GPU als geldpers: alles over cryptocoin mining

71 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Cryptocurrencies minen
  3. 3. Thuis minen: bestaande pc of mining rig?
  4. 4. Wallets en pools
  5. 5. Mining software
  6. 6. Welke gpu is het best voor mining?
  7. 7. Ethereum, Monero en Zcash resultaten
  8. 8. Cryptobubbel?
  9. 9. Reacties

Inleiding

Grafische kaarten met AMD’s RX 500- en Vega-series en Nvidia’s GeForce GTX 10 gpu's zijn al maanden (vrijwel) uitverkocht en bovendien peperduur. De reden? Ze worden massaal opgekocht om er cryptocoins als Ethereum en Zcash mee te minen. Maar wat zijn cryptocoins, hoe gaat het minen in zijn werk en heeft het wellicht nut om jouw game-pc in verloren uren aan het werk te zetten? Wij zochten het uit.

Na de beurscrash van 2008 en het gehavende vertrouwen in banken dat daarmee gepaard ging, publiceerde een cryptografie-expert onder de naam Satoshi Nakamoto een whitepaper (pdf) met de naam ‘Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System’. In het document beschreef hij een nieuw digitaal betaalsysteem dat geheel gedecentraliseerd werkt, en waar banken en overheden geen invloed op kunnen uitoefenen.

Bitcoin gebruikt daarvoor een zogenaamde blockchain (blokketen in het Nederlands), een gedistribueerde database waarin alle transacties met de digitale valuta worden bijgehouden. De blockchain kan gezien worden als een digitaal grootboek, waarvan iedere gebruiker een lokale kopie kan hebben. Om een transactie geldig te laten zijn, moet deze door meerdere computers binnen het netwerk goedgekeurd worden. Hierbij wordt gecontroleerd wat het saldo van de betalende partij is, aan wie het wordt overgemaakt en wat vervolgens het nieuwe saldo van beide partijen is. Om te voorkomen dat er achteraf met data in de blockchain geknoeid kan worden, worden alle datablokken middels een hashfunctie versleuteld. Elk volgend blok refereert daarbij aan de hash van het vorige blok. Zou de inhoud van blok 1 – en daarmee diens hash - veranderen, dan zou dat ook invloed hebben op de inhoud van het opvolgende blok en op het daarop volgende, enzovoorts. Hierdoor is het feitelijk onmogelijk om met de inhoud van een blokketen te knoeien, bijvoorbeeld om fraude te plegen.


In een blockchain verwijst elk nieuw blok naar de hash van het vorige, waardoor het feitelijk onmogelijk is om ongemerkt veranderingen in de keten aan te brengen.

Bitcoin was in 2009 de eerste zogenaamde cryptocurrency die gebruik maakte van blockchain technologie, maar sindsdien zijn er tientallen andere cryptocurrencies bijgekomen. Die bieden allemaal (iets) andere mogelijkheden en hebben andere specifieke gebruiksdoelen voor ogen, maar zijn wel allemaal op dezelfde basisbeginselen van blockchain technologie gebaseerd.

Waarom zijn cryptocurrencies geld waard?

Dit artikel is niet bedoeld om in detail uiteen te zetten wat de voor- en nadelen van cryptocurrency zijn, maar in vogelvlucht moeten we de basisbeginselen toch even aanstippen. Bij traditionele geldsystemen vormt goud van oudsher een onderpand voor de in omloop zijnde munten en het briefgeld. Tegenwoordig is dat met ons fractionele bankensysteem al lang niet meer het geval. Geld heeft in de basis een waarde omdat we erop vertrouwen dat andere mensen, bedrijven en overheden waarmee wij zaken doen dat geld zullen accepteren als wij goederen of diensten willen afnemen. Bij cryptocurrencies is dat niet anders. De prijs van een digitale munt wordt bepaald door marktwerking, ofwel door vraag en aanbod. De vraag is daarbij vaak het resultaat van geloof in de potentie van een coin om een bepaald doel te vervullen, maar is nog vaker voor het overgrote deel onderwerp van speculatie. Voordeel van cryptocoins boven reguliere munteenheden is dat de hoeveelheid digitaal geld bij de meeste blockchains een vastgesteld maximum heeft, er kan dus geen geld ‘bijgedrukt’ worden zodat inflatie uitgesloten is. Ben je er vroeg bij en wordt een digitale munt veel geld waard, dan ben je mogelijk dus spekkoper.

Bekijk ook onze video over dit onderwerp.

