rig de mineração Ethereum

As rigs de mineração de Ethereum são sistemas informáticos especializados, desenvolvidos especificamente para minerar a criptomoeda Ethereum através da resolução de problemas matemáticos complexos, validando transações na rede e obtendo recompensas de bloco. Estes dispositivos desempenharam um papel fundamental durante a vigência do mecanismo Proof of Work (PoW) até à transição para Proof of Stake (PoS) em setembro de 2022. A configuração do hardware integra normalmente várias placas gráficas de elevado desempenho, fontes de alimentação robustas, placas-mãe, processadores, memória e sistemas de refrigeração, constituindo equipamentos dedicados capazes de processar de forma eficiente o algoritmo de mineração da Ethereum (Ethash).

Contexto: Qual a origem das rigs de mineração de Ethereum?

O desenvolvimento das rigs de mineração de Ethereum está diretamente associado ao lançamento da rede Ethereum. Desde que a mainnet foi lançada em 2015, estas rigs evoluíram por diversas fases principais:

1. Fase Inicial (2015-2017): Os primeiros mineiros recorriam sobretudo a CPUs e GPUs isoladas em computadores convencionais, com configurações simples.
2. Expansão da Mineração por GPU (2017-2019): Com a valorização da Ethereum e o aumento da dificuldade de mineração, rigs multi-GPU tornaram-se o padrão, com configurações de 6 a 12 placas gráficas.
3. Período de Resistência a ASIC (2018-2020): A comunidade Ethereum procurou preservar a resistência a ASIC, permitindo que a mineração por GPU mantivesse competitividade e garantindo a predominância das rigs de placas gráficas.
4. Período de Expansão Final (2020-2022): O crescimento das taxas de transação causado pela explosão dos mercados DeFi e NFT aumentou substancialmente os lucros da mineração, promovendo maior especialização e otimização das rigs.
5. Período de Transição para PoS (setembro de 2022): A atualização Ethereum Merge marcou a transição da rede para PoS, tornando obsoletos os equipamentos tradicionais de mineração de Ethereum.

Mecanismo de Funcionamento: Como opera uma rig de mineração de Ethereum?

O funcionamento das rigs de mineração de Ethereum sob o mecanismo de consenso PoW:

1. Processo de Cálculo de Hash:

   • As rigs recebem as informações mais recentes do cabeçalho do bloco e as transações pendentes da rede
   • As unidades de computação (principalmente GPUs) executam o algoritmo Ethash, testando diferentes valores de nonce
   • O objetivo é encontrar um nonce que gere um hash abaixo do limiar de dificuldade definido
   • Ao encontrar uma solução válida, os mineiros recebem recompensas de bloco e comissões de transação

2. Mecanismo de Colaboração de Hardware:

   • As GPUs executam as tarefas computacionais principais, aproveitando a sua arquitetura paralela para processar eficazmente o algoritmo Ethash
   • Os processadores gerem operações básicas do sistema e a execução do software de mineração, sem participação direta nos cálculos de hash
   • A memória do sistema armazena o ficheiro DAG (Directed Acyclic Graph), elemento essencial do algoritmo Ethash
   • Os sistemas de alimentação elétrica asseguram fornecimento estável e fiável, indispensável para operações contínuas de mineração
   • Os sistemas de refrigeração mantêm os dispositivos na faixa térmica ideal, prolongando a vida útil do equipamento e otimizando a eficiência da mineração

3. Camada de Software de Mineração:

   • Software especializado (como Claymore, PhoenixMiner, T-Rex) gere os recursos de hardware
   • O software estabelece ligação a pools de mineração, recebendo tarefas e submetendo soluções válidas
   • Fornece monitorização em tempo real, acompanhando a taxa de hash, temperatura, consumo energético e outros indicadores-chave
   • Inclui funcionalidades de overclocking e ajuste energético para melhorar a relação desempenho/consumo

Perspetivas Futuras: O que se segue para as rigs de mineração de Ethereum?

Com a transição da Ethereum para PoS, as rigs tradicionais de mineração enfrentam uma profunda transformação:

1. Reaproveitamento de Recursos de Hardware:

   • Muitas rigs de mineração GPU passaram a minerar outras criptomoedas PoW (ex.: Ravencoin, Ethereum Classic)
   • Placas gráficas de alto desempenho regressam aos mercados de jogos e gráficos profissionais, aliviando parcialmente as restrições de oferta
   • Os componentes das rigs estão a ser reconfigurados para treino de IA, processamento gráfico e projetos de computação distribuída

2. Evolução Técnica:

   • Surgimento de equipamentos de computação energeticamente eficientes, otimizados para algoritmos de mineração alternativos
   • Desenvolvimento de hardware multifunções capaz de alternar entre diferentes tarefas computacionais conforme as condições de mercado
   • Adoção de soluções sustentáveis de mineração, como utilização de energia renovável e sistemas de aproveitamento do calor residual

3. Dinâmica de Mercado:

   • O mercado de rigs de mineração usadas regista flutuações de preços, estabilizando à medida que se afirmam novos cenários de aplicação
   • Fabricantes profissionais de rigs de mineração diversificam os seus produtos para responder às exigências do mercado pós-PoW
   • Fornecedores de infraestrutura blockchain focam-se no suporte a nós de validação e outras estruturas de redes PoS

Embora a Ethereum já não exija mineração tradicional, o legado tecnológico destes equipamentos especializados continua a desempenhar funções em outras redes blockchain e novos domínios da computação, ilustrando como a criptoeconomia impulsiona a inovação e evolução do hardware computacional.