sind als CPUs. GPUs haben viele Kerne, die einfache Anweisungen gleichzeitig verarbeiten können, was es ihnen ermöglicht, mehrere Aufgaben parallel zu bearbeiten.

Das wachsende Interesse an Krypto und Blockchain macht das Krypto-Mining wettbewerbsfähiger. Die meisten großen Krypto-Miner begannen mit CPU-Mining, um Mining-Belohnungen zu gewinnen. Bald erkannten sie, dass CPUs trotz hohem Stromverbrauch nur begrenzte Ergebnisse liefern. Deshalb wandten sich Miner dem GPU-Mining oder Videokarten für das Mining zu. Dieser Wechsel erfolgte hauptsächlich aufgrund der Hash-Rate von GPUs.

CPU-Mining vs. GPU-Mining

Der Hauptunterschied zwischen CPU- und GPU-Mining besteht darin, dass GPUs aufgrund ihrer arithmetischen Logikeinheiten (ALUs) höhere Hash-Raten bieten. Dies ermöglicht es GPUs, komplexe mathematische Gleichungen schneller zu lösen.

CPU-Mining verwendet die CPU-Kerne eines Computers, um Krypto-Transaktionen zu verifizieren und neue Münzen zu generieren.

GPU-Mining verlässt sich auf die Verarbeitungskapazität von Grafikkarten für dieselbe Aufgabe. GPUs lösen komplexe Krypto-Gleichungen effizienter.

Miner wählen GPUs anstelle von CPUs wegen der einfachen Wartung und Aufrüstung.

Schauen wir uns nun an, wie das GPU-Mining zu dem wurde, was es heute ist.

Geschichte des GPU-Minings

Die Computer-Gaming-Industrie war die erste, die moderne Grafikprozessoren nutzte. Gamer verwendeten GPUs, um Grafiken und 3D-Videos beim Spielen von Computerspielen zu rendern.

Obwohl viele Unternehmen seit den 1980er Jahren GPUs bauen, wurde der Begriff „GPU“ erst mit der Einführung der Nvidia GeForce 256 im Jahr 1999 populär. Die GeForce 256 war die weltweit erste vollständig integrierte GPU. Sie war ein Einkernprozessor mit integrierten Transformations-, Clipping-, Rendering-Engines und Beleuchtung.

GPUs fanden erst 2010 ihren Weg in das Kryptowährungs-Mining. Miner verwendeten immer noch Mehrkern-CPUs, um 50 Bitcoins (BTC) pro Block zu minen. Die meisten Krypto-Miner waren mit den Spezifikationen, die CPUs damals boten, zufrieden. Ein paar herumliegende Computer konnten Ihnen bis zu zehn Dollar pro Tag einbringen.

Die Dinge änderten sich, als Laszlo Hanyecz anbot, 10.000 BTC für ein paar Pizzen zu zahlen. Seine Idee war es, eine Essenslieferung im Austausch gegen Bitcoins zu erhalten. Jemand aus der Community nahm sein Angebot an. Hanyecz hatte am Ende eine Mahlzeit im Wert von 212 Millionen Dollar (zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels).

Dieses Ereignis zeigte der Welt, wie Krypto wertvoll gemacht werden konnte und veränderte das Bitcoin-Mining für immer. Infolgedessen nahm der Mining-Wettbewerb in den folgenden Tagen zu. GPUs erwiesen sich als kompetent, da Miner nach dedizierter Hardware suchten, um die Konkurrenz zu schlagen.

ArtForz, ein weiterer Bitcoin-Miner, arbeitete 2010 mit Hanyecz zusammen, um private Mining-Codes mit GPU-Farmen auszuführen. Im selben Jahr veröffentlichte ein weiteres Bitcointalk-Mitglied, Puddinpop, die erste öffentlich verfügbare GPU-Mining-Software, die die GPU-Adoption förderte.

