채굴기
[목차]
파일:ANTminer.jpg ASIC 마이너
width=480 채굴장 --컴덕 및 고사양 게임 프로그래머들은 보는 순간 뒷목잡고 욕이 나온다--
개요
miner, mining rig
비트코인을 위시한 암호화폐 중 상당수는 블록체인 네트워크의 정상적인 운영을 위해 작업 증명 방식을 도입하였다. (블록체인 문서의 2.1.1문단 참조) 이것은 노드에 참여하는 컴퓨터의 연산 능력에 전적으로 의존적인 것으로, 사토시 나카모토는 자신의 비트코인에 관한 논문에서 이를 "one-CPU-one-vote (CPU 하나당 투표권 하나)"라고 표현한 바 있다. [* Nakamoto, S. (2008) [A Peer-to-Peer Electronic Cash System.] ] 이렇게 블록체인 네트워크의 유지를 위해 노드에 의해 진행되는 일련의 연산 과정을 채굴(mining)이라고 부른다.
채굴기는 크게 채굴용 소프트웨어와 채굴용 하드웨어로 구분할 수 있다. 전자는 말 그대로 채굴 연산을 수행하는 소프트웨어이며, 후자는 그 소프트웨어를 구동하기 위한 하드웨어를 말한다.
역사
초창기의 비트코인에서는 비트코인 클라이언트(지금의 Bitcoin-Core)가 그 자체로 채굴 소프트웨어의 역할을 했으며, 채굴용 하드웨어는 평범한 PC의 CPU였다. 당시 사토시 나카모토는 "CPU만 있다면 누구나 공평하게 똑같이 경쟁할 수 있으니 (CPU 채굴이) 좋다" 며 CPU만을 이용한 채굴을 옹호하였고, GPU로 비트코인을 채굴하는 행위를 최대한 미루어야(postpone the GPU arms race) 한다고 말하기도 했다. [* ["A few suggestions", 비트코인 포럼]]
하지만 비트코인에 사용되는 SHA-256 해시 알고리즘은 그 특성상 CPU보다 GPU를 이용한 연산이 압도적으로 빨랐고, 이것은 돈이 된다는 것을 의미했다. 이에 따라 GPU 채굴 붐이 시작되었으며, 이러한 추세는 2014년 즈음까지 계속되었다.
하지만 이 판도는 ASIC를 이용한 채굴 장비가 등장하면서 급격히 붕괴하였다. ASIC는 주문형 반도체를 이르는 말로, 여기에서는 하드웨어 단에서부터 채굴 연산만을 수행할 수 있도록 설계된 집적회로를 말한다. Bitmain사의 Antminer를 필두로 한 ASIC 채굴장비들은 채굴 이외에는 아무 쓸모 없는 실리콘덩어리에 불과했으나, 채굴 성능만은 CPU나 GPU에 비교할 수 없을 정도로 빨랐기에 GPU 채굴 장비를 빠른 속도로 대체하였다.
ASIC 채굴기 제조업체와 채굴기 보유자가 하나의 세력처럼 자리잡아 "1CPU당 1표", "탈중앙화"라는 비트코인의 정체성을 위협하기 시작하자, 후발주자인 이더리움 등의 암호화폐는 ASIC 제작이 어려운 독자적 해시 알고리즘을 채택하기 시작했다. 이는 GPU 채굴 수요를 또 다시 폭증시켰고, 결국 2017년경에는 그래픽카드 공급의 대대적인 부족이라는 결과를 낳게 된 것이다.
채굴 하드웨어
비트코인 채굴 하드웨어에는 크게 CPU 마이너, GPU 마이너, ASIC 마이너의 3종류가 존재한다고 할 수 있다. 이 중 CPU 마이너와 GPU 마이너에는 일반적인 컴퓨터 부품이 사용된다. CPU 마이너보다는 GPU 마이너가 압도적으로 많이 사용되므로, 아래에서는 주로 GPU 마이너에 대해 설명한다.
