ASIC là gì

ASIC là gì và có tầm quan trọng như thế nào đối với việc khai thác tiền điện tử? Cùng tham khảo bài viết sau để nắm được những đặc điểm quan trọng của ASIC cũng như những ưu nhược điểm của nó nhé!

ASIC là gì?

Đây là vi mạch tích hợp chuyên dụng có tên gọi đầy đủ là Application-Specific Integrated Circuit. Vi mạch này được thiết kế nhằm đem đến những mục đích sử dụng cụ thể như phương tiện truyền thông, máy móc tự động, tàu vũ trụ, xe cộ, các dây chuyền công nghiệp, điện thoại di động,..

Hiện tại, ASIC đã được sử dụng làm bộ vi xử lý cho mục đích đào coin hay còn gọi là máy đào ASIC, dựa trên sự phát triển của thị trường tiền điện tử và Bitcoin, dùng các máy tính phục vụ cho các hoạt động chơi game hay lướt web để đào coin là không khả dụng. Nên các nhà đầu tư có thể sử dụng ASIC chuyên biệt cho việc hash dữ liệu sẽ mang lại hiệu quả khai thác tốt nhất so với CPU hay GPU.

Nhà sáng lập của Ethereum – Vitalik Buterin đã từng chia sẻ một lo ngại rằng việc sử dụng ASIC có thể dẫn đến mất cân bằng về số lượng coin bởi khả năng tập trung cao vào một loại tiền mã hóa nhất định.      

Vai trò của ASIC đối với hoạt động đào PoW coin 

ASIC đóng một vai trò rất quan trọng đối với việc khai thác theo thuật toán PoW. Trong đó, PoW (Proof of Work) là một thuật toán yêu cầu người tham gia cung cấp bằng chứng “giải toán” của mình để chứng minh tính hợp lệ của 1 kết quả đối với toàn bộ mạng lưới. Bitcoin (BTC) là một trong những PoW coin đầu tiên được ra đời.

Tìm hiểu thêm về PoW – Proof of Work.

Cụ thể hơn, đối với thuật toán này, người dùng cần chuẩn bị các máy móc chuyên dụng, có khả năng xử lý được những phép tính phức tạp. Chúng được gọi là hash hay hàm băm. Mỗi băm được tạo ra sẽ giúp người tham gia có 1 cơ hội để khai thác Bitcoin. Máy móc càng thực hiện được nhiều băm trong thời gian ngắn, càng có khả năng cao kiếm được Bitcoin. Về cơ bản, việc khai thác coin cũng giống như thử liên tục các biến số để tìm ra được biến số thích hợp nhất. Và tất nhiên, người tìm ra số Nonce nhanh nhất sẽ là người khai thác được coin. Để đạt được tốc độ đó, máy móc cần phải thử được càng nhiều biến số trong một giây càng tốt.

Ban đầu, CPU hay các đơn vị xử lý trung tâm của máy tính để bàn và máy tính xách tay được người dùng sử dụng chủ yếu để khai thác coin. Tuy nhiên, khi tiền điện tử có những phát triển nhất định, lợi nhuận của quá trình đào coin cũng lớn hơn. Từ đó, việc khai thác coin trở nên thu hút với người tham gia. Càng nhiều người tham gia vào việc đào coin, tính cạnh tranh của quá trình này càng tăng cao và việc khai thác càng khó khăn hơn theo cấp số nhân.

Công cụ ASIC được ra đời chính là để phục vụ cho mục đích giúp Miner tối ưu hóa được quá trình khai thác này. Bằng cách máy tính hóa các thiết bị hoặc phần cứng, công cụ khai thác ASIC thưởng hướng đến một mục đích duy nhất. Nghĩa là, mỗi ASIC được thiết kế để khai thác một loại cryptocurrency cụ thể. Ví dụ như Bitcoin ASIC được thiết kế để tăng hiệu quả của việc khai thác Bitcoin bằng cách tối ưu hóa việc giải thuật toán khai thác.

Tham khảo thêm: Số lượng Node của Bitcoin? Mất bao lâu sẽ đào hết 21 triệu BTC

Ưu nhược điểm của ASIC là gì?

Được xây dựng để đem lại hiệu quả cho việc khai thác coin nhưng tất nhiên việc ứng dụng ASIC cũng có những ưu điểm và hạn chế.

