ASIC là gì? Tầm quan trọng của ASIC trong việc khai thác coin

ASIC là gì?

ASIC (Application Specific Integrated Circuit) là thuật ngữ chỉ các vi mạch IC chuyên dụng trong điện tử học. Ban đầu, ASIC thường được ứng dụng để tạo ra bộ vi xử lý của điện thoại di động, các phương tiện giao thông, tàu vũ trụ… Ngày nay, ASIC được ứng dụng phổ biến hơn trong nhiều lĩnh vực như hệ thống xử lý máy móc tự động, viễn thông…

Với sự phát triển của thị trường tiền mã hóa nói chung và Bitcoin nói riêng thì ASIC đã được sử dụng để tạo ra bộ vi xử lý của các loại máy đào coin, được gọi là máy đào ASIC. Nó được các nhà đầu tư sử dụng chuyên biệt vào việc duy nhất là đào coin mà không thể chơi game hay lướt web như các máy đào CPU và GPU. Nhờ đó, các máy đào ASIC làm việc với hiệu suất khai thác tốt nhất.

Vitalik Buterin, nhà sáng lập của Ethereum đã từng lo ngại rằng nếu sử dụng máy đào ASIC sẽ có thể dẫn đến việc mất cân bằng về số lượng coin do nó chỉ tập trung vào 1 loại tiền mã hóa nhất định.

Phương thức hoạt động của các máy đào ASIC

Blockchain gồm 3 thành phần chính là Block, Node, Miner. Trong đó, mỗi khối (Block) sẽ chứa ba thành phần cơ bản gồm dữ liệu, một số nguyên 32 bit có tên là Nonce và một hàm băm (Hash). Nonce là số được thêm vào hàm băm trong một khối (Block) của blockchain.

Khai thác coin là quá trình chạy thử các phép tính phức tạp để tìm ra số Nonce phù hợp với hàm băm của một khối (Block). Sau khi tìm ra tìm ra số Nonce đó, họ sẽ nhận một số coin nhất định. 

Hiện tại, những thợ đào muốn khai thác coin sẽ dùng các máy đào coin chuyên dụng để giải quyết các vấn đề liên quan đến số học vô cùng phức tạp. Cụ thể, mỗi loại tiền mã hóa sẽ có các hàm băm mật mã riêng và các máy đào ASIC được thiết kế để giải các hàm băm mật mã đó. 

Ví dụ: Máy đào ASIC dùng để khai thác Bitcoin sẽ có thể giải các thuật toán băm bảo mật SHA-256.

Tầm quan trọng của ASIC trong hoạt động đào coin

Máy đào ASIC đang được nhiều người đánh giá là thiết bị chuyên dụng tốt nhất và phổ biến trong việc đào coin. Trong giai đoạn đầu của ngành công nghiệp khai thác coin, hầu hết mọi người đều sử dụng các máy đào CPU thông thường và họ không mất quá nhiều chi phí đầu tư ban đầu. 

Tuy nhiên, khi ngành công nghiệp khai thác coin và thị trường tiền mã hóa được quan tâm nhiều hơn. Đồng thời, các blockchain ngày càng trở nên phức tạp thì máy đào CPU không còn đáp ứng được nhu cầu của công việc vì chúng mang lại hiệu suất khai thác thấp. Lúc này, máy đào ASIC ra đời để giải quyết vấn đề về hiệu suất khai thác của các máy đào CPU.

Máy đào ASIC được thiết kế chuyên biệt cho một mục đích là khai thác coin. Do đó, hiệu suất khai thác của các máy này là rất cao giúp nhà đầu tư có thể đào được số lượng coin lớn và nhanh hơn.

Việc vận hành các máy đào ASIC sẽ tiêu tốn một lượng điện năng khá lớn, chi phí thay thế và bảo trì máy đào này cũng khá cao. Đôi khi những chi phí này còn cao hơn giá trị của các đồng coin được đào. Những điều này được xem là nhược điểm lớn nhất của các máy đào ASIC.

