Qu'est-ce que le minage par GPU ? Est-il plus rentable que le minage par CPU ?

La fosse d'or numérique de la cryptomonnaie motive les mineurs de crypto à sortir le grand jeu.

Pour trouver des blocs de crypto, les mineurs ont toujours essayé de résoudre des problèmes mathématiques complexes et de vérifier les transactions de manière plus efficace. Lorsqu'ils ont vu les unités de traitement central (CPU) avoir du mal avec le traitement des transactions, ils se sont tournés vers les unités de traitement graphique (GPU) pour décomposer les blocs de la blockchain plus efficacement.

Tout le monde peut utiliser une ou plusieurs cartes GPU pour résoudre et valider des équations complexes et des transactions de crypto. Ce processus de minage est connu sous le nom de minage GPU dans le logiciel de minage de cryptomonnaie. Les GPU sont idéaux pour le minage de cryptomonnaies en raison de leur puissance de traitement de hachage plus élevée et de leur efficacité.

Les GPU sont utilisés pour le minage car ils sont plus efficaces que les CPU. Les GPU ont de nombreux cœurs qui peuvent traiter des instructions simples simultanément, leur permettant de gérer plusieurs tâches en parallèle.

L'intérêt croissant pour la crypto et la blockchain rend le minage de crypto plus compétitif. La plupart des grands mineurs de crypto ont commencé avec le minage CPU pour gagner des récompenses de minage. Bientôt, ils ont réalisé que les CPU offraient des sorties limitées malgré une consommation d'énergie élevée. C'est alors que les mineurs se sont tournés vers le minage GPU ou les cartes vidéo pour le minage. Ce changement était principalement dû au taux de hachage des GPU.

Minage CPU vs. Minage GPU

La principale différence entre le minage CPU et le minage GPU est que les GPU offrent des taux de hachage plus élevés grâce à leurs unités logiques arithmétiques (ALU). Cela permet aux GPU de résoudre des équations mathématiques complexes plus rapidement.

Le minage CPU utilise les cœurs du CPU d'un ordinateur pour vérifier les transactions crypto et générer de nouvelles pièces.

Le minage GPU repose sur la puissance de traitement des cartes graphiques pour la même tâche. Les GPU résolvent les équations crypto complexes plus efficacement.

Les mineurs choisissent les GPU plutôt que les CPU en raison de la facilité de maintenance et de mise à niveau.

Voyons maintenant comment le minage GPU en est arrivé là où il est aujourd'hui.

Histoire du minage GPU

L'industrie du jeu informatique a été la première à utiliser des processeurs graphiques modernes. Les joueurs utilisaient des GPU pour rendre des graphiques et des vidéos 3D tout en jouant à des jeux informatiques.

Bien que de nombreuses entreprises aient fabriqué des GPU depuis les années 1980, ce n'est qu'avec le lancement de la GeForce 256 de Nvidia en 1999 que le terme « GPU » est devenu populaire. La GeForce 256 était le premier GPU entièrement intégré au monde. C'était un processeur à puce unique avec des moteurs de transformation, de découpage, de rendu et d'éclairage intégrés.

Les GPU n'ont fait leur entrée dans le minage de cryptomonnaie qu'en 2010. Les mineurs utilisaient encore des CPU multi-cœurs pour miner 50 bitcoins (BTC) par bloc. La plupart des mineurs de crypto étaient satisfaits des spécifications offertes par les CPU à l'époque. Quelques ordinateurs qui traînaient pouvaient vous rapporter jusqu'à dix dollars par jour.

Les choses ont changé lorsque Laszlo Hanyecz a proposé de payer 10 000 BTC pour quelques pizzas. Son idée était d'obtenir une livraison de nourriture en échange de bitcoins. Quelqu'un de la communauté a accepté son offre. Hanyecz a fini par avoir un repas valant 212 millions de dollars aujourd'hui (au moment de la rédaction de cet article).

Cet événement a montré au monde comment la crypto pouvait être rendue précieuse et a changé le minage de bitcoin pour toujours. En conséquence, la concurrence dans le minage a augmenté dans les jours suivants. Les GPU se sont révélés compétents alors que les mineurs cherchaient du matériel dédié pour battre la concurrence.

ArtForz, un autre mineur de bitcoin, s'est associé à Hanyecz pour exécuter des codes de minage privés en utilisant des fermes de GPU en 2010. La même année, un autre membre de Bitcointalk, Puddinpop, a publié le premier logiciel de minage GPU disponible publiquement, ce qui a stimulé l'adoption des GPU.