Ưu điểm

Tăng tính hiệu quả của của quá trình khai thác: Do được thiết kế chuyên biệt chỉ cho việc khai thác coin nên máy đào ASIC có thể đem lại hiệu suất tốt hơn. Dựa vào đó, các nhà đầu tư có thể đạt được số lượng coin lớn hơn trong cùng một khoản thời gian.

Tăng tính bảo mật của mạng: Do tính khốc liệt của cuộc cạnh tranh về tốc độ khai thác nên các doanh nghiệp sản xuất máy đào ASIC luôn trong trạng thái ganh đua để đưa ra những mẫu máy hoạt động hiệu quả nhất có thể. Điều này cũng đồng nghĩa với mức độ bảo mật được đảm bảo tốt hơn. Bởi nếu một cá nhân hoặc tổ chức muốn tấn công vào mạng lưới, chi phí bỏ ra là quá lớn so với lợi nhuận thu được.

Hạn chế

Khả năng tiêu hao năng lượng: Đây là hạn chế đầu tiên của việc ứng dụng máy đào ASIC. Các máy đào này đòi hỏi lượng điện năng khá lớn. Bên cạnh đó, các chi phí cho việc thay thế và bảo trì máy cũng khá cao. Thậm chí đôi khi lượng chi phí này còn cao hơn cả lợi nhuận của việc khai thác coin.

Hạn chế về trường hợp sử dụng: Như đã được đề cập, ASIC chỉ có thể được thiết kế để phục vụ được một mục đích duy nhất. Do vậy, chúng không thể được ứng dụng linh hoạt trong nhiều lĩnh vực. Trong khi đó, công nghệ của không gian tiền điện tử lại liên tục tiến bộ, dẫn đến những mô hình ASIC mới có thể dễ dàng thay thế có những thiết kế cũ. Ngoài ra, khi Miner quyết định từ bỏ việc đào coin, họ sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc tận dụng các máy móc mình đã đầu tư.

Khiến mạng lưới phân quyền kém: Việc các máy đào ASIC phát triển mạnh mẽ cũng vô tình tạo ra các Mining Pool – mô hình khai thác tập trung. Mô hình này vô tình đem lại một mối đe dọa rất lớn đối với tính phi tập trung của mạng lưới.

Về mặt lý thuyết, nhiều nhà phân tích cho rằng 4 Mining Pool hàng đầu có thể chiếm được quyền kiểm soát mạng Bitcoin khi liên kết với nhau.

Các yếu tố quyết định chất lượng máy đào ASIC

Hai yếu tố chính quyết định chất lượng của một máy đào ASIC là Hash Rate và Efficiency.

• Hash Rate: Đây là tỉ lệ băm, có khả năng đo lường được tốc độ giải thuật toán trong thời gian 1 giây. 2 đơn vị của Hashrate là TeraHash trên giây (Th/s) và GigaHash trên giây (GH/s) (1TH/s = 1000 GH/s). Thông thường, những loại máy đào với giá thành cao sẽ đem đến tốc độ đào nhanh hơn, dẫn đến lợi nhuận thu được từ việc đào coin tiềm năng hơn
• Efficiency: Đây là thông số cho thấy được hiệu suất chuyển hóa điện năng tiêu thụ để khai thác coin. Đơn vị tính của Efficiency là Watt trên GigaHash (W/GH) và Watt trên TeraHash (W/TH) (1 W/GH = 1000 W/TH). Hiệu suất của máy đào càng hoạt động tốt thì thông số này càng thấp. Do vậy, anh em nên chọn những loại máy có thông số này thấp để đạt được lợi nhuận tốt hơn 

Phân loại máy đào ASI

3 tiêu chí thường được sử dụng để phân loại máy đào ASIC là dung lượng cổng logic, ứng dụng và phương pháp thiết kế. Trong đó, tiêu chí quan trọng nhất được xem xét là phương pháp thiết kế, bao gồm:

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

Đối với máy đào tiền mã hóa, Hash board có thể được coi là thành phần chính với 4 hash board trong một máy đào ASIC. Hash Board chứa 288 chip tốc độ khai thác và 72 chip giải thuật toán.

