Mining kryptowalut – część 2/4 - testy i porównanie wydajności

Rozważania na temat konsumpcji energii podzielę na dwie części. Najpierw przedstawię wielkości zmierzone w trakcie testu, a następnie skoncentruję się na sprawności energetycznej, która powie nam, jaką moc obliczeniową wygeneruje karta przy zużyciu 1 W energii elektrycznej. Ta wielkość pomoże nam zdecydować, jakie karty stosować, a czego unikać w połączeniu z danym algorytmem. Poniższe zestawienie pokazuje pobór mocy podczas miningu Zcash:

Jak widać, sytuacja jest zaskakująca. Karty NVidii mają zdecydowanie wyższą wydajność (sprawność) od AMD, co jest niespodzianką w kontekście powszechnie panującego poglądu, że “kopie się na AMD”. Oczywiście w porównaniu w kart NVidii mamy wyłącznie Pascale, dla pełnego obrazu postaram się jeszcze uzupełnić je o Maxwella. Tak czy inaczej, trzeba się sporo napracować, żeby wycisnąć z Polarisa sprawność porównywalną z małymi Pascalami (1050 Ti/1060), a większe są całkowicie poza zasięgiem. Inną ciekawostką jest fakt, iż 1080 ma gorszą sprawność od 1070, co wynika z wspomnianego już faktu, iż GDDR5X zastosowane z 1080 zapewne mają większe opóźnienia od zwykłych GDDR5, a algorytmy używane przy miningu są mocno zależne od wydajności podsystemu pamięci.

Dodatkowo porównując wielkości sprawności dla 280(X) i 470 widzimy, że o ile karty w algorytmie Equihash osiagają podobną wydajność, to koszty eksplotacji są zdecydowanie wyższe w przypadku kart na rdzeniu Tahiti. Dlatego do porównania kart i przy podejmowaniu decyzji "co wybrać do kopania" powinniśmy się kierować właśnie współczynnikiem sprawności, o ile oczywiście zależy nam na zminimalizowaniu kosztów (jeżeli ktoś ma prąd za darmo, to nie musi się przejmować kosztami :), stąd też batalia o wydajność i jak postaram się pokazać w następnej części, można to jeszcze bardziej usprawnić poprzez modyfikacje BIOS-ów.

Moim zdaniem to zestawienie ma dwóch cichych zwycięzców - R9 Fury z racji niemal dwukrotnej optymalizacji osiąganej przy użyciu trzech tylko parametrów (napięcie rdzenia -100 mV, power limit -50% i zegar GPU na 911 albo 974 MHz) i GTX 1070 uzyskujący ponad 400 sol/S przy poborze raptem 90 W. Niestety tych pierwszych kart nie uświadczymy już na rynku pierwotnym, a na rynku wtórnym pojawiają się rzadko. GTX 1070 rozchodzą się w chwili obecnej jak świeże bułeczki i bułeczki i na razie nic nie zapowiada, aby ta sytuacja miała się zmienić. Na uwagę zasługuje również najmniejszy w całym zestawieniu GTX 1050 Ti, który jako jedyny nie wymaga zewnętrznego zasilania, jest to więc ciekawa opcja na małą budżetową koparkę zasilaną PSU o mocy 500-600W.

Dla pełnego obrazu podobne zestawienie dla miningu Ethereum wygląda następująco:

Wyniki podczas miningu Ethereum potwierdzają wcześniejsze hipotezy o wyższej sprawności energetycznej Pascali. Nic w tym dziwnego, skoro jest to produkt nowszy od pozostałych uczestników testu. Jednak uderzająca jest tutaj podatność Polarisów (4x0/5x0) na optymalizację, która pozwala na osiągnięcie najwyższej sprawności spośród wszystkich w wysokości 0.30 MH/W i stąd właśnie bierze tak ogromny popyt na karty AMD wśród minerów. Należy tutaj pamiętać też o kilku faktach, które stoją za tym rezultatem:

• domyślnie BIOS-y AMD mają wyraźnie zawyżone parametry pracy sekcji zasilania (TDP i TDC - całkowita moc i całkowite napięcie), w przypadku 500-ek dochodzi do tego jeszcze drastycznie podbite napięcie zasilania
• ponieważ algorytmy używane przy miningu zależą mniej lub bardziej od wydajności podsystemu pamięci, podkręcanie pamięci na karcie daje wymierne rezultaty przy niewielkim wzroście pobieranego prądu; szczególnie jest to istotne w dwóch przypadkach:
  • dla kart z zegarem pamięci 1750 MHz (efektywne 7 GHz) i niższym, z których wiele osiąga 2000 MHz (efektywne 8 GHz) i więcej - dostajemy "za darmo" ekstra przepustowość pamięci do wykorzystania;
  • dla kart z magistralą pamięci 256-bit i węższą - podsystem pamięci na karcie jest w tym wypadku wąskim gardłem i każdy MHz powoduje wyraźny przyrost wydajności. I tak np dla 1050 Ti, który posiada jedynie 128-bitową magistralę, obserwuje się liniowe skalowanie wyników o 0.3 MH na każde ekstra 100 MHz, z kolei RX 470 z podkręconymi pamięciami z 1750 MHz do 2000 MHz zyskuje nieco ponad 10%
• według ostatnich benchmarków wydajność Polarisów zaczyna spadać z racji powiększania się pliku DAG, który musi być przechowywany w pamięci karty i zajmuje w tej chwili ~2.2 GB; jest to również powód, dla którego karty na chipie Tahiti nie nadają się już kompletnie do Ethereum (rok temu karty z 2 GB VRAM na pokładzie, np 7870 XT, były w stanie jeszcze kopać Ethereum, chociaż ich wydajność w porównaniu z 7950/7970 była zdecydowanie niższa; w tej chwili to samo spotyka 7950/7970/280/280X)
• niektóre benchmarki wskazują również, że Polarisy nie radzą sobie dobrze ze zjawiskiem difficulty bomb, czyli lawinowego wzrostu trudności bloków w związku ze zbliżającym się przejściem Ethereum w trybie Proof-Of-Stake - jeśli stanie się to problemem, rozwiązaniem będzie przełączenie się na inną walutę :)

Tutaj grono zwycięzców jest szersze i tak na prawdę prościej jest upatrywać przegranych w postaci Tahiti (3 GB VRAM to zdecydowanie za mało dla Ethereum teraz) i GTX 1080 (256-bit GDDR5X jest zbyt wolne, co widać w porównaniu z 1080 Ti, który dzięki szybszej magistrali jest w stanie nadrobić stratę i zrównać się z pozostałymi Pascalami). Reszta zawodników trzyma się całkiem nieźle i biorąc pod uwagę utrzymujące się wysokie notowania kryptowalut, trudno się dziwić rosnącej popularności miningu, skoro większość sprzętu marki AMD zakupionego w przeciągu ostatnich 3-4 lat pozwala na osiągnięcie zarobków w ten sposób.