À ce moment-là, tout le monde pouvait construire une plate-forme GPU avec peu de compétences techniques et quelques centaines de dollars. Cette facilité d'utilisation et cette accessibilité ont poussé les mineurs à commencer à utiliser des GPU. Les faibles exigences en matière de calcul ont rendu le tout rentable.

Lorsque tout le monde a commencé à penser à gagner de l'argent avec des plates-formes de minage GPU, la difficulté du minage a augmenté. Les exigences élevées en matière de puissance de calcul ont rendu difficile pour les amateurs et les passionnés de crypto de gagner de l'argent.

En 2011, les mineurs ont commencé à parler des matrices de portes programmables sur le terrain (FPGA) qui consommaient trois fois moins d'énergie que les GPU. Le FPGA est un circuit reconfigurable qui peut fonctionner comme une carte graphique, un microprocesseur, une unité de cryptage ou les trois à la fois. Nangeng Zhang, alias Pumpkin Zhang, a lancé le premier mineur FPGA, Pumpkin Miner, en 2011.

Après l'achat, les FPGA nécessitaient que les mineurs ajustent la partie programmable sur le terrain, de sorte que les mineurs ont rapidement commencé à chercher des circuits spécifiques à une application. Cela a donné naissance au circuit intégré spécifique à une application (ASIC).

Les mineurs ont rapidement commencé le minage ASIC en raison de l'efficacité énergétique du taux de hachage plus rapide. En 2015, les mineurs ASIC avaient commencé à dominer l'industrie du minage de Bitcoin, rendant le minage GPU moins rentable pour le BTC. Cependant, d'autres cryptomonnaies comme Ethereum (ETH) restaient exploitables avec des GPU en raison de leur utilisation de différents algorithmes.

En septembre 2022, Ethereum est passé d'un mécanisme de consensus proof-of-work (PoW) à un proof-of-stake (PoS). Cette fusion a considérablement réduit la rentabilité du minage d'Ethereum avec des GPU. Cependant, il existe de nombreuses autres pièces exploitables comme Ethereum Classic (ETC), Ravencoin (RVN), Ergo (ERG), Beam (BEAM) et Litecoin (LTC) qui utilisent encore des algorithmes PoW.

Ces dernières années, en raison de la complexité croissante du matériel et des logiciels de minage, les services de minage en nuage ont émergé comme une alternative pour ceux qui souhaitent participer au minage de cryptomonnaie sans les tracas de la construction et de la maintenance d'une plate-forme physique.

Événements clés du minage GPU d'altcoins

2010 : Publication publique du premier logiciel de minage GPU, permettant un passage du minage CPU au minage GPU.
2011 : Charlie Lee lance Litecoin, une cryptomonnaie décentralisée peer-to-peer. Les mineurs pouvaient utiliser le minage GPU pour miner Litecoin dans les premiers jours.
2013 : Billy Markus et Jackson Palmer ont lancé Dogecoin, et les mineurs pouvaient utiliser des GPU pour une meilleure rentabilité avec ces pièces.
2014 : ZeusMiner, le premier mineur ASIC Scrypt, est lancé. Cela a marqué le début de la concurrence ASIC pour les pièces basées sur Scrypt.
2014 : Une autre cryptomonnaie décentralisée, Monero (XMR), a été créée. Les mineurs pouvaient utiliser à la fois le CPU et le GPU pour la miner.
2014 : Poramin Insom lance Vertcoin, un altcoin résistant aux ASIC.
2015 : Vitalik Buterin, Gavin Wood, Charles Hoskinson, Anthony Di Iorio et Joseph Lubin lancent Ethereum.
2017 : Les offres initiales de pièces (ICO) ont gagné en popularité, entraînant une augmentation de l'intérêt pour le minage GPU pour les nouveaux altcoins lancés via les ICO.
2018 : Le marché des cryptomonnaies a connu un crash significatif, impactant la rentabilité du minage GPU pour de nombreux altcoins.
2022 : Ethereum passe au PoS, éliminant l'utilisation des GPU pour le minage des pièces ETH.

Comment fonctionne le minage GPU

Le minage GPU fonctionne en essayant de décoder à plusieurs reprises différents hachages et en changeant un chiffre à chaque tentative. Les GPU utilisent des unités logiques arithmétiques (ALU) pour effectuer des opérations arithmétiques et logiques. Ces ALU permettent aux GPU d'effectuer des calculs complexes et d'augmenter les rendements du minage.

