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Die Bitcoin- & Ethereum-Kurse explodieren - Wie funktioniert GPU-Mining und welche Hardware ist nötig?

Bereits 2008 wurde Bitcoin erstmals von Satoshi Nakamoto, dem Erfinder der Kryptowährung, beschrieben. Wer sich hinter dem Pseudonym verbirgt, ist nicht bekannt, doch das ist auch nicht wichtig. Nach einem langsamen Start hat sich die Kryptowährung entwickelt und erstmals Ende 2013 eine massive Wertsteigerung um ein vielfaches innerhalb weniger Wochen mitgemacht. Mitte 2017 gab es dann eine neue, noch gewaltigere Kursexplosion. Mit einem Marktvolumen von fast 40 Milliarden Euro ist Bitcoin (Stand 04.08.2017) die Kryptocurrency mit dem größten Market Cap.

Welche starken Alternativen gibt es zu Bitcoin?

Doch Bitcoin hat seit dem Start viel Konkurrenz bekommen. Mittlerweile sind über 1.000 Kryptocurrencies entstanden. Manche waren ursprünglich eine Währung und wurden durch einen sogenannten Fork (engl. "Gabel" bzw. "aufspalten") aufgeteilt, andere sind komplett neu entstanden. Die größte Konkurrenz für Bitcoin stellt Ethereum dar, dessen Marktwert im ersten Halbjahr 2017 in die Höhe schoss. Zwischen dem 1. Januar und dem Peak am 13. Juni ist das Preisniveau eines Ethers von 8,16 US-Dollar auf 391,51 US-Dollar gestiegen. Das entspricht einem wahnsinnigen Zuwachs von fast 4700 Prozent! Seitdem sinkt der Preis für Ether jedoch wieder, wir können gespannt sein, wie sich der Ethereum-Kurs in den nächsten Monaten entwickelt. Genauso verhält es sich mit Bitcoin Cash - die Währung entstand durch einen Hard Fork am 1. August 2017 und seitdem macht sich Bitcoin durch die Aufteilung selber Konkurrenz. Bei einem Hard Fork teilt sich eine Währung durch eine Änderung, die nicht mit der alten Währung kompatibel ist, in zwei Währungen. Bei einem Soft Fork gibt es eine Änderung an der Blockchain, die abwärtskompatibel ist und somit nicht zu einer Aufsplittung führt.

Wie funktioniert eine Kryptocurrency?

Bevor es mit dem Minen losgehen kann, muss man natürlich wissen, was eigentlich hinter dem Begriff steckt. Als Kryptocurrency oder auch Kryptowährung wird ein digitales Zahlungsmittel bezeichnet, das dezentralisiert und verschlüsselt operiert. Durch eine Blockchain ist die Integrität der Währungen gewährleistet. In der Blockchain, einer Art zentraler Datenbank, wird jede Transaktion des Kryptogelds protokolliert. Jeder Block enthält dabei einen Prüfwert des vorherigen Blocks und eine eindeutige Reihenfolge der Blockchain entsteht. Gäbe es eine Modifikation eines Blocks, würde sich jeder nachfolgende Block ebenso ändern. Neues Kryptogeld wird bei Bitcoin und Ethereum durch Proof of Work, also Rechenleistung, gewonnen. Allerdings ist bei Ethereum eine Umstellung auf Proof of Stake im Gespräch, wodurch die Verteilung von neuem Ether anteilig zum aktuellen Besitz vorgenommen werden würde. Weitere von Kryptowährungen genutzte Konzepte sind Proof of Activity, Proof of Burn und Proof of Capacity.

Wie werden Kryptowährungen gewonnen?

Die Kryptocurrencies werden auf unterschiedliche Art gewonnen. Während man fürs Minen von Bitcoin inzwischen auf ASICs setzt, die speziell entworfen wurden und entsprechend hochpreisig sind, werden für die meisten Kryptocurrencies leistungsstarke Grafikkarten benötigt. Am effizientesten arbeiten Grafikkarten von AMD, die untertaktet wenig Strom benötigen, aber dennoch viele Mega-Hashes pro Sekunde minen können. Aufgrund der hohen Nachfrage sind die Preise für AMD-Grafikkarten in den letzten Monaten gestiegen. Doch auch mit viel Festplattenspeicher kann geminet werden, etwa bei Burstcoin mit dem Proof of Space-Konzept. Einen ganz speziellen Weg geht Namecoin, denn es basiert auf Bitcoin, dient jedoch auch als verteiltes Domain Name System (DNS) und stellt somit neue Top-Level-Domains (wie caseking.de) zur Verfügung, die nicht durch die ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) zensiert werden können.

