В процессе эволюции блокчейн-систем эффективность майнингового оборудования всегда была ключевым конкурентным преимуществом. Традиционные решения для майнинга на ЦП и ГП были созданы для вычислений общего назначения, но они испытывают трудности при работе с блокчейнами следующего поколения, ориентированными на конфиденциальность, такими как INIChain от InitVerse . Эти сети полагаются на передовую криптографию и вычисления, обеспечивающие конфиденциальность, — задачи, которые перегружают процессоры общего назначения низкой производительностью хеширования, высоким энергопотреблением и неэффективным выполнением инструкций.

Майнер Matches INIBOX , работающий на специально разработанном ASIC-чипе Songguo и глубоко оптимизированный для алгоритма VersaHash , совершает прорыв как в хешрейте, так и в эффективности. С измеренной производительностью 850 MH/s при потреблении всего 465 Вт , он обеспечивает впечатляющий показатель 1.78 MH/s/Вт , превосходя традиционный майнинг на CPU более чем в 2,000 раз по энергоэффективности.

Этот скачок вперед является результатом скоординированных инноваций в архитектуре микросхем, оптимизации на уровне алгоритмов и проектирования аппаратного обеспечения.

1. VersaHash: почему конфиденциальные блокчейны требуют специализированного оборудования

1.1 Уникальная рабочая нагрузка сетей PoW, ориентированных на конфиденциальность

INIChain использует механизм консенсуса Proof-of-Work, но его основная система хеширования для обеспечения конфиденциальности — VersaHash — принципиально отличается от семейств SHA-2/SHA-3. Алгоритм должен гарантировать конфиденциальность данных при выполнении проверки блоков и обработке транзакций.

Для этого требуется аппаратное обеспечение для поддержки:

• Нулевые знания

• Гомоморфные операции шифрования

• Проверка с малой задержкой при высокой нагрузке на сеть

• Высокая энергоэффективность для долгосрочной стабильности добычи

Традиционные процессоры сталкиваются с несколькими узкими местами:

• Наборы инструкций общего назначения слишком сложны и неэффективны

• Ограниченная параллельная обработка для пакетных криптографических вычислений

• Потребление энергии в сотни ватт при частоте всего в сотни кГц.

• Энергоэффективность ниже 0.01 МГ/с/Вт

Эти ограничения естественным образом подталкивают отрасль к использованию специализированных ASIC-майнеров.

1.2 Путь прорыва ASIC

Чтобы ускорить вычисления для обеспечения конфиденциальности, ASIC должен преодолеть три проблемы:

• Пользовательские наборы инструкций для криптографических операций

• Массово-параллельная архитектура для пакетной проверки

• Динамическая оптимизация энергопотребления для снижения тепловыделения и потерь.

Майнер Matches INIBOX разработан именно с учетом этих потребностей, используя подход, предполагающий полную кооптимизацию алгоритма и оборудования.

2. Соответствует технологическому анализу INIBOX: чип, алгоритм и инновации на системном уровне.

2.1 Архитектура чипа: специально разработана для VersaHash

Разработанная Сунгуо микросхема ASIC имеет несколько ключевых усовершенствований:

Пользовательские инструкции по конфиденциальности

Чип включает в себя специализированные инструкции, такие как:

• ZKP_MUL (умножение с нулевым разглашением)

• HE_ADD (гомоморфное сложение)

Это сокращает количество циклов, необходимых для сложных криптографических операций.

Инструкция быстрого хеширования (SHA3_512_FAST) еще больше сокращает количество циклов с 1,000+ на процессоре до <50 циклов.

16-ядерный параллельный движок

• Каждое ядро ​​независимо обрабатывает проверку транзакций

• Высокоскоростное соединение с пропускной способностью 100 Гбит/с

• Устраняет узкие места памяти, наблюдаемые в майнерах CPU/GPU

Динамическое масштабирование мощности DVFS

• Частота автоматически регулируется в диапазоне от 500 МГц до 2 ГГц.

• Мощность остается в пределах 400–500 Вт.