Le minage GPU exploite également différents algorithmes de hachage pour mapper des données de taille aléatoire à un hachage de taille fixe. Ces algorithmes ou fonctions de hachage cryptographiques condensent les données à une taille plus petite pour faciliter le calcul des hachages et la résolution des problèmes de chaînes de données.

Algorithmes de minage GPU

Les algorithmes de minage GPU gardent les données sécurisées tout en vous aidant à vérifier les transactions. Voici quelques algorithmes de hachage courants qui prennent en charge le minage GPU.

Algorithme SHA-256

L'algorithme de hachage sécurisé 256 (SHA-256) est un algorithme de hachage cryptographique de la famille des algorithmes SHA-2 développé par la National Security Agency (NSA) et le National Institute of Standards and Technology (NIST).

La valeur finale du hachage de cet algorithme est toujours de 256 bits, d'où le nom SHA-256. C'est un algorithme puissant en raison de sa sortie à sens unique. Par exemple, vous pouvez créer une sortie de hachage en utilisant SHA-256, mais vous ne pouvez pas recréer l'entrée à partir de la sortie.

Ces hachages sont puissants en raison de leur sortie à sens unique. Vous pouvez produire une sortie de hachage à partir de n'importe quelle entrée donnée, mais vous ne pouvez pas reconstruire les données d'entrée données à partir de la même sortie de hachage. Le minage GPU utilise cet algorithme pour vérifier les transactions via un mécanisme de consensus PoW.

Les cryptomonnaies populaires qui utilisent SHA-256 incluent BTC, Terracoin (TRC), Peercoin (PPC) et Bitcoin Cash (BCH).

Algorithme Scrypt

Le chercheur canadien en sécurité informatique Colin Percival a développé la fonction de hachage Scrypt. Elle utilise la dérivation de clé basée sur un mot de passe pour prévenir les attaques matérielles personnalisées à grande échelle. Aujourd'hui, certaines cryptomonnaies utilisent Scrypt comme algorithme PoW.

L'algorithme Scrypt fonctionne en créant et en stockant des nombres pseudo-aléatoires dans des emplacements de mémoire vive (RAM). Alors que d'autres algorithmes basés sur des mots de passe ont de faibles exigences en ressources, Scrypt nécessite un matériel élaboré pour effectuer des attaques matérielles à grande échelle.

Une attaque par force brute nécessite des centaines ou des milliers d'implémentations d'algorithmes pour réussir. Le principal avantage de Scrypt est qu'il augmente les exigences en ressources de l'algorithme pour prévenir de telles attaques.

Les cryptomonnaies populaires qui utilisent Scrypt incluent Bitmark (BTM), Dogecoin (DOGE) et Latium (LAT).

Algorithme X11

L'enthousiaste américain de la cryptomonnaie Evan Duffield a développé l'algorithme X11 pour le protocole Darkcoin en 2014. X11 est une fonction de hachage PoW conçue pour être résistante au minage ASIC. Cet algorithme utilise une séquence de 11 algorithmes de hachage pour rendre difficile la création d'ASIC. De cette façon, une monnaie aura beaucoup de temps avant que la centralisation du minage ne devienne une menace.

L'algorithme X11 combine toutes ces fonctions individuelles pour générer des hachages de blocs. Le bloc utilise BLAKE pour créer le premier hachage basé sur le système de minage et la difficulté cible. Le PoW devient plus lourd et génère un nouveau hachage à mesure que le premier hachage passe par chaque fonction jusqu'à la fin du cycle.

Les cryptomonnaies comme XCurrency (XC), CannabisCoin (CANN), StartCoin (START) et Dash (DASH) utilisent l'algorithme X11.

Algorithme Ethash

L'algorithme Ethash est une version améliorée de l'algorithme de minage Ethereum appelé Dagger-Hashimoto. La blockchain Ethereum utilise Ethash pour être résistante aux ASIC. Aujourd'hui, cet algorithme combine Keccak-256 et Keccak-512 pour se conformer aux normes cryptographiques SHA-3.