Die Top 15 Kryptocurrencies mit der höchsten Marktkapitalisierung (Stand 04.08.17)

  1. Bitcoin
  2. Ethereum
  3. Ripple
  4. Bitcoin Cash
  5. Litecoin
  1. NEM
  2. Ethereum Classic
  3. Dash
  4. IOTA
  5. Monero
  1. Stratis
  2. NEO
  3. EOS
  4. Qtum
  5. BitConnect
 

Welche Unterschiede gibt es zwischen Bitcoin und Ethereum?

Auch wenn sowohl Bitcoin als auch Ether Kryptocurrencies sind, sind die Unterschiede zwischen beiden Währungen gewaltig. Während Bitcoin tatsächlich nur eine digitale Währung ist, die mit rechenintensiven Algorithmen Manipulationen verhindert, steckt hinter Ethereum deutlich mehr. Die enorme Rechenleistung dient nicht nur der Erstellung weiteren Kapitals, sondern kann sinnvoll genutzt werden. Ethereum ist eine Plattform für Distributed Apps (Dapps), die an Smart Contracts gekoppelt sind. Es können also Anwendungen / Programme geschrieben werden, die für Ether von der Blockchain berechnet werden.

Die verteilte Bearbeitung dieser Anwendungen nennt man auch Distributed Computing, wodurch sich die Performance und Effizienz einer Berechnung deutlich steigern lässt, im Vergleich zu der Berechnung auf einem einzelnen Computer. Doch das ist nicht der einzige Vorteil. Durch die dezentralisierte Plattform, die Ethereum seinen Smart Contracts bietet, laufen die Anwendungen ohne Ausfälle, Zensur oder Betrug. Deshalb gibt es immer mehr ICOs (Initial Coin Offerings) von Startups, die sich somit über ein Crowdinvesting mit einer virtuellen Währung finanzieren. Man kann dabei Smart Contract-Token der Unternehmen mit Ether erwerben.

Welches Mainboard und welcher Prozessor eignen sich besonders gut fürs Minen?

ASRock H110 PRO BTC+, Intel H110 Mainboard - Sockel 1151 Wer professionell minen möchte, wird sich nicht mit einer Grafikkarte begnügen. Teilweise werden hunderte Grafikkarten bestellt - doch wie werden diese überhaupt angeschlossen? Hierzu eignen sich spezielle Mining-Mainboards mit vielen PCIe-Ports am besten. Diese gibt es beispielsweise von ASRock und Gigabyte. Das ASRock H110 PRO BTC+ erlaubt es, bis zu 13 Grafikkarten anzuschließen! Möglich wird dies mit PCIe-2.0-x1-Anschlüssen. Diese benötigen wenig Platz auf dem Mainboard, sind für die Datenübertragung jedoch ausreichend, da keine großen Datenmengen transferiert werden müssen. Nur die Hashrate der Grafikkarte ist wichtig für einen hohen Miningertrag. Die Grafikkarten können aufgrund des Platzmangels und der Hitzeentwicklung jedoch nicht direkt auf das Mainboard gesteckt werden, sondern müssen per Riserkarte oder Riserkabel ausgegliedert werden.

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Intel Pentium G4560 3,5 GHz (Kaby Lake) Sockel 1151 - boxed Nebensächlich für das Minen von Bitcoins oder Ether ist der Prozessor sowie der Datenträger. Als Prozessor ist daher ein günstiger Intel Celeron G1840 oder ein Intel Pentium G4560 ideal. Diese benötigen wenig Strom und bremsen auch mehrere Grafikkarten nicht aus. So kann der Miningertrag durch eine niedrigere Stromrechnung erhöht werden. Als Datenträger für die Mining-Software reicht eine normale SATA-SSD oder sogar ein USB-Stick aus. Auf nicht benötigte Hardware sollte man verzichten, eine Soundkarte hat nichts verloren in einer Mining-Farm. Falls ihr keine große Mining-Farm aufziehen wollt, lohnt es sich einem Mining-Pool beizutreten. Dort werden die Gewinne mit mehr Rechenleistung gemeinsam erzielt und aufgeteilt.

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Welche Grafikkarten haben die höchste Hashrate zum Minen?