Cryptocurrencies minen

Hoewel de totale hoeveelheid coins vaak niet verhoogd kan worden, zijn die meestal niet allemaal al beschikbaar. Voor bitcoin geldt bijvoorbeeld dat er in totaal maximaal 21 miljoen bitcoins kunnen bestaan, maar dat er op het moment van schrijven slechts 16,9 miljoen bitcoins daadwerkelijk in omloop zijn. Nieuwe coins kunnen gewonnen worden door computers die als onderdeel van de het netwerk transacties controleren en hashes berekenen voor nieuwe blokken. Als beloning voor het uitvoeren van deze ingewikkelde berekeningen krijgt de eigenaar van de computer die een nieuw blok aan te keten toevoegt een vooraf vastgestelde hoeveelheid van de betreffende coins. Daarnaast krijgen computers die transacties verifiëren als compensatie daarvoor een kleine vergoeding die betaald wordt door de partij die een transactie verricht. Dit controleren van transacties en berekenen van hashes wordt minen genoemd.

Vrijwel alle cryptocurrencies zijn zo ingesteld dat de opbrengst van het minen afneemt naarmate er meer rekenkracht binnen het netwerk beschikbaar is én naarmate het aantal geminede coins dichter in de buurt komt van het maximum. Voor bitcoin bijvoorbeeld was het in 2009 met een normale pc prima mogelijk om tientallen bitcoins per dag te minen, terwijl het anno 2018 feitelijk onmogelijk is geworden om met een normale pc bitcoins te minen. De enige manier om dit rendabel te doen is  met ASIC computers, die specifiek ontworpen zijn om middels bitcoins SHA-256 protocol hashes te berekenen. 


Bitcoin is tegenwoordig alleen nog met speciale ASICs te minen, waardoor dit voor hobbyisten niet interessant meer is. Afgebeeld is de Bitmain Antminer S9, die op het moment van schrijven zo'n $2000 US kost.

Altcoins minen met videokaarten

Bitcoin is echter niet de enige cryptocurrency. De afgelopen jaren zijn er meerdere nieuwe altcoins (alternative coins) ontwikkeld, waarvan Ethereum de bekendste is. Ethereum werkt volgens hetzelfde principe als bitcoin, maar biedt daarbij de mogelijkheid om zogenaamde smart contracts uit te laten voeren. Ook kunnen andere tokens gebruik maken van het Ethereumnetwerk, waardoor er uiteenlopende applicaties voor de Ethereum blockchain ontwikkeld worden. Een daarvan is digitaal geld, binnen de Ethereum blockchain wordt dat Ether genoemd. De prijs van ether is sinds het begin van 2017 sterk gestegen, waardoor de interesse in het minen van ether enorm is toegenomen.

Anders dan bitcoin is Ethereum zo ontworpen dat het niet (eenvoudig) met ASIC computers gemined kan worden. Dit is opzettelijk gedaan om te voorkomen dat grote bedrijven met de slagkracht om veel ASIC’s aan te schaffen een te groot deel van de blockchain in handen zouden krijgen. Het minen van Ethereum vergt opzettelijk veel geheugen(bandbreedte), wat ASICs érg duur en daardoor onrendabel zou maken.

Ethereum is juist ontworpen om gemined te worden met gpu’s die over veel parallelle rekenkracht én over veel geheugen beschikken. Precies om die reden heeft de prijsstijging van Ethereum er eerder dit jaar voor gezorgd dat er een run ontstond op videokaarten, niet in de laatste plaats door bedrijven. Ook tal van andere altcoins als Zcash, Monero, Bitcoin Gold, Verge, Feathercoin, Hush, Zencash, Bytecoin, Decred, Vertcoin en Zcoin zijn rendabel te minen met normale videokaarten.

Resultaten uit het verleden…

De meeste coins zijn zo ontworpen dat de miningopbrengst  per blok met het verstrijken van de tijd langzaam afneemt. Daar komt bij dat de opbrengst per miner ook afneemt naarmate er meer rekenkracht aan het netwerk wordt toegevoegd. Dat is bijvoorbeeld goed te zien als we naar de recente geschiedenis van Ethereum kijken. In januari 2017 was de prijs van 1 Ether $ 8,15, terwijl de totale rekenkracht van het netwerk circa 5746 GigaHashes per seconde bedroeg. Op 1 juni was de prijs van Ether opgelopen naar $ 220, terwijl het netwerk toen 35.032 GH/s seconde bedroeg.

