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Tutorial: Cómo minar bitcoins – Parte 7: Minería con GPUs

**ATENCIÓN A LA FECHA DE ESTA ENTRADA: MINAR CON GPU YA NO ES RENTABLE EN 2013**

Esta es la séptima parte de la serie “Cómo minar bitcoins”. Recomendamos a quienes aún no lo hayan hecho, leer las entregas anteriores antes de continuar.

¿Qué es la Minería con GPU?

La minería con GPU (Graphics Processing Unit = Unidad de Procesamiento Gráfico) es el proceso por el cual se utiliza una tarjeta gráfica (o placa de video) como fuente de cómputo para producir bitcoins. La minería con GPU se ha convertido en la principal forma de generar bitcoins, debido al gran poder de Operaciones de Punto Flotante por segundo(FLOPS) que proveen estas tarjetas gráficas.

Ver las placas de video más populares para minar bitcoins, con sus precios y rendimiento.

Recordemos: GPU = Tarjeta Gráfica = Placa de Video = Tarjeta de Video

¿Cómo puedo comparar las distintas tarjetas gráficas?

Aquí pueden encontrar información muy importante a la hora de comparar y elegir las placas de video disponibles en el mercado.

Términos que es necesario comprender para comparar el rendimiento de las GPUs:

  • Mhash/s: millones de hashes por segundo (rendimiento medido en velocidad).
  • Mhash/J: Millones de hashes por joule (eficiencia energética). 1 joule de energía se consume por watt en 1 segundo.
  • Watts: Sirve para medir energía por unidad de tiempo: 1 W = 1 J/s.
  • Clock (reloj): se refiere al reloj de los shaders para las tarjetas nVidia (no del núcleo ni la memoria). En las AMD el reloj del shader no está separado, es parte del reloj del GPU.
  • SP (Stream Processors o Procesadores de Flujo): El procesamiento de flujo es una técnica de programación de hardware que permite a algunas aplicaciones explotar de manera más fácil una instancia limitada de procesamiento paralelo.
    La mayoría de las placas de video nuevas cuentan con procesadores de flujo. Un procesador de flujo es un shader genérico, que también puede controlar shaders específicos para trabajar con distintos aspectos de la imagen. El procesador de flujo es el que hace gran cantidad del trabajo de interpretación de datos (rendering). El doblar la cantidad de procesadores de flujo trae como resultado el doble de velocidad de rendering de la tarjeta de video.

Ver tabla comparativa de Placas de Video para Minería Bitcoin

A tener en cuenta:

Mhash/s: El principal objetivo a lograr es el menor costo para el mayor poder de hasheo (Mhash/s) posible. A mayor poder de hasheo, mayor la cantidad de información que la GPU puede procesar, y mayor la probabilidad de encontrar un bloque y obtener bitcoins (es decir, minar bitcoins)

Watts: Otro dato a tener en cuenta son los watts. La fuente electrica de nuestro ordenador debe ser capaz de suministrar la suficiente cantidad de watts para alimentar a nuestras tarjetas gráficas. Si tienes 3 GPUs que usan 200 watts, pero sólo tienes una fuente eléctrica de 500 watts, esto acarreará una de dos posibles consecuencias:

  1. No habrá suficiente poder para alimentar a algunos de los componentes de la máquina (ej: una de las tarjetas no encenderá)
  2. Puedes quemar la fuente eléctrica (muy común, así que a estar atentos)

Image by John Wilkes Studio/Corbis

Image by John Wilkes Studio/Corbis

Slots (ranuras): No todas las GPUs tienen la misma configuración de pins y/o conectores. Lo más común para las placas de video de alto rendimiento es PCI express x 16 pines ó PCI x 18 pines. Asegúrate de que tu Placa Madre (motherboard) tiene el tipo y número necesario de ranuras para tus tarjetas gráficas, y también asegúrate de que haya espacio para las mismas: puedes tener una placa madre con 3 ranuras PCIe para tus 3 placas, pero si las ranuras están muy cerca unas de otras no tendrás espacio para conectarlas. Si esto ya te ocurrió, puedes recurrir al uso de “raisers”, una especie de cables que conectan tus GPUs con la placa madre, de ésta forma solucionas el problema del espacio.

¿Por qué las tarjetas de video AMD (ATI) son mejores que las NVidia para minar bitcoins?

En primer lugar, AMD diseña GPUs con muchos ALUs/shaders simples (diseño VLIW) que corren a una  frecuencia de reloj relativamente baja (típicamente 1120-3200 ALUs a 625-900 MHz), mientras la microarquitectura de NVidia, con menos – y más complejos – ALUs, se intenta compensar con un reloj de shader más alto (típicamente 448-1024 ALUs a 1150-1544 MHz). Debido a esta diferencia de VLIW vs. no-VLIW, NVidia usa más mm² de espacio por ALU, por lo que puede agrupar menos de ellos por chip, y llegan al tope de frecuencia más rápido que AMD. Esto les impide subir el reloj lo suficiente como para igualar o sobrepasar el rendimiento de AMD, y se traduce en una ventaja de rendimiento bruto de ALU en favor de AMD:

AMD Radeon HD 6990: 3072 ALUs x 830 MHz = 2550 mil millones de instrucciones de 32-bits por segundo

NVidia GTX 590: 1024 ALUs x 1214 MHz = 1243 mil millones de instrucciones de 32-bits por segundo

Esta diferencia de 2 ó 3 veces más  rendimiento existe a lo largo de toda la gama de placas de video AMD y NVidia. Es muy notoria en todo trabajo GPGPU ALU-obligado, como la minería Bitcoin y los forzados de contraseñas.

Otra diferencia a favor de la minería de bitcoins con Tarjetas de Video AMD (en lugar de NVidia) es que el algoritmo de minería esta basado en SHA-256, lo cual hace gran uso de la operacion de dextrorrotación del entero de 32-bits. Esta operación puede ser implementada como una instrucción de hardware única en las GPUs de AMD, pero requiere 3 instrucciones de hardware separadas para ser emulada en las GPUs de NVidia (2 cambios + 1 adición). Sólo esto le otorga a AMD otra ventaja de rendimiento de 1,7 veces (alrededor de 1900 instrucciones – en lugar de 3250 – para ejecutar la función de compresión del SHA-256).

Combinados, estos dos factores hacen que las tarjetas gráficas AMD sean de 3 a 5 veces más potentes (más rápidas) que las NVidia cuando se trata de minar bitcoins.

Ver parte 8

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