Jeder konnte zu diesem Zeitpunkt mit wenig technischem Wissen und ein paar hundert Dollar ein GPU-Rig bauen. Diese Benutzerfreundlichkeit und Erschwinglichkeit veranlasste Miner, GPUs zu verwenden. Geringe Rechenanforderungen machten es lohnenswert.

Als alle anfingen, über das gute Geld nachzudenken, das man mit GPU-Mining-Rigs verdienen konnte, stieg die Mining-Schwierigkeit. Hohe Anforderungen an die Rechenleistung machten es Krypto-Hobbyisten und -Enthusiasten schwer, Geld zu verdienen.

Bis 2011 begannen Miner über feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs) zu sprechen, die dreimal weniger Strom verbrauchten als GPUs. FPGA ist eine rekonfigurierbare Schaltung, die als Grafikkarte, Mikroprozessor, Verschlüsselungseinheit oder alle drei gleichzeitig arbeiten kann. Nangeng Zhang, alias Pumpkin Zhang, brachte 2011 den ersten FPGA-Miner, Pumpkin Miner, auf den Markt.

Nach dem Kauf mussten Miner den feldprogrammierbaren Teil der FPGAs anpassen, sodass Miner bald nach anwendungsspezifischen Schaltungen suchten. Dies führte zur Entstehung der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASICs).

Miner begannen bald mit dem ASIC-Mining aufgrund der schnelleren Hash-Rate-Energieeffizienz. Bis 2015 hatten ASIC-Miner begonnen, die Bitcoin-Mining-Industrie zu dominieren, was das GPU-Mining für BTC weniger profitabel machte. Andere Kryptowährungen wie Ethereum (ETH) blieben jedoch aufgrund ihrer Verwendung anderer Algorithmen mit GPUs minbar.

Im September 2022 wechselte Ethereum von einem Proof-of-Work (PoW) zu einem Proof-of-Stake (PoS)-Konsensmechanismus. Dieser Zusammenschluss reduzierte die Rentabilität des Minings von Ethereum mit GPUs erheblich. Es gibt jedoch viele alternative minbare Münzen wie Ethereum Classic (ETC), Ravencoin (RVN), Ergo (ERG), Beam (BEAM) und Litecoin (LTC), die weiterhin PoW-Algorithmen verwenden.

In den letzten Jahren sind aufgrund der zunehmenden Komplexität von Mining-Hardware und -Software Cloud-Mining-Dienste als Alternative für diejenigen entstanden, die ohne den Aufwand des Aufbaus und der Wartung eines physischen Rigs am Kryptowährungs-Mining teilnehmen möchten.

Wichtige Ereignisse im Altcoin-GPU-Mining

2010: Öffentliche Veröffentlichung der ersten GPU-Mining-Software, die einen Wechsel vom CPU- zum GPU-Mining ermöglichte.
2011: Charlie Lee startet Litecoin, eine dezentrale Peer-to-Peer-Kryptowährung. Miner konnten in den frühen Tagen Litecoin mit GPU-Mining minen.
2013: Billy Markus und Jackson Palmer veröffentlichten Dogecoin, und Miner konnten GPUs für eine bessere Rentabilität mit diesen Münzen verwenden.
2014: ZeusMiner, der erste Scrypt-ASIC-Miner, wird eingeführt. Dies markierte den Beginn des ASIC-Wettbewerbs für Scrypt-basierte Münzen.
2014: Eine weitere dezentrale Kryptowährung, Monero (XMR), wurde erstellt. Miner konnten sowohl CPU als auch GPU verwenden, um es zu minen.
2014: Poramin Insom startet Vertcoin, eine ASIC-resistente Altcoin.
2015: Vitalik Buterin, Gavin Wood, Charles Hoskinson, Anthony Di Iorio und Joseph Lubin starten Ethereum.
2017: Initial Coin Offerings (ICOs) wurden populär, was zu einem Anstieg des Interesses am GPU-Mining für neue Altcoins führte, die durch ICOs gestartet wurden.
2018: Der Kryptowährungsmarkt erlebte einen signifikanten Crash, der die Rentabilität des GPU-Minings für viele Altcoins beeinträchtigte.
2022: Ethereum wechselt zu PoS, was die Verwendung von GPUs für das Mining von ETH-Münzen eliminiert.