De prijs van ether steeg in die periode dus met een factor 27, terwijl de rekenkracht van het netwerk slechts met een factor 6 omhoog ging. De opbrengst per hash was daarmee enorm gestegen, wat ervoor zorgde dat nog veel meer mensen Ethereum gingen minen, met als gevolg een nog sterkere toename van de hashrate van het netwerk. Het resultaat was dat dit minen hierna snel minder rendabel werd. Daar kwam bij dat de etherprijs, na op 12 juni gepiekt te hebben op bijna $ 400, inzakte en iets meer dan een maand later een dieptepunt bereikte van $ 155, terwijl de hashrate onderwijl wél was toegenomen naar 67.382 GH/s. Mensen die specifiek voor het minen van Ethereum meerdere gpu’s hadden aangeschaft, zaten met de handen in het haar: In plaats van een terugverdientijd van een paar maanden, leek het nu onmogelijk om de investering überhaupt nog terug te verdienen.


Het prijsverloop van Etereum vanaf januari 2017 (bron: Coinmarketcap.com)

Niets is echter veranderlijker dan de prijs van cryptocurrencies en samen met Bitcoin steeg ook de prijs van Ethereum in de laatste maanden van vorig jaar tot astronomische hoogtes. In januari van dit jaar piekte Ethereum (voorlopig) op ruim $ 1400, om daarna terug te zakken naar om en nabij $ 600 halverwege maart. De hashrate is ondertussen gestaag doorgestegen naar ruim 250.000 GH/s, wat betekent dat de rekenkracht nu ongeveer 44 maal hoger is dan begin 2017, terwijl de prijs ongeveer 75 maal hoger is. Hierdoor is Ethereum op het moment van schrijven toch (weer) winstgevend te minen met moderne videokaarten.

Thuis minen: bestaande pc of mining rig?

Wil je gaan minen dan kan je dat op twee manieren aanpakken. De simpelste methode is om een videokaart die je toch al hebt in te zetten op momenten dat je deze niet actief gebruikt. Een Game PC die een paar uur per dag écht gebruikt wordt, kan je de rest van de tijd natuurlijk prima gebruiken om te minen. Als dat het geval is en je de investering van de videokaart dus niet hoeft terug te verdienen, is het vooral zaak om te kijken naar het energieverbruik van je pc. In Nederland is energie met ongeveer 20 eurocent per kilowattuur namelijk duur betaald. Oudere gpu's verbruiken hierdoor al snel meer energie dan ze aan mining-opbrengst opleveren. Met moderne videokaarten uit AMD’s RX 400- en 500-serie en de GeForce 10 modellen van Nvidia, kan je echter nog altijd winstgevend minen.

Een andere, financieel meer risicovolle manier, is om een dedicated mining rig met meerdere videokaarten te bouwen. Vanuit efficiency oogpunt is het namelijk het interessantst om met meerdere gpu’s in één systeem te minen. Naast de grafische kaart die het daadwerkelijke minen doet, heb je immers ook altijd andere componenten zoals processor, moederbord, geheugen en ssd of harddisk die ook energie verbruiken, maar geen bijdrage leveren aan de opbrengst. Hoe meer grafische kaarten je dus in één systeem kunt onderbrengen, hoe lager deze energie-overhead van de andere componenten worden.

Het is echter niet eenvoudig om grote hoeveelheden videokaarten in één systeem te laten samenwerken. Op de meeste moederborden kan je fysiek vaak maar twee of drie videokaarten kwijt, waarbij het in de meeste gevallen zo zal zijn dat de kaarten heel dicht tegen elkaar geplaatst worden. Dat is niet ideaal: een miningsysteem zal doorgaans 24 uur per onder (vrijwel) maximale belasting werken. Problemen met warmteafvoer liggen hierdoor op de loer.


PCI-Express risers maken het mogelijk om meer videokaarten op één systeem aan te sluiten, door ook de PCI-Express X1 sloten te gebruiken.

Dit probleem is vrij eenvoudig op te lossen met zogenaamde PCI-Express risers. Voor mining worden doorgaans varianten gebruikt met een PCI-Express x16 slot dat op een printplaat is geplaatst die via een SATA of Molex-stekker van stroom wordt voorzien, en middels een USB-kabel wordt verbonden met een kleine printplaat met een PCI-Express X1 connector die in elk willekeurig moederbord gestoken kan worden. Hoewel deze risers van USB-kabels gebruik maken, is het een puur PCI-Express X1 signaal dat op deze manier wordt ‘verlengd’. Nu zal je wellicht denken dat een PCI-Express X1 slot niet voldoende bandbreedte biedt voor een moderne videokaart, en om te gamen is dat zeker ook het geval. Bij het minen van cryptocoins worden er echter geen hoge eisen aan de bus gesteld. Er wordt feitelijk steeds een korte opdracht naar de gpu verzonden, die vervolgens lokaal op de kaart wordt berekend en waarvan het resultaat terug naar de computer gaat. Door gebruik te maken van risers is het dus mogelijk om – in theorie – elk PCI-Express slot op het moederbord te gebruiken om een videokaart aan te sluiten.  In theorie, want in de praktijk blijkt niet elk moederbord  daadwerkelijk in staat om meer dan vijf videokaarten aan te sturen.

