История ASIC-майнеров: от первых моделей до современных машин

ASIC-майнеры — это не просто оборудование для добычи криптовалют. Это продукт инженерной эволюции, отражающий смену парадигм в распределённых вычислениях. История их появления и развития показывает, как из энтузиазма первых лет в криптоиндустрии возникла структурированная, капиталоёмкая инфраструктура, сравнимая с дата-центрами крупных IT-корпораций.

Понимание этой истории позволяет трезво оценивать риски, перспективы и технологии, лежащие в основе сегодняшнего майнинга.

Предыстория: до появления ASIC

С момента запуска сети Bitcoin (январь 2009) единственным способом майнинга был CPU-майнинг. Тогда каждый мог добывать BTC на домашнем ПК, а сложность сети была столь низкой, что пользователи получали вознаграждение каждые несколько часов. В этой фазе никакой специализированной техники не существовало.

Но уже в 2010–2011 годах начали использовать видеокарты (GPU), так как их архитектура позволяла обрабатывать параллельные вычисления значительно быстрее. Переход от CPU к GPU увеличил хешрейт в десятки раз.

Однако и GPU вскоре столкнулись с физическим пределом: рост мощности шёл за счёт увеличения потребления и тепловыделения. Это дало импульс поиску более специализированного оборудования.

FPGA: переходная фаза (2011–2012)

FPGA (Field-Programmable Gate Array) стала первым шагом от универсальных решений к специализированным. Первые майнеры на FPGA появились в 2011 году. Среди пионеров Enterpoint Spartan 6, Ztex FPGA Boards, Butterfly Labs FPGA. Эти устройства были программируемыми, что позволяло использовать их под SHA-256 и другие алгоритмы.

Почему FPGA были важны:

• Позволили достичь 100–800 MH/s на одном устройстве.
• Энергоэффективность была в 2–3 раза выше, чем у GPU.
• Продемонстрировали, что ниша криптомайнинга требует специализированных схем, а не универсальных видеокарт.

Однако сложность разработки прошивок, высокая цена и ограниченный масштаб стали сдерживающими факторами. FPGA остались решением для энтузиастов и узких специалистов.

Рождение ASIC: первые устройства и компании (2012–2013)

Кто первым разработал ASIC для майнинга?

Avalon — компания, основанная китайским инженером Yifu Guo, считается первым в мире разработчиком полноценного ASIC-майнера. В январе 2013 года компания выпустила Avalon 1, ставшее первой массовой моделью для добычи Bitcoin на чипах, предназначенных исключительно для SHA-256.

Avalon 1:

• Хешрейт: 60–70 GH/s
• Потребление: ~600 Вт
• Чипы: 110-нм процесс, 300 чипов на модуль
• Цена: около $1 299
• Использовались энтузиастами и ранними инвесторами
• Выпущено: около 3000 устройств

Эти машины быстро завоевали интерес на фоне растущей сложности сети и падения доходности GPU. Они показывали в 10–20 раз лучшую энергоэффективность, чем даже мощнейшие фермы на FPGA.

Butterfly Labs и провал «второго старта»

Практически одновременно с Avalon на рынок пыталась выйти американская компания Butterfly Labs (BFL). Она анонсировала устройства Butterfly SC (Single, MiniRig), обещая производительность до 600 GH/s.

Однако:

• Компания значительно задержала поставки (на 6–9 месяцев).
• Устройства, когда наконец поступили, устарели уже на момент выхода, так как сложность сети выросла.
• В 2014 году BFL стала объектом расследования Федеральной торговой комиссии США (FTC), которая обвинила компанию в мошенничестве и изъяла оборудование.

Этот случай стал первым крупным скандалом на рынке ASIC-майнеров и показал, что важно не только разработать чип, но и своевременно наладить массовое производство и логистику.

Утверждение лидера: Bitmain и серия Antminer (2013–2017)

Компания Bitmain Technologies, основанная в Китае в 2013 году Микри Жанем (Micree Zhan) и Ву Цзиханем (Jihan Wu), стала доминирующим производителем ASIC-майнеров.

Переломная модель:

• Antminer S1 (ноябрь 2013): 180 GH/s, 360 Вт
• S3, S5: поэтапное наращивание производительности
• Antminer S7 (2015): 4,7 TH/s, 1290 Вт
• Antminer S9 (2016): 13,5 TH/s, 1320 Вт — ключевая модель эпохи

S9 стал эталоном: производился с 2016 до конца 2019 года, использовался повсеместно от домашних ферм до дата-центров. Появились реплики и модификации, кастомные прошивки (BraiinS, AsicBoost) и отдельный рынок поддержанных устройств.

Конкуренция и рост технологий (2018–2020)

На фоне доминирования Bitmain начали усиливаться конкуренты:

MicroBT (Whatsminer):

• Основана бывшим инженером Bitmain Ян Чжихсяном (Yang Zuoxing).
• Выпустила серию Whatsminer M10, M20, M21, показав высокую стабильность и энергоэффективность.
• Устройства были более надёжны в долгосрочной эксплуатации, что сделало их популярными у операторов промышленных ферм.

Innosilicon и Canaan:

• Innosilicon — разработчик моделей T2, T3 и A10, ориентированных на разные алгоритмы.
• Canaan (создатель Avalon) после начального лидерства перешёл в нишу стабильных и менее агрессивных решений.

Современные ASIC: фокус на эффективность и масштаб

Сегодня ASIC это не отдельный гаджет, а часть инфраструктурной экосистемы:

• Подключены к централизованным системам мониторинга;
• Управляются кастомными прошивками;
• Работают в условиях контрактной генерации и энергетических лимитов;
• Обслуживаются как серверы с SLA и техподдержкой.

Заключение: от энтузиастов к индустрии

История ASIC-майнинга — это путь от одиночек с FPGA до корпораций с дата-центрами в гигаваттах. Сегодня каждое устройство это результат десятков инженерных решений: от литографии и компоновки чипов до прошивок и систем энергопитания.