Wie GPU-Mining funktioniert

GPU-Mining funktioniert, indem versucht wird, wiederholt verschiedene Hashes zu dekodieren und bei jedem Versuch eine Ziffer zu ändern. GPUs verwenden arithmetische Logikeinheiten (ALUs), um arithmetische und logische Operationen durchzuführen. Diese ALUs ermöglichen es GPUs, komplexe Berechnungen durchzuführen und die Mining-Ergebnisse zu steigern.

GPU-Mining nutzt auch verschiedene Hashing-Algorithmen, um Daten zufälliger Größe auf einen Hash fester Größe abzubilden. Diese Algorithmen oder kryptografischen Hash-Funktionen komprimieren Daten auf eine kleinere Größe, um die Berechnung von Hashes und die Lösung von Datenstrangproblemen zu erleichtern.

GPU-Mining-Algorithmen

GPU-Mining-Algorithmen halten Daten sicher, während sie Ihnen helfen, Transaktionen zu verifizieren. Im Folgenden sind einige gängige Hash-Algorithmen aufgeführt, die GPU-Mining unterstützen.

SHA-256-Algorithmus

Der Secure Hash Algorithmus 256 (SHA-256) ist ein kryptografischer Hash-Algorithmus aus der SHA-2-Algorithmusfamilie, der von der National Security Agency (NSA) und dem National Institute of Standards and Technology (NIST) entwickelt wurde.

Der endgültige Hash-Digest-Wert dieses Algorithmus beträgt immer 256 Bit, daher der Name SHA-256. Es ist ein leistungsstarker Algorithmus aufgrund seiner Einweg-Ausgabe. Zum Beispiel können Sie eine Hash-Ausgabe mit SHA-256 erstellen, aber Sie können die Eingabe nicht basierend auf der Ausgabe neu erstellen.

Solche Hashes sind aufgrund ihrer Einweg-Ausgabe leistungsstark. Sie können eine Hash-Ausgabe aus einer beliebigen Eingabe erzeugen, aber Sie können die gegebene Eingabedaten nicht aus derselben Hash-Ausgabe rekonstruieren. GPU-Mining verwendet diesen Algorithmus, um Transaktionen über einen PoW-Konsensmechanismus zu verifizieren.

Beliebte Krypto-Münzen, die SHA-256 verwenden, sind BTC, Terracoin (TRC), Peercoin (PPC) und Bitcoin Cash (BCH).

Scrypt-Algorithmus

Der kanadische Computersicherheitsforscher Colin Percival entwickelte die Scrypt-Hash-Funktion. Sie verwendet passwortbasierte Schlüsselableitung, um groß angelegte benutzerdefinierte Hardwareangriffe zu verhindern. Heute verwenden einige Kryptowährungen Scrypt als PoW-Algorithmus.

Der Scrypt-Algorithmus funktioniert, indem er pseudozufällige Zahlen in zufälligen Speicherorten (RAM) erstellt und speichert. Während andere passwortbasierte Algorithmen geringe Ressourcenanforderungen haben, erfordert Scrypt aufwendige Hardware, um groß angelegte Hardwareangriffe durchzuführen.

Ein Brute-Force-Angriff benötigt Hunderte oder Tausende von Algorithmusimplementierungen, um erfolgreich zu sein. Der Hauptvorteil von Scrypt besteht darin, dass er die Ressourcenanforderungen des Algorithmus erhöht, um solche Angriffe zu verhindern.

Beliebte Kryptowährungen, die Scrypt verwenden, sind Bitmark (BTM), Dogecoin (DOGE) und Latium (LAT).