Met risers kan je dus méér videokaarten op een moederbord aansluiten dan normaal gesproken mogelijk zou zijn. Een ander voordeel is dat je de kaarten ook verder van elkaar af kunt plaatsen. Door van hout of aluminium een frame te maken waarbij je tussen alle kaarten minimaal tien centimeter tussenruimte houdt, zal de warmteafvoer veel beter zijn.


Miningrigs, systemen met meerdere videokaarten die via risers worden aangesloten zijn veelal zelfbouwprojecten, waarbij frames van hout of alumium worden gemaakt die de videokaarten relatief ver uit elkaar plaatsen.

Het mag duidelijk zijn dat het bouwen van een mining rig met meerdere grafische kaarten een behoorlijke financiële investering vergt. Zeker met de huidige prijzen van videokaarten ben je al snel duizenden euro's kwijt voor een rig met zes of meer kaarten, waarbij het met de sterk schommelende crypto-prijzen helemaal de vraag is hoe snel je die investering terug zal verdienen. Daar komt bij de de komst van nieuwe generaties videokaarten bestaande rigs snel onrendabel maken, waarbij de eventuele verkoopwaarde van de kaarten ook in elkaar kan zakken. 

Wallets en pools

Wie aan de slag gaat met mining zal in het begin wellicht overdonderd zijn. Om te beginnen moet je een zogenaamde wallet aanmaken, een portemonnee waarin je digitaal geld kan opslaan. Voor elke crytocurrency heb je een eigen wallet nodig. Je kunt dus geen bitcoins opslaan in een Ethereum wallet, en vice versa. Elke wallet heeft een public key en een private key. De public key kan je aan derden geven en is het adres waarnaar geld overgemaakt kan worden. Ook kan je jouw public key gebruiken om de opbrengsten van mining naar je wallet te laten bijschrijven. De private key heb je nodig om geld uit jouw wallet over te maken. Het is dus zaak deze absoluut geheim te houden. Krijgt iemand anders jouw private key in handen, dan kan diegene daarmee meteen geld uit de wallet halen.


Wallets aanmaken kan je online doen, voor Ethereum kan dat bijvoorbeeld via myetherwallet.com

Je kan het aanmaken en beheren van een wallet geheel in eigen beheer doen, waarbij je de complete blockchain downloadt en vervolgens op je eigen computer een wallet aanmaakt. Voordeel is dat echt niemand inzage kan hebben in jouw private key - mits je deze veilig opslaat uiteraard. Nadeel is dat de blockchain daarvoor in zijn geheel op jouw computer moet zijn gedownload, en die neemt afhankelijk van de currency al snel tientallen of zelfs honderden gigabytes in beslag. Makkelijker is het daarom een wallet aan te maken via een website. Voor Ethereum kan dat bijvoorbeeld via myetherwallet.com. Wil je extra veiligheid, dan is de aanschaf van een hardware wallet als de Trezor of de Ledger Nano S. Dergelijke apparaatjes slaan de private keys lokaal in hun eigen geheugen op. Door een hardware wallet via usb met een pc of smartphone te verbinden kan de wallet transacties intern signeren, zonder dat de private key daarvoor naar de computer gestuurd hoeft te worden.


Met een hardware wallet zoals de Trezor of de Ledger Nano S kan je veilig keys oplaan en transactie signeren.

Mining pools

Heb je eenmaal een wallet, dan kan je gaan minen. Gezien de enorme hoeveelheid rekenkracht binnen het netwerk en de schaarse hoeveelheid beschikbare blokken waar je een vergoeding voor krijgt als jouw PC daarvoor de juiste hash zou berekenen, is de kans dat dit gebeurt zeer klein als je in je eentje mined. Vergelijk het met het zoeken van de welbekende speld in de hooiberg. Vrijwel alle miners sluiten zich daarom bij een mining pool aan. Aan zo’n pool nemen duizenden computers deel, en op het moment dat er een blok gemined wordt, wordt de opbrengst hiervan naar rato onder alle deelnemers verdeeld. Voordeel is dat je hierdoor vooraf (vrijwel) zeker weet wat jouw opbrengsten gaan zijn. Nadeel is dat als jouw PC de juiste hash zou berekenen, je de opbrengst dus niet zelf krijgt, maar deze deelt met de rest van de pool. Daarnaast vragen beheerders van pools doorgaans ook een percentage, vaak 1 tot 3% van de opbrengst. Voor thuis-miners is pool mining echter de zinnige optie.

