"Zielona" kryptowaluta Chia - jak zbudować komputer do farmy i na co uważać?

O nowej kryptowalucie Chia ostatnio jest głośno - również w negatywny sposób. O ile kryptowaluty do których wydobycia używane są karty graficzne używają dowodu pracy (proof of work), to Chia używa dowodów przestrzeni (proof of space) oraz dowodu czasu (proof of time). Dla przeciwników kryptowalut różnica jest taka, że o ile krypto dowodu pracy spowodowały masowe wykupowanie kart graficznych, to Chia z kolei powoduje masowe wykupowanie nośników - zarówno SSD, jak i HDD. Pozostaje tylko mieć nadzieję, że skala tego procederu nie będzie tak olbrzymia.

Twórcy nazywają proces zdobywania Chia uprawą (farming) w odróżnieniu od wydobywania (mining). W praktyce różnica nie jest taka wielka, bowiem przy tworzeniu działek pod uprawę wykorzystujemy (między innymi) procesor - tak samo jak podczas wydobycia choćby Monero. Oczywiście nawet najpotężniejszy procesor nie będzie pobierał tyle energii co kilka, lub kilkanaście kart graficznych w koparce kryptowalut. Przy okazji - zobaczcie naszą recenzję energooszczędnej koparki Bitcoina na USB!

Farma Chia od strony sprzętowej

• Czy Chia faktycznie jest "zieloną" kryptowalutą?
• Na czym polega farming kryptowaluty Chia?
• Czy farming Chia zabija nośniki SSD?
• Jaki komputer do farmy Chia?
• Czy "uprawa" kryptowaluty Chia jest opłacalna?
• Efektywny farming Chia tylko dla bogaczy?

Czy Chia faktycznie jest "zieloną" kryptowalutą?

Cóż - tak i nie. Farma Chia w porównaniu do koparek Bitcoina (koparki ASIC jak Antminer), czy Ethereum (koparki z wieloma kartami graficznymi) pobiera niewielkie ilości energii. Sam proces farmingu - gdy mamy już gotowe działki (plots) - praktycznie jest nieodczuwalny dla komputera i obciąża go w minimalnym stopniu. Jednak plotting, czyli przygotowywanie działek obciąża procesor (im bardziej go obciążymy tym więcej przygotujemy działek w tym samym czasie).

Jeśli do plottingu używamy najbardziej efektywnych nośników SSD, to możemy się liczyć z ich szybkich zużyciem (o czym dalej). Z kolei jeśli chcemy efektywnie "farmić" to musimy zainwestować w pojemne magazyny HDD (dziesiątki TB i więcej). Do farmienia Chia zużywamy więc mnóstwo zasobów, ale z powodzeniem można wykorzystać również stare i nieużywane części. Chia z pewnością jest bardziej "zielona" do Bitcoina, ale ekologiczną kryptowalutą nazwać jej nie sposób. 

Na czym polega farming kryptowaluty Chia?

Generalnie podzielony jest na dwa etapy, ale pierwsze co musimy zrobić to zsynchronizować się z blockchainem Chia. Na początku wystarczy zainstalować blockchain Chia dostępny na Githubie i założyć konto (porftel Chia). Potem rozpoczynamy proces synchronizacji. Operacja ta potrafi trwać kilkanaście godzin i obciążyć procesor w około 50%. Bez synchronizacji z siecią nie możemy jednak "farmić" i dodatkowo potrzebne nam są działki - sama pusta przestrzeń dyskowa nic tu nie daje.

Proces synchronizacji możemy przerwać w dowolnym momencie i powrócić do niego później. Gdy główną synchronizację mamy już za sobą, każda kolejna nie zajmuje długo. W czasie synchronizacji nie musimy być bezczynni - możemy już zająć się plottingiem.

1. Plotting - przygotowanie działek (plots)

Działki to pliki które umieszczamy na farmie, by zająć się właściwym zdobywaniem kryptowaluty. Do tej operacji (jako folder plików tymczasowych) najlepiej sprawdzi się jak najwydajniejszy oddzielny nośnik (NVMe -> SATA SSD -> HDD). Jeśli używamy SSD NVMe M.2 na którym będziemy przygotowywać kilka plotów równocześnie warto wyposażyć go w radiator (niektóre nośniki lub płyty główne oferują to w standardzie).