X11-Algorithmus

Der amerikanische Kryptowährungs-Enthusiast Evan Duffield entwickelte den X11-Algorithmus für das Darkcoin-Protokoll im Jahr 2014. X11 ist eine PoW-Hashing-Funktion, die so konzipiert ist, dass sie ASIC-Mining-resistent ist. Dieser Algorithmus verwendet eine Sequenz von 11 Hashing-Algorithmen, um es schwierig zu machen, ASICs zu erstellen. Auf diese Weise hat eine Währung viel Zeit, bevor die Mining-Zentralisierung zu einer Bedrohung wird.

Der X11-Algorithmus kombiniert all diese einzelnen Funktionen, um Block-Hashes zu erzeugen. Der Block verwendet BLAKE, um den ersten Hash basierend auf dem Mining-System und der Zielschwierigkeit zu erstellen. Das PoW wird schwerer und erzeugt einen neuen Hash, während der erste Hash jede Funktion bis zum Ende des Zyklus durchläuft.

Kryptowährungen wie XCurrency (XC), CannabisCoin (CANN), StartCoin (START) und Dash (DASH) verwenden den X11-Algorithmus.

Ethash-Algorithmus

Der Ethash-Algorithmus ist eine verbesserte Version des Ethereum-Mining-Algorithmus namens Dagger-Hashimoto. Die Ethereum-Blockchain verwendet Ethash, um ASIC-resistent zu sein. Heute kombiniert dieser Algorithmus Keccak-256 und Keccak-512, um den SHA-3-Krypto-Standards zu entsprechen.

Der Ethash-Algorithmus folgt diesen Schritten, um Krypto-Transaktionen zu verifizieren:

• Verwendet Block-Header, um einen berechneten Seed zu erstellen und mit dem Mining zu beginnen.
• Der Seed berechnet einen 16 Megabyte (MB) großen pseudozufälligen Cache.
• Der Cache erzeugt ein halbpermanentes Datenset von mehr als 4 GB und aktualisiert es alle 30.000 Blöcke. Deshalb variieren gerichtete azyklische Graphen (DAG) – eine konzeptionelle Darstellung einer Aktivitätsreihe – jedes Mal, wenn Sie minen.
• Das Mining beginnt, sobald das System den DAG erzeugt hat.
• Der Mining-Prozess nimmt DAG-Werte und Netzwerkdaten, um Transaktionen zu verifizieren.
• Der Transaktionsverifizierungsprozess verwendet Cache-Speicher, um bestimmte Datensatzteile neu zu generieren.

Abgesehen von Ethereum verwenden Kryptowährungen wie Ethereum Classic und Expanse auch den Ethash-Algorithmus.

Jetzt, da Sie wissen, wie GPU-Mining funktioniert, schauen wir uns an, wie Sie ein GPU-Mining-Rig bauen können.

Was ist ein GPU-Mining-Rig?

Ein GPU-Mining-Rig ist ein selbstgebauter Computer zum Mining von Kryptowährungen unter Verwendung der Geschwindigkeit und Effizienz von GPUs. Ein GPU-Mining-Rig sieht aus wie ein Personal Computer, verfügt jedoch über spezielle Zubehörteile wie Lüfter, Risers und Mining-Motherboards. Die meisten dieser Rigs verwenden dieselben Betriebssysteme wie Personal Computer. Benchmarking-Software ist hervorragend für Computerleistungstests, Hardwarebewertungen und Systemoptimierung für GPU-Mining geeignet.

Wie man ein GPU-Mining-Rig baut

Wenn Sie mit GPU-basiertem Krypto-Mining Ihren Lebensunterhalt verdienen möchten, ist es am besten, von Grund auf neu zu beginnen.

Hier ist, was Sie brauchen, um loszulegen.

1. Die GPU ist das Fundament eines Mining-Rigs. Sie können eine günstige GPU für das Mining verwenden, aber es ist ratsam, einen GPU-Mining-Rentabilitätsrechner zu verwenden, um zu entscheiden, welche GPU Sie basierend auf Schätzungen potenzieller Einnahmen kaufen sollten. Einige Miner erstellen auch Mining-Rigs mit mehreren GPUs, um die Chancen zu erhöhen, Blöcke zu finden.