Mining software

Voor het minen heb je uiteraard ook software nodig. Minen kan onder Windows, Linux of onder speciale OS-en die bedoeld zijn om één specifieke coin te minen. Voor Windows zijn afhankelijk van de coins die je wilt minen verschillende miners beschikbaar. Voor Ethereum zijn Etherminer en Claymoreminer bijvoorbeeld populaire programma’s. In beide gevallen gaat het om command line programma’s die je door middel van een .bat file configureert. In die batchfile vertel je de miner via welke pool hij moet minen, en naar welk walletadres de opbrengsten overgemaakt moeten worden. Populaire pools geven duidelijke voorbeelden van hoe zo’n .bat file eruit moet zien.

setx gpu_FORCE_64BIT_PTR 0
setx gpu_MAX_HEAP_SIZE 100
setx gpu_USE_SYNC_OBJECTS 1
setx gpu_MAX_ALLOC_PERCENT 100
setx gpu_SINGLE_ALLOC_PERCENT 100

ethminer.exe --farm-recheck 200 -G -S eu1.ethermine.org:4444 -FS us1.ethermine.org:4444 -O ethereumadres.rigname

Hierbovenzien je een voorbeeld van de inhoud van een .bat file om Ethereum te minen met ethminer.exe, via de mining pools van ethermine.org. Op de plek van 'ethereumadres' vul je de public key van jouw ether wallet in, terwijl je bij 'rigname' een zelfverzonnen naam voor jouw PC(s) invoert.

Nicehash

Het kan echter nog gemakkelijker. Vind je het lastig om met batchfiles aan de slag te gaan en wil je niet perse een specifieke coin minen, maar gaat het je om opbrengst in het algemeen, dan is Nicehash een populair alternatief. Nicehash is een bedrijf dat je in staat stelt om de rekenkracht van jouw PC te 'verkopen' aan andere mensen die bepaalde coins willen kopen. Op de site van Nicehash kan je de eigen mining software van dit bedrijf downloaden. Dit programmaatje is niet meer dan een schil om een groot aantal miners voor verschillende coins te bundelen.

Als je de nicehash miner installeert, zal deze eerst een serie benchmarks op jouw systeem draaien, waarbij de hashpower voor verschillende cryptocoins berekend wordt. Heb je meerdere videokaarten, dan wordt dit voor elke kaart apart gedaan, waarbij het mogelijk is om AMD en Nvidia kaarten in één systeem te combineren. Vervolgens kijkt de software meerdere keren per uur naar de actuele waarde van de te minen coins, en kiest het automatisch welke je het meest winstgevend kunt minen. Via nicehash kan jouw computer op het ene moment dus Ethereum minen, om vervolgens automatisch over te stappen naar Zcash of een andere munt wanneer dat meer oplevert. Heb je meerdere videokaarten in één systeem, dan kunnen deze afhankelijk van hun specifieke prestaties bovendien verschillende coins minen. Dat minen gebeurt echter niet naar wallets van jouzelf, maar naar die van Nicehash. Afhankelijk van hoe snel jouw systeem is, worden de opbrengsten eens in de paar dagen omgerekend naar bitcoin en naar jou overgemaakt. Voordeel van Nicehash is dat de installatie heel eenvoudig is. Je hoeft alleen een bitcoinwallet aan te maken, en daarna kan je direct aan de slag. Voordeel is ook dat er dus continu gekeken wordt welke coin je het best kunt minen, zodat jouw dagopbrengsten altijd optimaal zijn.


Nicehash combineert meerdere miningprotocollen en kiest continu de meest rendabele. Uitbetaling gebeurt echter altijd in bitcoin.

Een potentieel nadeel is dat de coins die je minet feitelijk niet van jou zijn, maar je altijd bitcoin uitbetaald krijgt. Je profiteert op lange termijn dus niet van grote prijsstijgingen van de geminede coins, maar daar staat tegenover dat je ook geen last hebt van de prijsdalingen. Uiteraard hebben prijsveranderingen van bitcoin wél invloed op de waarde van jouw wallet, al zijn de prijsschommelingen van bitcoin door de bank genomen minder extreem dan die van kleinere coins. Nicehash is de afgelopen maanden bovendien negatief in het nieuw geweest na een grote hack waarbij voor miljoen euro's aan bitcoins is buitgemaakt, waarna miners in de kou bleven staan. Inmiddels is Nicehash doorgestart en is het bedrijf ook begonnen met het geleidelijk terugbetalen van openstaande tegoeden, maar het zal nog lang duren voordat alle gebruikers volledige schadeloos gesteld zullen zijn.

