Alternativa de Bitcoin diseñada para NVIDIA

La razón específica por la que las tarjetas AMD son más eficientes para la minería de Bitcoin es doble y la respuesta a esta pregunta depende de ambas razones:

1. Las GPU de AMD tienden a tener ALU de gama baja, pero lo compensan colocando más ALU en la tarjeta en general. Para la mayoría de los algoritmos hash esto es preferible.
2. Las GPU de AMD utilizan ALU que pueden realizar la operación de rotación a la derecha de enteros de 32 bits en una sola instrucción; las ALU de Nvidia necesitan tres ciclos de procesador para realizar la misma operación. SHA256 usa mucho esta operación, por lo tanto, la minería de Bitcoin usa mucho esta operación.

La combinación de las dos razones anteriores da como resultado una generación general de sumas de verificación SHA256 de 3 a 5 veces más rápida. Sin embargo , los dos efectos no son iguales: el efecto 1 conduce a aproximadamente 2x-3x el rendimiento de Nvidia por sí solo, y el efecto 2 representa una ventaja de rendimiento de aproximadamente 1,7x. Incluso si tuviera que elegir un algoritmo hash que hiciera menos uso de la instrucción BIT_ALIGN_INT, las tarjetas AMD seguirían siendo 2x-3x más rápidas para los algoritmos hash en general. Esto se debe a que tales algoritmos están diseñados explícitamente para ser operaciones binarias simples que las ALU simples de AMD pueden manejar tan bien como las ALU más complejas de Nvidia.

Para elegir un algoritmo que funcionaría mejor en las tarjetas Nvidia que en las tarjetas AMD, no solo tendría que eliminar escenarios como el n. ° 2 anterior donde una instrucción específica se implementa mejor en una tarjeta que en la otra, también tendría que para elegir un algoritmo con matemáticas lo suficientemente complejas como para que las ALU de gama alta de Nvidia tengan la oportunidad de brillar individualmente. Que yo sepa, no existe tal algoritmo.

Para respaldar mis declaraciones, aquí hay algunos datos de ejemplo del sitio web de oclHashcat . La siguiente tabla compara las mediciones de rendimiento reales de tarjetas AMD y Nvidia de precio similar para los algoritmos MD5, SHA1, MD4, NTLM y SHA256, entre otros.

Tenga en cuenta que al comparar PC1/2 y PC3/4, las tarjetas Nvidia en realidad tienen velocidades de reloj más altas en ambos casos y aún funcionan peor. En ningún caso, el rendimiento de Nvidia se acercó al rendimiento de una tarjeta AMD de precio similar y, que yo sepa, ningún algoritmo implementado actualmente realiza matemáticas suficientemente complejas para hacer uso de las ALU más avanzadas en las tarjetas de Nvidia.

En resumen, las tarjetas de Nvidia son como una habitación pequeña con varias personas bastante inteligentes, cada una capaz de matemáticas complejas, mientras que las tarjetas de AMD son como un taller de explotación. Los algoritmos hash son el equivalente informático de la producción en masa de zapatillas de tenis de marca y, por lo tanto, la tarjeta AMD "sweatshop" siempre tendrá un rendimiento superior.

La respuesta de David Perry es sólida. Solo agregaría que lo que hará que las tarjetas NVidia sean más competitivas no es cambiar bitcoin o hacer una alternativa, sino que las fuerzas del mercado obligarán a NVidia a mejorar el rendimiento de enteros.

Nvidia es muy consciente de que su rendimiento de enteros es abismal y cada generación de AMD va más allá. En el pasado, esto no era muy importante porque las matemáticas de coma flotante se utilizan para gráficos, física y la mayoría de los trabajos informáticos de alto rendimiento. El rendimiento entero aún abismal es un punto débil en su alineación y, a medida que GPGPU se vuelve más convencional, importará cada vez más. Con el tiempo, espere soluciones GPGPU para todo, desde acelerar los protocolos de enlace SSL hasta el cifrado de todo el disco duro. A menos que Nvidia simplemente quiera entregar todo el mercado criptográfico a AMD en bandeja de plata, se verán obligados a mejorar el rendimiento de los enteros. La forma en que hacen esto no es realmente importante (a menos que trabaje para NVidia), las fuerzas del mercado requerirán que NVidia lo haga o se enfrentarán a una disminución de la participación en el mercado.