암호화폐의 채굴 난이도가 지속적으로 상승해 일반 컴퓨터로는 채굴이 사실상 불가능해졌다. 때문에 채굴을 전문적으로/효율적으로 할 수 있는 시스템이 필요했고 그로 인해 등장한 게 채굴기다. 보통 채굴에 큰 영향을 주지 않는 CPU, 램, 저장장치는 싼 것을 장착해 비용을 절감하고 제일 중요한 그래픽카드를 여러 개 끼운다. 이때 발열을 잡기 위해 그래픽카드를 메인보드에 직접 장착하는 대신 별도의 받침대에 장착하고 라이저 카드를 이용해 그래픽카드와 메인보드를 연결한다.
2017년 11월 기준, 암호화폐 중 비트코인의 채굴 난이도는 산업용 전기료로도 감당하기 힘들 만큼 높아졌다. 따라서 신규로 시장에 유입되는 새로운 암호화폐를 노릴 게 아니면 그만두는 게 좋다. --채굴기 돌릴 전기로 고철을 재활용하는 게 더 이익이다.-- 무엇보다 산업용 전기 혹은 산업용 보다 더 저렴한 요금으로 책정받는 농업용 전기로 채굴하는것은 한전이 정해놓은 약관을 위반하는 행위이기 때문에 한전 직원이 현장실사를 하던 도중에 적발하면 그 즉시 그동안 사용한 요금에 대한 추가 징수와 가산세를 지불해야 하는 일이 발생하므로 단가가 비싼 가정용 혹은 일반용 전기를 써야만 한다. 무엇보다 단가가 싼 전기로 채굴하는 것에 대한 사회적 시선또한 곱지않은 점 까지 한몫 하기도 있다.
비트코인 채굴만을 위해 개발된 ASIC, FPGA를 이용한 전용 채굴기가 등장하면서, 그래픽카드를 이용한 채굴로는 채산성을 확보하기 어려워졌으며, 결국 그래픽카드는 비트코인 채굴 시장에서 퇴출되기에 이르렀다. 당장 2017년 현재의 상황을 보면, 라데온 R9 290X를 8대 크로스파이어 해서 사용한다고 해도 [|1.12GH/s 정도의 해시레이트]가 나오는데, 1,100달러(126만원) 정도 하는 ASIC 채굴기인 Antminer S9를 사용하면 13,500GH/s가 나온다. 단, 비트코인을 제외하고 다른 코인을 바라본다면 채굴할 코인은 무수히 많다. 이더리움(PoS 전환 예정), 제트캐시, 모네로 등이 GPU를 이용한 채굴에 가장 많이 쓰이는 암호화폐들이며 비트코인 ASIC 마이너를 구하기 힘들어짐과 동시에 가격이 급상승하며 이들의 채산성은 비트코인만큼 좋거나 더 우수한 경우가 많다.