Zur Absicherung der Blockchains sind die Daten mit einem Hash-Algorithmus verschlüsselt. Neue Bitcoins oder Ether werden durch die Berechnung eines neuen verschlüsselten Datenblocks generiert, Bitcoin nutzt dazu den SHA-256 Hash-Algorithmus. Während Bitcoins effizient von ASICs (Application-specific integrated circuit) berechnet werden können, ist dies bei Ethereum nicht möglich.
MSI Radeon RX 580 Gaming X 8G, 8192 MB GDDR5
Für die Berechnung von Ether eignen sich vor allem:
  • AMD Radeon RX Vega
  • AMD Radeon RX 580
  • AMD Radeon RX 570

Ebenso eignen sich ältere AMD Grafikkarten der Generationen:
  • Radeon R9 280 & Radeon R9 280X
  • Radeon R9 290 & Radeon R9 290X
  • Radeon R9 390 & Radeon R9 390X
  • Radeon R9 Fury & Radeon R9 Fury X
  • Radeon RX 470
  • Radeon RX 480
Wirtschaftliches Mining ist in Deutschland derzeit nur mit AMD Grafikkarten möglich. Vor allem Grafikkarten der Polaris-Generation (RX 580 & RX 570) sind untertaktet unschlagbar. Bei einer Verringerung der Stromzufuhr sinkt die Hashrate (in MH/s) kaum, wodurch die AMD Grafikkarten mit einer hohen Effizienz beim Mining brillieren. Laut ersten Berichten soll vor allem die AMD Radeon RX Vega eine extrem hohe Hashrate bieten.


Aus der hohen Effizienz der AMD Grafikkarten resultiert auch die Knappheit im Handel. Die Grafikkarten werden sofort aufgekauft. Deshalb sind manche Miner inzwischen auch schon auf NVIDIA Grafikkarten, wie die GeForce GTX 1070, umgestiegen. Auch wenn die NVIDIA Grafikkarten der Pascal-Generation ähnlich hohe Hashraten aufweisen, sind sie deutlich weniger effizient. Wer in Deutschland Ethereum minen möchte, sollte daher aufgrund der hohen Stromkosten AMD Grafikkarten nutzen. Für andere Kryptowährungen können andere Grafikkarten ebenso geeignet sein, wie beispielsweise NVIDIAs GeForce GTX 1060 und 1070 bei der Kryptowährung Zcash.

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Wie können die zahlreichen Mining-Grafikkarten mit Strom versorgt werden?

Mining stellt hohe Anforderungen an die Stromversorgung. Wer nicht nur mit seinem Gaming-PC nebenbei minen möchte, sondern sich eine Mining-Farm aufbaut, muss viele Aspekte beachten. Betreibt man die Mining-Farm in den eigenen vier Wänden, ist zunächst die maximale Gesamtleistungsaufnahme eines Haushalts-Stromkreises in Höhe von 3680 Watt zu beachten. Diese Grenze entsteht durch die in Deutschland üblichen Sicherungen mit 16 Ampere bei einer Spannung von 230 Volt. Bei einer Überlastung fliegt die Sicherung raus und der Stromkreislauf hat keinen Strom mehr. Auch wenn es somit eine Notfallabsicherung gibt, sollte man nur etwa 2500 Watt pro Stromkreis nutzen. Ansonsten wird dieser sehr stark belastet und erhitzt sich entsprechend. Sofern mehrere Steckdosen, Verlängerungskabel oder Mehrfachstecker mit einem Stromkreis verbunden sind, besteht das Limit selbstverständlich für alle angeschlossenen Geräte zusammen. Gegenfalls sollte Rücksprache mit einer Elektrofachkraft gehalten werden, um die Gefahr eines Brandes zu minimieren.

Nachdem nun klar ist, wie hoch die maximale Belastung einer Steckdose sein darf, wird ein passendes Netzteil benötigt. Dazu muss zunächst berechnet werden, wie viel Watt unsere Mining-Farm maximal verbraucht. Als Grundlage werden 100 Watt angesetzt, diese reichen für Mainboard, CPU und Co. aus. Die Stromfresser eines Mining-PCs sind die Grafikkarten. Den maximalen Verbrauch einer Grafikkarte kann man entsprechenden Tests entnehmen. Eine AMD Radeon RX 580 hat je nach Modell eine TDP von etwa 185 Watt. Sollen nun sechs AMD Radeon RX 580 im Mining-PC verbaut werden, ergibt sich dabei folgende Rechnung:

100 Watt (für Mainboard, CPU & Co) + 6x 185 Watt (6x AMD Radeon RX 580) = 1210 Watt


Das verwendete Netzteil sollte somit mindestens 1210 Watt liefern können. Bedacht werden muss hierbei auch die Effizienz des Netzteils. Bei einer Effizienz von 90 Prozent nimmt ein 1200 Watt Netzteil unter Volllast ca. 1333 Watt auf, die über den Haushalts-Stromkreis bereitgestellt werden müssen. Durch Untervolting kann der Energiebedarf bei Polaris-Grafikkarten gesenkt und die Effizienz erhöht werden, weshalb für sechs RX 580 auch ein 1200 Watt Netzteil ausreichen dürfte. Bei einer großen Anzahl Grafikkarten ist dies jedoch mit beachtlichem Aufwand verbunden.