Rozpoczęcie przygotowania działki/działek jest proste - określamy rozmiar (standardowo jest to K32, a innych można używać tylko do maksymalizacji wykorzystania folderu tymczasowego), ilość i decydujemy, czy chcemy je przygotowywać równocześnie (parellel), czy też jedna po drugiej (queue). Pamiętajmy również, że o ile domyślne ustawienia zasobów to dwa wątki i 3,55 GB (3390 MiB) na plot, to możemy je modyfikować by zapewnić optymalną pracę na danej maszynie. Następnie wskazujemy folder tymczasowy (najlepiej jak najszybszy SSD) i docelowy (najlepiej pojemny HDD). Cała reszta zrobi się automatycznie.

Tworzenie działek może odbywać się offline. Można tworzyć działki na różnych komputerach (wystarczy zalogować się na swoje konto) i przenosić je później do głównej farmy. Procesu plottingu nie można przerwać. Jeśli już do tego dojdzie, musimy ręcznie skasować folder plików tymczasowych (TEMP) i zacząć go od początku. Jako, że plotting może (ale nie musi) w krótkim czasie doprowadzić do zużycia SSD, do tej czynności nigdy nie używamy dysku systemowego, ani takiego, na którym przechowujemy ważne dane.

2. Farming - właściwa "uprawa" Chia

Gotowe działki (standardowe ploty K32 mają objętość nieco ponad 100 gigabajtów) automatycznie umieszczane są we wskazanym folderze, który będzie właściwą farmą. Do tego celu nada się każdy dysk o jak największej pojemności, bowiem im większa powierzchnia farmy (ilość działek) tym większa szansa na rozwiązanie bloku i zdobycia nagrody. Najlepiej aby komputer z farmą był 24 godziny na dobę na chodzie - praca "lottomatu" nigdy nie ma końca.

Sam proces farmingu (bez plottingu) zużywa minimalną ilość zasobów

Dyski HDD nie pobierają dużo energii (podczas pracy jest to średnio od 6 do 9 watów - w zależności od modelu), ale przy 10 (i więcej) takich nośnikach wzrost może zacząć być widoczny. Jeśli weźmiemy pod uwagę również miejsce w obudowie to oczywistym jest, że lepiej zainwestować np. w 5 nośników 8 TB, niż w 10 o pojemności 4 TB.

Czy farming Chia zabija nośniki SSD?

Farming nie, bo działki przechowujemy na pojemnych HDD, ale plotting, czyli przygotowanie działek już tak. Jeśli jako TEMP do plotów wykorzystamy tani SSD o niskim TBW możemy go "zarżnąć" w czasie nieco powyżej miesiąca. Sytuacja jest znacznie lepsza w przypadku klienckich dysków o wyższym TBW, ale oczywiście nie będą one nam służyć tak długo, jak przy "normalnym" zastosowaniu. Najlepiej sprawdzają się SSDki klasy enterprise, czyli przeznaczone np. do serwerów - takie modele mogą służyć nawet latami. Rozwiązanie jest proste - nie używaj do tworzenia plotów nośników SSD o niskim TBW (a jeśli już to robisz to bądź świadom ich szybkiego zużycia).

Użytkownicy mogą tu jednak również dostrzec i dobre strony. Plotting Chia brutalnie, ale niezwykle skutecznie weryfikuje wytrzymałość dysków i współczynnik TBW (ilość danych, którą możemy zapisać na nośniku), którym chwalą się producenci w specyfikacji - jak się okazuje, często nie do końca zgodnie z prawdą. Niespodziewanie PNY zmniejszyła współczynniki TBW swoich dysków, a między innymi Galax zapowiedział, że nie będzie uwzględniał dysków z farm w procesie gwarancyjnym, co oznacza mniej więcej tyle, że ich dyski prawdopodobnie nie wytrzymują deklarowanego obciążenia. Z kolei inni producenci SSD jak ADATA wręcz zachęcają farmerów do korzystania z ich produktów.

Do plottingu nie musimy jednak wykorzystać wyłącznie SSD - można kupić tanio używane HDD (nawet SAS) połączyć je w RAID0 i używać je do tworzenia działek. Czas przygotowania działek się wydłuży, ale o żywotność nośników magnetycznych nie musimy się martwić.

Jaki komputer do farmy Chia?

Jeśli chcemy wystartować z wysokiego poziomu, to niezbędne bedą spore inwestycje (pojemny i wytrzymały SSD NVMe, mocny procesor i spora ilość RAM do przygotowywania wielu działek równocześnie oraz poteżna przestrzeń HDD). Z drugiej strony można wykorzystać starsze i używane podzespoły by stworzyć całkiem wydajną farmę.