Một số thành phần khác của máy đào ASIC có thể kể đến như:

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

3 Máy đào ASIC nổi bật hiện nay

• Antminer S9

• Chip sử dụng: BM1387
• Công nghệ sản xuất: công nghệ FinFET 16nm của TSMC.
• Hiệu suất: 0.098
• Tốc độ giải thuật toán: 15.5 TH/s

Antminer S9 được đánh giá là ASIC đào BTC đáng mua nhất hiện tại.

• Antminer R4

• Tốc độ giải thuật tóc: 8.5 TH/s
• Hiệu suất: 0,1 W/GH

• Avalon 6    

• Tốc độ giải thuật toán: 3.5 TH/s
• Điện năng tiêu thụ: 0.29 W/GH

ASIC – resistant coins là gì?

Đây là những tài sản tiền điện tử sử dụng thuật toán kháng ASIC. Đối với hệ sinh thái của những token này, việc sử dụng ASIC để thiết kế sẽ không mang lại lợi nhuận, thậm chí còn có thể dẫn đến thua lỗ.

Thay vì sử dụng ASIC, việc sử dụng GPU – đơn vị xử lý đồ họa tiêu chuẩn và CPU – đơn vị xử lý trung tâm sẽ được ứng dụng tốt hơn. Một số ví dụ về ASIC – resistant coins có thể kể đến như Ethereum, Ravencoin, Monero, Vertcoin, …

Một số lợi ích mà thuật toán kháng ASIC có thể đem lại cho hệ thống:

• Thợ đào có thể có được khởi đầu đỡ tốn kém hơn so với ASIC. Thông thường, chi phí đối với thuật toán này rơi vào khoảng vài trăm USD, trong khi việc sử dụng ASIC đòi hỏi mức chi phí từ 6.000 USD đến 11.600 USD.
• Thuật toán cũng đảm bảo được tính phi tập trung cho mạng lưới bởi cho phép cộng đồng trên toàn thế giới tham gia vào quá trình khai thác.
• ASIC-resistant coin đặc biệt hữu ích đối với những trường hợp bị cấm khai thác đột ngột như ví dụ của Trung Quốc vào năm 2011.
• Cuối cùng, nó có thể bảo vệ mạng lưới khỏi mối đe dọa của cuộc tấn công 51%.

Một số lưu ý đối với ASIC Miner

Việc sử dụng ASIC tất nhiên đem lại cho anh em những hiệu quả tốt hơn rõ rệt trong việc khai thác coin nhưng nó lại đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu quá lớn. Bởi vậy, trước khi đưa ra quyết định ứng dụng ASIC, anh em có thể cân nhắc những lưu ý sau

• Cân nhắc đồng coin mà mình muốn khai thác: Những loại tiền điện tử có thể dùng ASIC để khai thác sở hữu danh sách nhỏ hơn so với các loại tiền có thể khai thác bằng GPU. Những PoW coin phổ biến bao gồm Bitcoin, Ethereum, Litecoin và một số đồng coin khác.
• Vị trí lắp đặt máy đào: Trong quá trình hoạt động, máy ASIC có thể sinh ra lượng nhiệt năng khá lớn. Điu này đồng nghĩa với việc bạn không nên đặt chúng tại không gian sinh hoạt của mình. Thay vì vậy, hãy để chúng ở nhà để xe, tầng hầm hoặc một không gian riêng mà không ảnh hưởng đến cuộc sống cá nhân của bạn.
• Hệ thống điện: Không chỉ đòi hỏi chi phí đầu tư lớn, ASIC còn tiêu tốn điện năng lớn. Do vậy, dù có ý tưởng xây dựng ASIC tại nhà hay tại một cơ sở riêng anh em cũng cần cân nhắc đến việc nâng cấp hệ thống điện.

Với những chia sẻ trên, chắc hẳn anh em đã nắm được những thông tin cơ bản về ASIC là gì cũng như hiểu được vai trò và một số ưu nhược điểm của việc ứng dụng ASIC vào khai thác PoW coin. Thông qua đó, hy vọng anh em có khả năng đánh giá và cân nhắc kỹ lưỡng hơn nếu muốn sử dụng ASIC. 

Bài viết cùng chủ đề

➤  SUI là gì? Hiểu đúng về Blockchain SUI

➤ Opensea là gì? Cách mua bán NFT chi tiết nhất 2022

➤  Tokenomics là gì? Tìm hiểu chi tiết về Tokenomics của 1 dự án chuẩn