 
 

Bei dieser starken Belastung müssen einige Sicherheitshinweise beachtet werden. Denn schlecht sitzende Stecker führen zu Überhitzungen und verschmorten Steckern. Ein sicherer Sitz ist bei Dauer-Vollast ein Muss. Ebenso sollten Kabel nicht überlastet werden. Eine +12V-Leitung sollte nicht mit mehr als 7A belastet werden. Bei 10A ist die Erwärmung der Stecker bereits spürbar, bei 14A sind schmelzende Stecker und Kabel extrem wahrscheinlich. Außerdem sollte ein Molex-Kabelstrang mit einer +12-Leitung im Idealfall nur 84W abrufen. Auch ein leistungsstarker PCIe-Strang mit 3x +12V sollte unter 252W bleiben. Auf den Einsatz von Y-Steckern und -Adaptern sollte verzichtet werden, um eine Überlastung zu verhindern. Betreibt man die Netzteile außerhalb der Spezifikationen, führt dies zu einem Verlust der Garantie.

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Es gibt einige sehr kraftvolle Netzteile, die sich besonders fürs Mining eignen. Darunter beispielsweise das Kolink Continuum 80 Plus Platinum mit 1200 Watt, das zwölf PCIe-Anschlüsse bietet. Somit können bis zu sechs Grafikkarten mit maximal 2x 8-Pin-Anschluss mit ausreichend Strom versorgt werden. Für dieses sowie das kleinere 1050W-Modell gibt es auch zusätzliche Molex-Kabel, um Riser Cards mit Molex-Anschluss mit Strom zu versorgen.

Wie kann man ein Mining-Rig mit mehreren Netzteilen betreiben?

Falls die Stromversorgung mit einem Netzteil nicht ausreichend ist, ist es grundsätzlich möglich mehrere Netzteile zu verwenden. Dies kann allerdings zu Problemen führen, vor allem wenn:

  • Ältere gruppenregulierte Netzteile verwendet werden, da derartige Netzteile fürs Mining wegen ihrer bei asymmetrischer Belastung stark vom Sollwert abweichenden Spannungen ungeeignet sind
  • Unterschiedliche Netzteile kombiniert werden
  • Die Leistung beider Modelle kombiniert knapp ist, denn eine ideale Lastverteilung wird nicht gelingen
  • Grafikkarten-Riser ohne eigenen Stromstecker verwendet werden
  • Einzelne Komponenten aus beiden Netzteilen versorgt werden, denn eine Grafikkarte samt Riser Card muss von einem Netzteil versorgt werden
 

Geniales Mining-Zubehör bei Caseking

Auch wenn die Mining-Mainboards bis zu 13 PCIe-Anschlüsse für Grafikkarten bieten, sind sie nicht größer als andere ATX-Mainboards. Es finden also auf keinen Fall 13 Grafikkarten direkt auf dem Mainboard Platz. Eine andere Lösung muss her. Hier kommen PCIe-Riser ins Spiel, die den Anschluss einer Grafikkarte ermöglichen, ohne dass diese direkt auf dem Mainboard sitzen muss. Die Riser-Karten und -Kabel sollten zusätzlich mit Strom versorgt werden, um das Mainboard zu entlasten. Je nach Modell ist dies über Molex- oder PCIe-Stromkabel möglich. Aufgrund der extremen Leistungsfähigkeit des PCIe-Stromsteckers ist dieser am besten geeignet. Riser ohne zusätzliche Stromversorgung können jederzeit der PCIe-Slot überlasten und das Mainboard schädigen.

 

Sofern die Anschlusskabel des Netzteils nicht lang genug sind, um alle Grafikkarten einwandfrei anschließen zu können, bieten sich zusätzliche Stromadapter und -verlängerungen an. So kann schnell ein überflüssiger Molex-, SATA-, oder CPU-Stromanschluss zu einem PCIe-Anschluss werden, um eine weitere Grafikkarte mit Strom zur Berechnung von Kryptocurrencies zu versorgen.

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Hinweis: Die Herstellergarantie für PC-Hardware deckt im Regelfall keinen Einsatz in Mining-Rigs ab. Miner müssen daher auf die Kulanz des Herstellers vertrauen.

 
 

1 Kommentare

  • Ralf 19. November 2017 8

    Sehr schöne Zusammenfassung !

    Wirklich tolle Zusammenfassung. Ich sehe kaum Herausforderer für den Bitcoin - ausser Ethereum natürlich. Ich denke das Ethereum irgendwann zumindest gleich mit dem BTC stehen wird. Gruss - Ralf von www.ethereumkurs.de
     
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