Prestaties optimaliseren

Hoewel er tientallen coins te minen zijn, maken ze onder de kap vaak gebruik van een beperkt aantal algoritmes. Ethereum maakt bijvoorbeeld gebruik van ethash / dagger-hashimoto, maar ook andere coins als Expanse, Musicoin, Ubiq en EthereumClassic maken gebruik van  hetzelfde hashprotocol. Zcash, Zencash, Hush, en Zclassic gebruiken daarentegen alle equihash, terwijl Monero gebruik maakt van Cryptonight en Zcoin Lyra2Z gebruikt.

Deze protocollen stellen wisselende eisen aan de hardware. Door de bank genomen laten Nvidia kaarten betere resultaten zien dan AMD gpu's, maar bijvoorbeeld bij Cryptonight zijn juist de AMD Vega kaarten heer en meester. Ook het overklokkken en verhogen of juist verlagen van de power limit heeft afhankelijk van het protocol zeer uiteenlopende resultaten. 

Zowel ethash als equihash blijken bijvoorbeeld vooral baat te hebben bij een lage latency van het geheugen van de grafische kaart, een hoge kloksnelheid van de gpu is niet per definitie nodig. Een overklok van het geheugen in combinatie met het verlagen van de power limit van de videokaart, kan dan ook zorgen voor een lager energieverbruik én hogere prestaties. Het tunen van de prestaties doe je het gemakkelijkst met een overclocktool, zoals MSI’s Afterburner. 

Welke gpu is het best voor mining?

Om te bepalen of een videokaart geschikt is om mee te minen zijn er drie factoren die we moeten bekijken. Allereerst de aanschafprijs. Het afgelopen jaar is de prijs van videokaarten als gevolg van de mininghype helaas sterk opgelopen, wat de terugverdientijd uiteraard niet ten goede komt. De tweede factor zijn de miningprestaties, ofwel de hashrates die een videokaart aan de dag weet te leggen. Hoe hoger de prestaties, hoe beter zou je denken. Dat laatste is echter niet per definitie waar, want het energieverbruik is een minstens net zo belangrijke factor. Als de gpu A 10% betere prestaties levert dan gpu B, maar het verschil in opbrengst wordt teniet gedaan door een veel hogere energieverbruik, dan is gpu B toch een slimmere keuze.

Omdat er verschillende miningalgoritmes zijn is het echter lastig om de prestaties van gpu's in één cijfer samen te vatten. Wij hebben toch geprobeerd dat te doen. Met behulp van de ingebouwde benchmark tool in Nicehash Classic hebben we voor een groot aantal kaarten de prestaties voor Keccak, NeoScrypt, Lyra2REv2, DaggerHashimoto, Decred, CryptoNight, Lbry, Equihash, Pascal, X11Gost, Sia, Blake2s, Skunk in kaart gebracht, waarna we ook X17 en Lyra2Z handmatig hebben gebenchmarkt. Bij elke benchmark hebben we middels een speciale PCI-E riserkaart bovendien ook het energieverbruik van de videokaart gemeten, omdat hier grote verschillen bij optreden tussen verschillende algoritmes. Het gemeten verbruik is dat van alleen de videokaart, en dus niet van het complete systeem. We hebben de volgende gpu's getest:

  • Nvidia Titan V
  • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti
  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • Nvidia GeForce GTX 1070 Ti
  • Nvidia GeForce GTX 1070
  • Nvidia GeForce GTX 1060 6GB
  • Nvidia GeForce GTX 1060 3GB
  • Nvidia GeForce GTX 1050 Ti
  • Nvidia GeForce GTX 980 Ti
  • Nvidia GeForce GTX 980
  • AMD Radeon Vega 64
  • AMD Radeon Vega 56
  • AMD Radeon RX 580

Gpu's van oudere generaties hebben we niet getest, omdat de verhouding tussen hashpower en energieverbruik daarvan zodanig is dat het niet rendabel meer is om die in te zetten voor mining.

Testmethode

We hebben de kaarten op drie verschillende manieren getest: Met standaardinstellingen, met een power limit van 70% om zo het maximale energieverbruik terug te schroeven, en juist bij een overklok voor de gpu en het geheugen. Voor alle GeForce 9- en 10-serie kaarten geldt dat we hierbij de gpu en het geheugen met respectievelijk 100 en 300 MHz hebben overklokt, terwijl we bij de Titan V kozen voor 100 en 100 MHz. De AMD Vega 64 overklokten we naar 1730 en 1000 MHz, terwijl de Vega 56 na overklok op 1590 en 900 MHz werkte. Dit zijn in alle gevallen 'veilige' overkloks die met gemak behaald kunnen worden. In de praktijk is er met wat experimenteren doorgaans aanzienlijk meer uit te halen, vooral ook door het verlagen van de power limit te combineren met het overklokken van gpu en geheugen.