L'algorithme Ethash suit ces étapes pour vérifier les transactions crypto :

• Utilise les en-têtes de bloc pour créer une graine calculée et commencer le minage.
• La graine calcule un cache pseudo-aléatoire de 16 mégaoctets (MB).
• Le cache génère un ensemble de données semi-permanent de plus de 4 Go et le met à jour tous les 30 000 blocs. C'est pourquoi les graphes acycliques dirigés (DAG) - une représentation conceptuelle d'une série d'activités - varient chaque fois que vous minez.
• Le minage commence une fois que le système génère le DAG.
• Le processus de minage prend les valeurs du DAG et les données du réseau pour vérifier les transactions.
• Le processus de vérification des transactions utilise la mémoire cache pour régénérer des parties spécifiques de l'ensemble de données.

Outre Ethereum, des cryptomonnaies comme Ethereum Classic et Expanse utilisent également l'algorithme Ethash.

Maintenant que vous savez comment fonctionne le minage GPU, voyons comment vous pouvez construire une plate-forme de minage GPU.

Qu'est-ce qu'une plate-forme de minage GPU ?

Une plate-forme de minage GPU est un ordinateur improvisé pour miner des cryptomonnaies en utilisant la vitesse et l'efficacité des GPU. Une plate-forme de minage GPU ressemble à un ordinateur personnel mais comporte des accessoires spéciaux comme des ventilateurs, des risers et des cartes mères de minage. La plupart de ces plates-formes utilisent les mêmes systèmes d'exploitation que les ordinateurs personnels. Les logiciels de benchmarking sont excellents pour tester les performances des ordinateurs, les critiques de matériel et l'optimisation des systèmes pour le minage GPU.

Comment construire une plate-forme de minage GPU

Si vous voulez gagner votre vie en utilisant le minage de crypto basé sur le GPU, il est préférable de commencer de zéro.

Voici ce dont vous avez besoin pour commencer.

1. Le GPU est la base d'une plate-forme de minage. Vous pouvez utiliser un GPU bon marché pour le minage, mais envisagez d'utiliser un calculateur de rentabilité de minage GPU pour décider quel GPU acheter en fonction des estimations de gains potentiels. Certains mineurs créent également des plates-formes de minage avec plusieurs GPU pour augmenter les chances de trouver des blocs.

2. Le CPU n'affecte pas les performances du GPU, mais les CPU de haute qualité garantissent une expérience optimale. Néanmoins, vous pouvez acheter des CPU bas de gamme ou modérés pour réduire les coûts de construction de la plate-forme de minage. Assurez-vous d'en acheter un haut de gamme si vous souhaitez miner uniquement avec un CPU.

3. Le choix de la carte mère doit être en adéquation avec le CPU que vous achetez. Si votre CPU n'est pas déjà intégré dans une carte mère, vous serez mieux avec une carte mère modérée. Assurez-vous également que votre carte mère dispose de suffisamment de connecteurs pour le GPU que vous avez acheté. Les mineurs de GPU choisissent souvent les cartes mères Intel et AMD pour des performances supérieures.

4. Les exigences en matière de disque dur varient en fonction de votre système d'exploitation. Par exemple, le minage sous Windows 10 nécessite un disque SSD ou HDD de 120 Go, tandis que le système d'exploitation basé sur Linux nécessite au moins une clé USB de 16 Go.

5. Le choix de l'alimentation électrique ou PSU dépend du type de GPU que vous avez. Les GPU consomment des quantités variables d'énergie et de puissance en fonction de leurs types. Cependant, vous pouvez facilement calculer la puissance totale consommée (TPD) car les GPU consomment de l'énergie en wattage. N'oubliez pas d'ajouter 100 watts supplémentaires au wattage du GPU pour le CPU, la RAM et le disque dur. Maintenant, multipliez le TPD par 1,2 pour trouver les besoins totaux en alimentation.

6. La RAM est un autre composant clé des plates-formes GPU. Assurez-vous que votre RAM est compatible avec la carte mère afin de pouvoir utiliser efficacement les emplacements de RAM de la carte mère. Certains mineurs ajoutent plusieurs RAM en fonction du nombre d'emplacements disponibles. Des RAM de 8 à 16 Go devraient vous offrir des performances optimales.

7. Les ventilateurs de refroidissement empêchent les cartes graphiques de surchauffer et augmentent leur longévité. La plupart des capteurs de cartes graphiques vous alertent en cas de dépassement d'un certain seuil de température. De plus, vous devez être plus prudent car le throttling thermique est un problème réel avec les cartes graphiques.

Consultez le tableau des plages de température des GPU ci-dessous pour savoir ce qui est sûr et ce qui ne l'est pas.

Comme vous pouvez le voir, la température du GPU doit être inférieure à 174°F pour des performances et une sécurité optimales.