2. Die CPU beeinflusst die GPU-Leistung nicht, aber hochwertige CPUs sorgen für ein optimales Erlebnis. Dennoch können Sie Low-End- oder moderate CPUs kaufen, um die Kosten für den Bau eines Mining-Rigs zu senken. Stellen Sie sicher, dass Sie eine High-End-CPU kaufen, wenn Sie nur mit einer CPU minen möchten.

3. Die Wahl des Motherboards sollte mit der von Ihnen gekauften CPU übereinstimmen. Wenn Ihre CPU nicht bereits in ein Motherboard integriert ist, sind Sie mit einem moderaten Motherboard besser dran. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihr Motherboard über genügend Anschlüsse für die von Ihnen gekaufte GPU verfügt. GPU-Miner wählen oft Intel- und AMD-Motherboards für überlegene Leistung.

4. Festplattenanforderungen variieren je nach Betriebssystem. Zum Beispiel erfordert Windows 10 Mining eine 120GB Solid-State-Drive (SSD) oder Festplatte (HDD), während ein Linux-basiertes Betriebssystem mindestens einen 16GB-Flash-Laufwerk benötigt.

5. Die Wahl der Stromversorgungseinheit oder PSU hängt von der Art der GPU ab, die Sie haben. GPUs verbrauchen je nach Typ unterschiedliche Mengen an Strom und Watt. Sie können jedoch leicht die gesamte Stromaufnahme (TPD) berechnen, da GPUs die Leistung in Watt angeben. Denken Sie daran, zusätzliche 100 Watt zur GPU-Leistung für CPU, RAM und Festplatte hinzuzufügen. Multiplizieren Sie nun TPD mit 1,2, um die gesamten Stromversorgungsanforderungen zu ermitteln.

6. RAM ist eine weitere wichtige Komponente von GPU-Rigs. Stellen Sie sicher, dass Ihr RAM mit dem Motherboard kompatibel ist, damit Sie die RAM-Steckplätze des Motherboards effizient nutzen können. Einige Miner fügen je nach Anzahl der verfügbaren Steckplätze mehrere RAMs hinzu. 8 bis 16 GB RAM sollten Ihnen eine optimale Leistung bieten.

7. Kühlventilatoren verhindern, dass Grafikkarten überhitzen und erhöhen ihre Lebensdauer. Die meisten Grafikkartensensoren warnen Sie, wenn eine bestimmte Temperaturgrenze überschritten wird. Außerdem müssen Sie vorsichtiger sein, da thermisches Drosseln ein echtes Problem bei Grafikkarten ist.

Sehen Sie sich die GPU-Temperaturbereichstabelle unten an, um zu wissen, was sicher ist und was nicht.

Wie Sie sehen können, sollte die GPU-Temperatur für optimale Leistung und Sicherheit unter 174°F liegen.

8. Risers trennen GPUs und halten sie vom Motherboard fern. Das Platzieren von GPUs nahe beieinander kann zu viel Wärme führen. Deshalb verwenden Miner PCI-e-Risers, um GPUs mit dem Motherboard über erweiterbare Kabel zu verbinden.

9. Mining-Rig-Rahmen oder -Gehäuse helfen Ihnen, Wärme von GPUs zu entfernen. Sie können einen bauen oder kaufen.

Sobald Sie ein GPU-Krypto-Mining-Rig gebaut haben, stellt sich die nächste logische Frage: Was soll man mit GPU minen?

Überlegungen zum Bau eines GPU-Mining-Rigs

Schauen wir uns an, was Sie beim Bau von GPU-Mining-Rigs beachten sollten.