Om de geoptimaliseerde prestaties van de Radeon RX 580 te meten hebben we gebruik gemaakt van een kaart die ons door lezer MinM was beschikbaar gesteld. Anders dan de Nvidia kaarten en de Vega's, heeft de RX 580 namelijk een custom bios met strakkere geheugentimings nodig om optimaal te presteren. De geoptimaliseerde RX 580 die wij gebruikten werkte op 1200 en 2140 MHz.

Al deze benchmarks resulteren in een grotehoeveelheid data. Liefhebbers die hier diep in willen duiken verwijzen we graag naar deze tabel (PDF) met daarin alle cijfers, en op de volgende pagina deze pagina kijken we ook specifiek naar de prestaties bij DaggerHashimoto (Ethereum), Cryptonight (Monero) en Equihash (Zcash, Zencash).


Alle testresultaten wat betreft hashrates én energieverbruik. Klik hier om de tabel als PDF te openen.

Globale testresultaten

Voor de overzichtelijkheid hebben we echter ook geprobeerd de resultaten van alle benchmarks in één getal te vangen. Omdat de hashrates per algoritme sterk verschillen hebben we gebruik gemaakt van een zogenaamd meetkundig gemiddelde om een prestatieindex per kaart te berekenen. Omdat niet alle kaarten in staat bleken de NeoScrypt, Lyra2REv2 en X17 test goed te draaien, hebben we deze bij het berekenen van de meetkundig gemiddelden buiten beschouwing geladen. Naar de gemiddelde prestaties hebben we ook het gemiddelde energieverbruik berekend. Ten slotte hebben we voor alle kaarten efficiency scores berekend, waarbij we de prestatiescores delen door het energieverbruik.

Onderstaande grafieken laten steeds de scores zien met standaardinstellingen, met een power limit van 70% en juist met een overklok voor de gpu en het geheugen. Duidelijk is dat de Nvdia Titan V met afstand de beste gemiddelde scores laat noteren, maar met een verkooprijs van 3200 euro is deze kaart wel bijna een factor drie duurder dan de GeForce 1080 Ti en de AMD's Radeon RX Vega 64, die respectievelijk op de tweede en derde plaats in de prestatiegrafieken te zien zijn. Wat opvalt is dat het verlagen van de power limit bij de meeste kaarten slechts een beperkte negatieve invloed heeft op de prestaties, terwijl een overklok van de gpu en voornamelijk het geheugen, een grotere positieve impact hebben.

Kijken we naar het energieverbruik, dan zien we dat de AMD Radeon RX Vega kaarten en de GeForce GTX 980 Ti en 1080 Ti het meest verbruiken. Wat ook opvalt is dat het verlagen van de power limit eigenlijk bij alle kaarten zorgt voor een significant lager energieverbruik.

De derde grafiek, die van de efficiency laat zien dat de Nvidia Titan op dit punt heer en meester is, wat het logische gevolg is van de ongeëvenaarde prestaties en het beperkte energieverbruik van deze kaart. De rest van de GeForce 10 serie zit allemaal ongeveer in hetzelfde ballpark, waarbij we zien dat het verlagen van de power limit altijd zorgt voor significant betere efficiency.

Nvidia's GeForce 900 serie is aanzienlijk minder efficiënt, en ook de kaarten van AMD scoren op dit punt duidelijk minder goed dan de 10-serie van Nvidia.

  • Prestaties
  • Energieverbruik
  • Efficiency

Ethereum, Monero en Zcash resultaten

Bovenstaande grafieken laten gemiddelden zien van alle protocollen die we getest hebben, maar we kijken ook specifiek naar de prestaties van drie populaire protocollen.

Ethereum testresultaten

De eerste is Ethash / DaggerHashimoto dat gebruikt wordt om Ethereum te minen. De grafieken met de hashrates laten duidelijk zien dat de Titan V hier is een compleet ander league is dan alle andere gpu's, maar dat ook de AMD kaarten het erg goed doen. De prestaties van de GeForce 1080 vallen juist tegen, en de GeForce 9-serie is praktisch onbruikbaar voor het minen van Ether. Let er ook op dat het terugschroeven van de power limit naar 70% feitelijk geen enkele terugval in prestaties veroorzaakt.

Dat laatste is belangrijk, want als we naar het energieverbruik kijken, zien we dat dit wél veel lager uitvalt bij een lagere power limit. Zeker de AMD Vega kaarten verbruiken bij een verlaagde power limit aanzienlijk minder stroom, al zijn het in absolute zin nog altijd wel grootverbruikers.