Podstawą jest optymalny dobór podzespołów (procesora, dysków i pamięci RAM) by zapewnić efektywny plotting, czyli możliwość tworzenia równocześnie jak największej ilości działek.

Z pewnością zauważyliście, że oprogramowanie Chia operuje na GiB, a nie GB (na wartościach binarnych, a nie dziesiętnych). Jeśli więc standardowy plot wymaga folderu tymczasowego o pojemności 239 GiB, czyli 256,6 GB to dyski SSD 256 GB (które mają w rzeczywistości rozmiar 238 GB) do tego nie wystarczą. Jeśli chcemy tworzyć cztery działki równocześnie potrzebny więc będzie dysk o pojemności ponad 1 TB (nośniki 1 TB mają w rzeczywistości 930 GB, a więc można na nich tworzyć tylko trzy działki). Oczywiście nie musisz od razu inwestować w ogromny SSD na folder tymczasowy, pamiętaj o możliwości łączenia mniejszych dysków w JBOD, czy RAID. Jeśli to nie wchodzi w grę po prostu uruchom równolegle najpierw jedną serię plotów (na jednym nośniku TEMP), a potem drugą serię (na drugim nośniku TEMP).

CPU (12 wątków) i RAM (32 GB) umożliwiają uprawę sześciu standardowych działek K32 równocześnie, ale pojemność dysku folderu tymczasowego (1 TB) ogranicza tę ilość do trzech - widoczny powyżej proces zakończy się przepełnieniem TEMP

Warto wspomnieć, że przy większych nośnikach problem niewielkiej ilości miejsca w folderze tymczasowym można nieco obejść. SSD o pojemności 1 TB da radę przerobić cztery działki "prawie równocześnie", ale kluczem jest uruchomienie plottingu równoległego z opóźnieniem - np. praca nad drugą działką rozpoczyna się 30-60 minut po pierwszej, trzeciej 30-60 minut po drugiej, i tak dalej. Jako, że proces plottingu przebiega w kilku etapach, nie zawsze zajęta jest cała przestrzeń folderu tymczasowego. Jeśli to nie wchodzi w grę, można przeznaczyć więcej zasobów procesora i pamięci na tworzenie jednej działki, co przyśpiesza nieco proces (nie łudźcie się, że przeznaczając dwa razy więcej rdzeni i dwa razy więcej RAM na plota przyśpieszycie dwukrotnie proces).

Do tworzenia czterech działek na raz idealnie nada się ośmiowątkowy procesor (standardowo plotting jednej działki zajmuje dwa rdzenie - ale ilość zasobów możemy modyfikować) i jakieś 16 GB RAM. Nie są to wymagania z kosmosu.

Czy jednak komputer ma być obciążony w maksymalnym stopniu? Farmę można przecież również dobrze postawić na domowym komputerze i wtedy ustawić farming tak, by nie przeszkadzał nam w innym wykorzystaniu komputera. 

Czy SSD jako TEMP do plottingu jest niezbędny?

Nie. Można na przykład stworzyć z dwóch HDD matrycę RAID0. Oczywiście jeden dysk magnetyczny drugiemu nierówny i najlepiej siągnąć po najszybsze modele HDD.

HDD 7200 rpm/128 MB pojedyńczo oraz w trybie RAID0

HDD 5400 rpm/128 MB pojedyńczo oraz w trybie RAID0

Na testowej maszynie czas tworzenia jednego plota na SSD SATA wynosił ponad 6 godzin, a na dwóch HDD 7200 rpm połączonych w RAID0 już ponad 8 godzin.

To dużo, ale różnica jest mniejsza niż się spodziewaliśmy. Oczywiście różnice będą się zwiększać przy przygotowywaniu wielu działek równocześnie. Zakładam, że czas pracy na HDD 5400 rpm w RAID wydłużyłby się do około 10 godzin.

No i na koniec - nasza farma będzie wymagać dużo miejsca. Działki przechowywać możemy na wewnętrznych i zewnętrznych HDD, czy serwerach NAS. Można do tego wykorzystać używane HDD o większej pojemności. W zasadzie można wykorzystać duże HDD połączone w RAID0 zarówno jako przestrzeń roboczą do plotów, jak i miejsce przechowywania działek. Nie będzie to optymalne rozwiązanie pod względem szybkości, ale na pewno tańsze.

Przy uprawianiu Chia karta graficzna jest potrzebna tylko do wyświetlania obrazu, więc można z powodzeniem zadowolić się procesorem z zintegrowaną grafiką lub najtańszym modelem zewnętrznym.