• Экономия энергии 20% по сравнению с майнерами с фиксированной частотой

2.2 Разработка алгоритмов: обеспечение совместимости VersaHash с оборудованием

Команда Matches INIBOX реструктурировала VersaHash для оптимальной работы на микросхемах.

Конвейер параллельных вычислений

Задачи, которые изначально выполнялись последовательно, например хеширование с последующим шифрованием, теперь обрабатываются одновременно.

Результат:

• Время проверки блока сократилось с 10 мс (ЦП) до 1.2 мс (ASIC).

Оптимизация потока данных с использованием встроенной SRAM

• 64 МБ SRAM с малой задержкой

• Время доступа 5 нс против 100 нс у DDR4.

• В 20 раз быстрее промежуточные вычислительные циклы

Сокращение избыточных операций

• Удалено повторное модульное возведение в степень

• Генерация ЗКП сокращена с 10 операций до 3

2.3 Конструкция оборудования: эффективность, охлаждение и долговечность

Трехслойное воздушное охлаждение

• Жидкий металл TIM → чип

• Медные тепловые трубки → ребра

• Вентилятор с двумя шарикоподшипниками (800–1200 об/мин)

Температура остается ниже 65°C , что продлевает срок службы компонентов примерно на 30%.

Умное охлаждение и управление частотой

• Вентиляторы снижают скорость вращения при температуре ниже 50°C для более тихого использования дома

• Автоматическая дроссельная заслонка активируется при температуре выше 70°C

• Стабильная производительность в условиях круглосуточного майнинга

Компактная модульная конструкция

• Размеры: 196×165×125 мм

• Вес: 3.05 кг

• Поддерживает развертывание в стойке (4 блока на 1U)

• Модуль питания с возможностью горячей замены

3. Проверка производительности: лабораторные и реальные испытания

3.1 Данные о работе лаборатории

Преимущество в эффективности: 2,069×
Ежедневные эксплуатационные расходы: 1/7 от майнинга CPU

3.2 Реальное развертывание

Домашняя среда

• Уровень шума: 55 дБ (аналогично бытовому кондиционеру)

• Ежедневные затраты на электроэнергию: 7.2 юаня

• На 85% дешевле в эксплуатации, чем устаревшие GPU-майнеры

Развертывание майнинговой фермы

• Эффективность кластера: 85 ГХ/м³ (в 8 раз выше, чем у майнеров на GPU)

• Частота отказов: <0.5% в год

• Расходы на техническое обслуживание снижены на 60%

4. Влияние на отрасль: что означает Matches INIBOX для будущего проектирования ASIC.

Майнер Matches INIBOX дает три ключевых урока для устройств блокчейна следующего поколения, использующих алгоритмы PoW и обеспечивающих конфиденциальность:

1. Совместная оптимизация алгоритма и оборудования

Настоящее ускорение требует перепроектирования алгоритма аппаратного обеспечения, а не просто модернизации чипа.

2. Эффективность важнее мощности

В условиях глобального роста цен на энергоносители, будущее горнодобывающей промышленности будет зависеть от показателя МГ/с на ватт.

3. Оптимизация на основе сценариев

Майнерам придется адаптироваться к условиям жилых домов, хостинговых площадок и промышленных ферм с гибкими возможностями снижения шума, охлаждения и развертывания.

5. Заключение: Соответствует INIBOX и новой эре экологичного майнинга, ориентированного на конфиденциальность.

Майнер Matches INIBOX демонстрирует, как специализированная технология ASIC может изменить майнинг в блокчейне, особенно для развивающихся сетей, ориентированных на конфиденциальность, таких как INIChain. Сочетание высокой скорости хеширования , низкого энергопотребления , бесшумной работы и компактного дизайна делает его одним из лучших вариантов оборудования для майнинга в 2025 году.

По мере расширения деятельности InitVerse в области приложений, обеспечивающих конфиденциальность, таких как совместная работа с данными в здравоохранении и зашифрованное машинное обучение, майнеры Matches INIBOX могут обеспечить долгосрочную прибыльность при значительном снижении воздействия на окружающую среду.

Эта технология — не просто повышение эффективности, она знаменует собой важный шаг на пути перехода блокчейн-индустрии от высокого энергопотребления к по-настоящему экологичным вычислениям.