• Kryptowährung: Der harte Wettbewerb zwingt Miner, in High-End-GPUs zu investieren, die hohe Hash-Raten erzeugen. Deshalb ist es am besten, sich den Krypto-Algorithmus-Block-Belohnung oder die Preisgestaltung anzusehen, bevor Sie mit dem Bau eines Rigs beginnen.
• Rentabilität des Mining-Betriebs: Die Gewinne aus dem GPU-Mining hängen von den Stromkosten, der Portabilität, den Heiz-/Kühlmechanismen und der GPU selbst ab. Berücksichtigen Sie all diese Faktoren beim Bau eines Rigs. Schauen Sie sich die profitabelsten Krypto-Münzen an, die Sie mit GPUs profitabel minen können.
• Krypto-Mining-Algorithmus: Einige Krypto-Netzwerke wechseln vom PoW-Algorithmus zu anderen Konsensalgorithmen, weshalb Sie sicherstellen müssen, dass Ihr Rig andere Kryptos als Ihre minen kann.
• Strom und Konnektivität: Egal, ob Sie eine neue oder eine gebrauchte Mining-GPU kaufen, ein Mining-Rig benötigt immer eine stabile Stromversorgung und eine Internetverbindung. Stellen Sie sicher, dass Sie beides haben.

Vorteile des GPU-Minings

GPU-Mining bietet viele Vorteile gegenüber CPU-Mining, wenn Sie sich nicht sicher sind, welches Sie wählen sollen. Schauen wir uns an, welche guten Dinge Sie mit GPU-Mining erwarten können.

Höhere Hash-Raten

Die Rentabilität des GPU-Minings hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der Taktungen Anweisungen ausführen. Während CPUs Hash-Raten in Kilo-Hash pro Sekunde (kh/s) messen, messen GPUs in Mega-Hash pro Sekunde (mh/s).

1 kh/s = 1.000 Hashes pro Sekunde
1 mh/s = 1.000.000 Hashes pro Sekunde
1.000 Kh/s = 1 mh/s

Wie Sie sehen können, ist eine 40 mh/s GPU leistungsstärker als eine 40 kh/s CPU. Diese Leistung kommt von der Fähigkeit der GPUs, mehr parallele Optionen als CPUs zu verarbeiten. Außerdem bauen einige Miner GPU-Mining-Rigs mit mehr als fünf GPUs, um die Hashing-Leistung zu multiplizieren.

Münz-Mining-Flexibilität

Die Fähigkeit, verschiedene Münzen auf verschiedenen Blockchain-Plattformen zu minen, ist wichtig für die Rentabilität, egal ob Sie solo, in einer Mining-Farm oder im Mining-Pool minen. GPUs ermöglichen Ihnen genau das.

Zum Beispiel, als ETH zu Proof-of-Stake (PoS)-Algorithmen wechselte, konnten Miner leicht nach anderen Münzen suchen, die mit GPUs gemint werden können. Es ist diese Flexibilität, die Miner dazu anzieht, GPUs zu verwenden.

Schauen wir uns nun einige der häufigen Risiken des GPU-Minings an, die Sie kennen sollten.

Ist GPU-Mining legal?

Im Allgemeinen ja, aber es hängt auch vom Land ab, in dem Sie minen. Werfen Sie einen Blick auf diesen länderweisen Kryptowährungs-Rechtsstatus, um herauszufinden, ob Sie berechtigt sind, Krypto zu minen und zu handeln.

GPU-Mining-Software

GPU-Miner verwenden Kryptowährungs-Mining-Software, um die Verarbeitungskapazität von GPUs zu nutzen, um Krypto-Blöcke zu entdecken und Gewinne zu erzielen. Diese Mining-Tools helfen Ihnen, Krypto-Mining-Ressourcen zuzuweisen und Mining-Hardware mit der Blockchain zu verbinden.

Finden Sie einen besseren Weg, um Krypto zu minen

Kryptowährungsbörsen sind ein guter Ausgangspunkt, wenn Sie unsicher sind, ob Sie mit CPUs oder GPUs minen möchten.

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Dieser Artikel wurde ursprünglich im Jahr 2022 veröffentlicht. Er wurde mit neuen Informationen aktualisiert.