8. Les risers espacent les GPU et les éloignent de la carte mère. Placer les GPU trop près les uns des autres peut entraîner une chaleur excessive. C'est pourquoi les mineurs utilisent des risers de connexion de composants périphériques (PCI)-e pour connecter les GPU à la carte mère avec des câbles extensibles.

9. Les cadres de plate-forme de minage ou boîtiers vous aident à évacuer la chaleur des GPU. Vous pouvez en construire ou en acheter un.

Une fois que vous avez construit une plate-forme de minage de crypto GPU, la question logique suivante est : que miner avec un GPU ?

Considérations pour la construction d'une plate-forme de minage GPU

Voyons ce que vous devez prendre en compte lors de la construction de plates-formes de minage GPU.

• Cryptomonnaie : La concurrence féroce oblige les mineurs à investir dans des GPU haut de gamme qui produisent des taux de hachage élevés. C'est pourquoi il est préférable de regarder la récompense de bloc ou le prix de l'algorithme crypto avant de commencer à construire une plate-forme.
• Rentabilité de l'opération de minage : Les bénéfices du minage GPU dépendent des coûts d'électricité, de la portabilité, des mécanismes de chauffage/refroidissement et du GPU lui-même. Prenez en compte tous ces facteurs lors de la construction d'une plate-forme. Regardez les pièces crypto les plus rentables que vous pouvez miner de manière rentable avec des GPU.
• Algorithme de minage crypto : Certains réseaux crypto passent de l'algorithme PoW à d'autres algorithmes de consensus, c'est pourquoi vous devez vous assurer que votre plate-forme peut miner des cryptos autres que la vôtre.
• Puissance et connectivité : Que vous achetiez un GPU de minage neuf ou d'occasion, une plate-forme de minage aura toujours besoin d'une alimentation stable et d'une connexion Internet. Assurez-vous d'avoir les deux.

Avantages du minage GPU

Le minage GPU offre de nombreux avantages par rapport au minage CPU si vous n'êtes pas sûr de ce que vous devez choisir. Voyons ce que vous pouvez attendre de bon avec le minage GPU.

Taux de hachage plus élevés

La rentabilité du minage GPU se résume à la vitesse à laquelle les horloges exécutent les instructions. Alors que les CPU mesurent les taux de hachage en kilo hachage par seconde (kh/s), les GPU mesurent en méga hachage par seconde (mh/s).

1 kh/s = 1 000 hachages par seconde
1 mh/s = 1 000 000 hachages par seconde
1 000 Kh/s = 1 mh/s

Comme vous pouvez le voir, un GPU de 40 mh/s est plus puissant qu'un CPU de 40 kh/s. Cette puissance provient de la capacité des GPU à traiter plus d'options parallèles que les CPU. De plus, certains mineurs construisent des plates-formes de minage GPU avec plus de cinq GPU pour multiplier la puissance de hachage.

Flexibilité du minage de pièces

La capacité de miner différentes pièces sur différentes plateformes blockchain est importante pour la rentabilité, que vous miniez en solo, dans une ferme de minage ou dans un pool de minage. Les GPU vous permettent de faire exactement cela.

Par exemple, lorsque l'ETH est passé aux algorithmes de preuve d'enjeu (PoS), les mineurs pouvaient facilement chercher d'autres pièces à miner avec des GPU. C'est cette flexibilité qui attire les mineurs à utiliser des GPU.

Voyons maintenant certains des risques courants du minage GPU dont vous devez être conscient.

Le minage GPU est-il légal ?

En général, oui, mais cela dépend aussi du pays où vous minez. Consultez ce statut de légalité des cryptomonnaies par pays pour savoir si vous êtes éligible pour miner et transacter de la crypto.

Logiciel de minage GPU

Les mineurs GPU utilisent des logiciels de minage de cryptomonnaie pour utiliser la puissance de traitement des GPU pour découvrir des blocs de crypto et réaliser des profits. Ces outils de minage vous aident à allouer des ressources de minage de crypto et à connecter le matériel de minage à la blockchain.

Trouvez une meilleure façon de miner de la crypto

Les plateformes d'échange de cryptomonnaies sont un excellent point de départ si vous n'êtes pas sûr de vouloir miner en utilisant des CPU ou des GPU.

Découvrez si la crypto est faite pour vous en utilisant ces meilleurs échanges de cryptomonnaies.

Cet article a été publié à l'origine en 2022. Il a été mis à jour avec de nouvelles informations.