Các yếu tố quyết định đến chất lượng một máy đào ASIC

Hash Rate (Tỷ lệ băm): Đây là chỉ số đo lường tốc độ giải các thuật toán trong một giây của máy đào. Chỉ số này có 2 đơn vị là TeraHash trên giây (Th/s) và GigaHash trên giây (GH/s) với 1 TH/s = 1000 GH/s. Thông thường, những máy đào có giá thành cao sẽ cho tốc độ đào càng nhanh. Qua đó, lợi nhuận mà nhà đầu tư thu được từ việc đào coin sẽ càng lớn.

Efficiency: Đây là thông số thể hiện hiệu suất chuyển hóa điện năng tiêu thụ thành coin của các máy đào. Efficiency có đơn vị tính là Watt trên GigaHash (W/GH) và Watt trên TeraHash (W/TH) với 1 W/GH = 1000 W/TH. Thông số này càng thấp thì hiệu suất của máy đào càng tốt. Nhà đầu tư nên ưu tiên lựa chọn những máy đào coin có hiệu suất cao để sớm tạo ra được lợi nhuận. 

Phân loại máy đào ASIC theo những tiêu chí nào?

Dung lượng cổng logic, ứng dụng và phương pháp thiết kế là 3 tiêu chí thường được dùng để phân loại máy đào ASIC. Trong đó, phương pháp thiết kế được xem là tiêu chí quan trọng nhất. Dựa trên phương pháp thiết kế, máy đào ASIC được chia thành:

• ASIC đặc chế hoàn toàn (Full-custom ASIC)
• Dựa vào các tế bào chuẩn (Standard-cell-based ASIC)
• Dựa vào mảng cổng logic (Gate-array-based ASIC)
• ASIC tiền cấu trúc (Structured/Platform design)
• ASIC sử dụng thư viện logic và phần tử thiết kế sẵn (Cell libraries, IP-based design)

Hash board là thành phần chính của các máy đào tiền mã hóa, đối với máy đào ASIC sẽ được trang bị 4 Hash board. Mỗi Hash board sẽ chứa 72 chip giải thuật toán và 288 chip tốc độ khai thác. Ngoài ra, một chiếc máy đào ASIC còn có các thành phần sau:

• Mạch điều khiển
• Mạch để giải mã thuật toán
• Mạch kết nối giữa mạch điều khiển và mạch giải mã thuật toán

Một số máy đào ASIC nổi bật

Antminer S9

Antminer S9 là máy đào ASIC sử dụng chip BM1387 do Bitmain sản xuất bằng công nghệ FinFET 16nm của TSMC. Máy đào này cung cấp một hiệu suất 0.098 W/GH và tốc độ giải thuật toán là 15,5 TH/s . Antminer S9 được đánh giá là máy đào ASIC khai thác Bitcoin đáng mua nhất. 

Antminer R4

Tốc độ giải thuật toán của Antminer R4 lên đến 8,5 TH/s và hiệu suất là 0,1 W/GH. Antminer R4 được đánh giá là máy đào nhanh thứ hai chỉ sau Antminer S9. 

Avalon 6

Avalon 6 cũng là một máy đào ASIC mà nhà đầu tư có thể cân nhắc sử dụng với tốc độ giải thuật toán là 3,5 TH/s và điện năng tiêu thụ 0,29 W/GH.

Tổng kết

Trên đây là toàn bộ thông tin về ASIC và tầm quan trọng của ASIC trong hoạt động khai thác coin. ASIC đã từ lâu được ứng dụng tạo ra những máy đào coin có hiệu suất cao. Đây còn là công cụ đắc lực hỗ trợ ngành công nghiệp khai thác coin phát triển. 

Tuy nhiên, sự gia tăng của các máy đào ASIC cũng dần loại bỏ các thợ đào sử dụng GPU hoặc CPU. Bên cạnh đó, chi phí sở hữu các máy đào ASIC là rất lớn, đây được xem là một rào cản lớn đối với các nhà đầu tư nhỏ lẻ khi muốn tham gia vào việc khai thác coin.