2018년 4월 기준, 이더리움 은 PoS 전환에 들어갔으며, 다른 코인들도 채산성이 악화되어 그래픽카드 가격이 빠르게 떨어지고 있다. 특히 2018년 하반기에 높은 가성비를 가진 이더리움 전용 채굴기가 풀리게 되면, 제 2의 코인 열풍이 오지 않는 이상 그래픽카드 가격의 대폭락이 올 것은 불보듯 뻔하다. 실제로 그래픽카드 시장에서 채굴 수요는 갈수록 하락하여, 2018년 10월 AMD는 채굴 수요를 무시할 수 있는 수준이라고 보기에 이르렀다. [|#]
덤으로 GPU 마이너의 채산성이 낮아지면서 마이닝을 돌리던 그래픽 카드가 중고 매물, 일명 채굴 또는 노동자 에디션(...)이라고 불리는 것이 많이 풀리고 있다. 채굴용으로 사용되는 그래픽 카드는 하루 24시간동안 적정한 수준의 부하(전력 제한 70% 수준, 이더 채굴 기준으로 메모리 오버만 함)[* 덧붙이자면, 오히려 채굴을 할때는 채굴자들이 내부 공기순환, 그래픽 카드 개별 온도, 전력제한을 통한 그래픽카드 소비전력 최적화 과정을 거친다.]가 주어지는 셈이다. 보통 일반 소비자들은 노동자=금방 고장날 너덜너덜한 고물' 이러는 프레임을 가지고 있는데, 실제로 채굴 그래픽카드들은 소규모로 잘만 관리된 것이면 일반 pc방처럼 환기도 잘 안되는 곳에서 구르고 pc방 중고라고 팔리는 것들 보다는 훨씬 낫다. [* 물론 As 3년이 남아있다는 가정 하에다. 채굴전용인 p106과 같이 게임을 못하는 카드나, 일반 카드 중에도 1년짜리, 6개월짜리 그래픽들이 존재하기 때문에 잘봐야 할 것이다.] 다만, 환경에 다라서 관리가 제대로 이루어 지지 못해 정상적으로 동작하지 않는 경우도 종종 있다. 한마디로 케바케다.' [1080 샀다]그러나 일부 비양심적인 판매자는 이런 상태의 그래픽카드를 미개봉 신품이나 일반 중고로 위장하여 판매하는데, 중고거래시 주의를 요한다. 특히 17년 생산분부터는 대량 판매용과 일반 판매용의 시리얼 번호가 따로 나뉘어 있으므로, 검색 등으로 정보를 획득함이 추천된다. 특히 대량 판매용(=채굴용)의 경우에는 신품 단가가 싼 대신 A/S기간이 1년 미만으로 매우 짧으므로 A/S 기간이 남아있는지 확인하는것도 좋다. [중고거래시 채굴용 구분법 및 대처법] [[1]]
구성품
프레임(케이스)
그래픽카드를 여러 장 장착하기 때문에 온도를 쉽게 잡기 위해 그리고 조립을 편하게 하기 위해 부품이 외부에 노출되는 프레임을 사용한다. 하단부에 메인보드와 파워를 장착하고 상단부에는 라이저 카드와 그래픽카드를 장착한다. 규격화 되어 있는 게 아니고 수많은 업자들이 제작하는 거라 프레임의 길이나 형태가 다 제각각이니 자신이 쓰려는 부품에 알맞는 프레임을 골라야 한다. 길이가 너무 짧아서 그래픽카드 간의 간격이 좁아 발열을 못 잡거나, 그래픽카드는 6개인데 그래픽카드 고정용 나사 구멍이 5개라 하나를 장착 못하는 경우가 생길 수 있다.
연산 장비
사실상 메인이 되는 부분으로 이 때문에 별의별 특이한 부가장비들이 나온 경우도 많다. 아톰 CPU 하나 달아놓고 PCI-E슬롯만 8개 달아놓은 물건이나 메인보드 하나에 PCI-E 1X 만 16개 달아놓고 라이저 카드를 사용할 수 있게 만든 물건이나...
일반적으로 ASIC이 개발 안 된 암호화폐의 경우 그래픽 카드를 동원해 채굴하고 FPGA나 ASIC이 개발되면 넘어가는 형태로 나온다. 이때문에 아직 ASIC이 개발안된 이더리움이 흥할 때 RX580 등의 신규 그래픽 카드 출시가 겹쳐서 한동안 그래픽카드 물량난이 일어난 적이 있다.
파워 서플라이
그래픽 카드를 여러 개 쓰는 만큼 안정적인 파워 공급이 필수다. 80플러스 인증은 기본으로 PCIe 6+2핀을 여러개 제공하는 파워 서플라이를 주로 사용한다. 약 20만 원이 넘어가는 80플러스 플래티넘 인증을 받은 고용량(1200W+)의 파워 서플라이도 많이 사용하나 투자비용을 아끼기 위해 상대적으로 저용량(700, 800W)의 파워 서플라이를 2개 묶어서 동시에 사용하는 경우가 많다. (Add2PSU 등의 듀얼 커넥터 이용)
기타 부품
비용절감을 위해 저가 부품을 주로 쓴다. 다만 메인보드는 잘 보고 사야 한다. 채굴기 수요가 증가하자 채굴용 메인보드가 따로 나왔다.