Jak zmaksymalizować powierzchnię dyskową wewnątrz obudowy?

Wcześniej czy później zabraknie ci portów SATA na magazyny. Wtedy posiłkować się musimy dodatkowymi kontrolerami SATA na PCIe lub nawet na M.2.

Jeśli skończyły ci się miejsca na dyski 3,5 cala wykorzystaj kieszenie na HDD do zatok 5,25, a nawet miejsca na dyski 2,5 cala. Większość nowoczesnych obudów ma takie dwa po drugiej stronie tacki na płytę główną.

O ile większość dysków HDD 2,5 cala oferuje pojemność do 2 TB, to np. Seagate ma w swojej ofercie 2,5 calowe dyski magnetyczne o pojemności do 5 TB. Są one dwukrotnie grubsze od standardowych, więc do laptopów się nie zmieszczą, ale desktopy nie powinny mieć z tym problemu. Ostatnią deską ratunku są kieszenie na standardowe dyski 2,5 cala montowane w slotach kart rozszerzeń. Więcej pomysłów na montaż dysków wewnątrz obudowy nie przychodzi mi do główy - jeśli ktoś ma jakiś pomysł, niech da znać w komentarzach.

Na koniec zostaje nam już tylko podłączanie zewnętrznych urządzeń. Nie jest powiedziane, że jeden komputer ma służyć do plottingu i farmingu równocześnie. Na jednej maszynie możesz tworzyć działki, a trzymać je choćby na NASie, czy dyskach podłączonych do Raspberry Pi, która będzie chodzić 24 godziny na dobę.

Czy "uprawa" kryptowaluty Chia jest opłacalna?

Tak samo jak wydobycie innych kryptowalut. Kurs jest nie do przewidzenia i nie wiadomo, czy Chia w ogóle stanie się znaczącą kryptowalutą. Nie sposób powiedzieć czy się na tym zarobi i czy inwestycja w sprzęt wogóle nam się zwróci. Kalkulator opłacalności Chia online nie jest specjalnie precyzyjny, ale daje nam jakieś pojęcie czego możemy się spodziewać.

Łatwo policzyć, że jedna 100-gigabajtowa działka umożliwia nam zdobycie nagrody w czasie około... 100 lat.

Jeśli chcemy mieć możliwość znalezienie Chia w ciągu miesiąca, to musimy przeznaczyć na to 100 terabajtów działek. Jako, że mamy tu do czynienia z "lottomatem" to ten czas może wydłużyć się trzy, a nawet czterokrotnie. Dodatkowo, jako, że sieć wciąż się powiększa to wzrasta również trudność wydobycia i zmniejsza się opłacalność. Jeśli więc chcemy wciąż utrzymywać efektywność farmienia, musimy przez cały czas tworzyć nowe działki i zwiększać swoją powierzchnię dyskową. Mamy więc do czynienia z maratonem, w którym długość trasy wciąż się zwiększa w czasie biegu.

Efektywny farming Chia tylko dla bogaczy?

Do efektywnej uprawy Chia solo - czyli na przykład szybkiego tworzenia kilkudziesięciu plotów dziennie - potrzebny jest solidny i drogi sprzęt, a także ciągłe inwestycje. Jak już wspomnieliśmy, opłacalność tego jest obecnie nie tyle dyskusyjna, co wręcz minusowa.

Aktualnie dostępne jest tylko kopanie solo, nie uruchomiono jeszcze kopania w grupach (pool), co oczywiście powinno zmienić nieco zasady gry i ułatwić "uprawę" dla mniejszych farmerów. Co istotne - stworzone obecnie działki do uprawy solo nie będzie można przenieść do poola. Jeśli więc czekasz na kopanie w grupie, możesz na razie skupić się na stworzeniu odpowiedniej maszyny i wstrzymać się z tworzeniem działek aż do czasu uruchomienia tej usługi.

Jeśli wykorzystamy stare i używane podzespoły, to farming Chia może stać się niedrogim hobby. Do tworzenia dwóch działek równocześnie wystarczy nośnik o pojemności powyżej 500 GB (jako TEMP), czterowątkowy procesor i 8 GB RAM (no i miejsce na przechowywanie działek) - to pozwala już na zabawę praktycznie każdemu.

Oczywiście jak na razie będzie to zabawa głównie w konfigurowanie sprzętu, ale w końcu jesteśmy na benchmark.pl... Ja w każdym razie bawiłem się świetnie, kombinując jak z dostępnych części stworzyć maszynę jak najbardziej efektywną przy plottingu Chia - czego i wam życzę.