  • Ethereum hashrate
  • Ethereum energieverbruik

Monero testresultaten

Cryptonight, het protocol dat wordt gebruikt om Monero te minen, stelt heel andere eisen aan de hardware, eisen die perfect aansluiten bij AMD's Vega architectuur. De hashrate van de Vega 56 en 64 is véél hoger dan die van de GeForce 10-kaarten, en zelfs de Titan V moet in het stof bijten. Opvallend is ook dat de GeForce GTX 980 en 980 Ti - die voor het minen van Ether geen knip voor hun neus waar zijn - voor Monero wel prima bruikbaar zijn.

Het minen van Monero kost door de bank genomen wat minder energie dan Ethereum, maar verder zien we weinig opvallends. De Vega kaarten en de GeForce 9-modellen zijn ook hier relatief onzuinig.

  • Monero hashrate
  • Monero energieverbruik

Zcash, Zencash, Hush testresultaten

Het Equihash protocol dat onder ander voor Zcash, Zencash en Hush wordt gebruikt is de laatste die we specifiek uitlichten. De prestatiegrafieken van de Equihash benchmarks zien er meer dan die van DaggerHashimoto en Cryptonight uit zoals die van game benchmarks, waarbij de snellere gpu's per definitie betere prestaties leveren. Het terugschroeven van de power limit van de videokaarten heeft bij de meeste gpu's ook een veel grotere invloed dan we bij de ander tests zagen.

De grafiek van het energieverbruik laat ook zien dat Equihash de gpu's veel zwaarder belast, waardoor het energieverbruik bij de meeste kaarten hoger uitkomt dan bij DaggerHashimoto en Cryptonight. Vooral de GeForce 9-kaarten vallen hier ten opzichte van die tests in negatieve zin op.                            

  • Zcash hashrate
  • Zcash energieverbruik

Cryptobubbel?

Tot slot nog even een paar waarschuwende woorden. Verhalen van miners die in de begindagen van bitcoin honderden of duizenden bitcoins gemined hebben die nu honderdduizenden of zelfs miljoenen euro’s waard zijn, spreken uiteraard enorm tot de verbeelding. De grote run op Bitcoin,  Ethereum en andere altcoins komt dan ook vooral door mensen die erop speculeren dat de prijs nog veel verder zal doorstijgen. Op het moment van schrijven bedraagt de totale marktwaarde van de ruim 1500 cryptocurrencies die in omloop zijn zo'n 325 miljard dollar. Die waarde is grotendeels - en volgens sommige zelfs geheel - gebaseerd op speculatie, en de prijzen van coins fluctueren dan ook sterk.

Geen enkele populaire coin heeft op dit moment een praktisch benut gebruiksdoel dat de enorme marktwaarden ook maar enigszins kan billijken. Voor veel coins zijn weliswaar ronkende whitepapers geschreven en flitsende websites gebouwd die prachtige innovatieve gebruiksdoelen voorspiegelen, maar in veel gevallen blijft het voorlopig bij plannen en beloftes. Laten wij vooropstellen dat wij geen financiële experts zijn en dat dit artikel zeker ook niet gezien moet worden als beleggingsadvies, maar wees wat ons betreft sowieso voorzichtig met de waarde die je aan welke cryptocurrency dan ook hecht en investeer – via mining of via aankoop van coins – dus niet meer geld dan je bereid bent te verliezen. Die complete marktwaarde van alle cryptomunten stond in december bijvoorbeeld nog ruim boven de 750 miljard dollar, en in drie maanden tijd is daar dus meer dan de helft van verdwenen.


De marktkapitalisatie - de totale theoretische waarde - van de coins die door coinmarketcap.com worden bijgehouden, is de afgelopen maanden met ruim de helft gedaald.

Heb je een pc met een moderne videokaart en vind je het niet erg als de energierekening (wat) omhoog gaat? Dan kan het een aardig idee zijn om je PC te laten minen als je hem niet gebruikt. Is dat niet het geval, schaf wat ons betreft dan sowieso geen hardware aan met het specifieke idee om hiermee middels mining geld te gaan verdienen. Want de mogelijkheid is meer dan aanwezig dat de huidige waardering van cryptomunten een grote zeepbel blijkt te zijn, die zomaar uit elkaar kan spatten. Daar zullen in elk geval de mensen die een videokaart willen aanschaffen om ermee te gamen, niet rouwig om zijn. Vooralsnog moet echter iedereen, miners en gamers, rekening houden met hoge prijzen voor videokaarten, reden te meer om onze GPU Watch goed in de gaten te houden.

0
*