그래픽 카드와 메인보드 간의 통신 대역폭이 중요하지 않아서 메인보드도 그냥 싸구려를 쓰고 그래픽 카드와는 --USB to PCIE 변환기로 연결해서 채굴하는 게 2017년 말의 추세다.-- USB TO PCIE는 물리적 규격만 USB고 실제 전기신호는 PCIe 신호이다. 단지 저렴하게 PCIE X1 수준 대역폭을 단거리에서 제공할만한 기존 몰리적 단자를 제공하는 놈이 USB밖에 없어서 USB 선과 단자를 통해 PCIe 신호를 제공하는것.
기타
채굴기는 단순히 연산기를 뭉쳐서 연산하는 물건이기 때문에 그냥 컴퓨터를 여러 개 엮어도 암호화폐 채굴을 하는 건 가능하다. [이용한 비트코인 채굴기]도 가능하며 라즈베리 파이나 서버 등등 연산자원이 남아도는 기기는 충분히 채굴기로 사용될 수 있다. 다만 연산성능에 비해 채굴성능이 별로인 관계로 수지타산은 별로다. 최근 스마트폰을 이용한 비트제니 채굴이 일본에서 화제를 모으기도 했다.
현재 가장 효율이 좋은 건 ASIC 마이너이긴 한데 웬만하면 ASIC 마이너에 뛰어드는 건 하지 않는 게 좋은데 ASIC 채굴기가 개발된 암호화폐는 일반적으로 이미 채굴이 많이 진행되어서[* 알고리즘 분석을 통해 최적의 설계를 찾아내는 기간이 매우 긴 게 큰 부분 중 하나다.] 상위권 채굴업자가 대량의 코인을 독점하고 있는 경우가 대다수다. 특히 비트코인과 라이트코인.
따라서 그래픽 카드 마이너마냥 ASIC 마이너를 샀다간 본전도 못 뽑을 수 있다. 그런데도 그래픽카드 마이너가 득세하는 이유는 간단한데 신규 암호화폐의 GPGPU 채굴방법이 나오는 데는 얼마 안 걸리기 때문에 신규 화폐를 선점해서 채굴을 하면 어느 정도 수지타산이 맞기 때문이다.
2018년 기준으로 남동인더스파크(이하 남동공단) 등 주요 산업단지에 채굴기를 들여놓을 생각이라면 시도조차 하지 마라. 한국산업단지공단과 각 지자체가 같이 이들 채굴업자의 산업단지 입주를 막고 있으며, 만약 채굴업자가 산업단지에 입주를 하게 될 경우 입주자와 건물주 모두 처벌받는다.
width=50% 남동공단 곳곳에 게시된 안내 현수막들.
Zcash의 ASIC 마이너 개발
Bitmain에서 Zcash의 ASIC 마이너를 개발했다고 한다.
[Crypto Hardware Giant Bitmain to Release First Zcash ASIC Miner (MAY 03, 2018)] [|Bitmain launches the Antminer Z9 mini to mine Zcash [ZEC (May 4, 2018)]]
는 하드포크 하면 끝이고 실제로 모네로와 이더리움 ASIC도 출시 하기도 전에 대응 하드포크를 진행해서 바로 무쓸모가 되었다.
현 시점에서는 다른 가상화폐로 옮겨간다고 해도 어짜피 채굴난이도는 상승하기 때문에 어디를가도 전망이 어둡다. 게이머들한테는 이제사 눈길을 돌릴만한 기회가 온 셈.
관련 문서
* ASIC * FPGA