著者:ジェリー・ワン

元の記事の最初の公開場所: Arweave Oasis Twitter

以前の記事で、@ArweaveEco のコアメカニズムに関する多くの理論的な内容を共有しました。しかし、実践のない話は常に単なる言葉に過ぎません。この記事では理論に基づいて実際に$ARを採掘できるマイニングマシンを構築する方法を紹介します。

元のドキュメントのリンク:

https://docs.arweave.org/developers/mining/mining-hardware

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Arweave マイニングには 2 つの主なステップがあります。

この記事では、マイニングのこの段階で必要なマイニング マシンのコンポーネント構成に焦点を当てます。

Arweave データセット (「Weave」と呼ばれる) は、いくつかの 3.6 TB パーティション (3,600,000,000,000 バイト) に分割されています。

2024年3月現在、パーティション数は50に達しています。ユーザー データがアップロードされ、将来的により多くのデータが AO プラットフォームに送信されるにつれて、この数は時間の経過とともに増加します。

Arweave プロトコルは、マイナーがマイニングのためにデータ セット全体、または完全なデータ セットの複数のコピー (「フル コピー」と呼ばれる) を保存することを強く奨励します。

完全なコピーを保存するマイナーは、単一ノードを操作して 50 個のパーティションすべてからデータを読み取ることを選択できます。また、複数のノードを操作することもでき、各ノードがデータのサブセットからブロックを読み取り、相互に調整して完全なコピーを組み立てます。これは「共同マイニング」と呼ばれます (共同マイニングはバージョン 2.7.2 の新機能です。「 Arweave の最新バージョン 2.7.2 では何がアップグレードされましたか? 」を参照してください)。

どのような場合でも、マイニングの主なボトルネックは通常、ハードディスクの読み取り帯域幅です。3.6TB パーティションあたり少なくとも 200 MB/秒の平均読み取りスループットを維持する必要があります。

以下では、マイニング リグをセットアップする際の主な考慮事項の概要を説明し、いくつかの構成例を示します。

マイニング構成はマシンごとに異なり、特定のコンポーネント間の互換性をまだ証明できません。したがって、独自のマイニング リグを構築する場合は、コンポーネント間の互換性を確認する必要があります。

マイニングプラットフォーム

現在、2 つのマイニング構成があります。

マイニング構成はマシンごとに異なり、特定のコンポーネント間の互換性をまだ証明できません。したがって、独自のマイニング リグを構築する場合は、コンポーネント間の互換性を確認する必要があります。

マイニングプラットフォーム

現在、2 つのマイニング構成があります。

これまでの主な戦略は、マルチノード/共同マイニングのアプローチを採用することでした。 **Weave が成長を続けるにつれて、この戦略はますます人気が高まると考えています。

1 つのノードに 16 個のパーティション データが格納される場合の構成テーブルは次のとおりです。

次に、3 つ以上のそのようなノードと連携して、データの完全なコピーを上書きします。

注: もちろん、マイナーは 16 個を超えるパーティションを保存するように単一ノードを構成することもできます (たとえば、単一ノードに完全な 50 パーティションを格納するなど)。ただし、部分的なコピーのみを所有するマイナーは、他のマイナーと協力して効率的にマイニングできるマイニング プールに参加することもできます。

ストレージ帯域幅

マイナーが直面する最大のボトルネックは、ストレージと読み取りの帯域幅です。具体的には、各 3.6TB パーティションは、ストレージ ディスクから CPU までの平均読み取りスループットを少なくとも 200MB/秒を維持する必要があります。関係する主なコンポーネントは次のとおりです。

各コンポーネントについてさらに詳しく説明します。

1. 機械式ハードディスク (HDD)

メカニカル ハードディスク HDD の主な要件は、3.6 TB パーティションあたり 200 MB/秒の平均読み取りスループットを提供できることです。

最新の 7200rpm HDD の定格速度は通常 200MB/s であるため、最も簡単で最も推奨されるアプローチは、マイニングする予定のパーティションごとに 4TB HDD を購入することです。追加の 0.4 TB は、Weave データに関連するメタデータ情報を保存するために使用されます。

ただし、マイナーは、次のようなさまざまな状況で、別の構成のほうが収益性が高いと判断する場合があります。

同様に、SATA ドライブと SAS ドライブは両方とも正常に動作します。必要なのは、ドライブ、ケーブル、その他のコンポーネント間の互換性を確認することだけです。ただし、結論を導き出す前に、ハードウェア コンポーネント間の十分なテストが必要です。

2. ホストバスアダプターHBA

ほとんどのマザーボードには、16 個を超えるストレージ ディスクをサポートするのに十分な SATA コネクタが統合されていないため、おそらく少なくとも 1 枚の HBA カードが必要になります。市場にはさまざまな HBA が入手可能です。

最初に尋ねる質問は、HBA に何台のディスクを接続するかということです。この番号を取得したら、次の属性によって HBA を選択できます。

ノードあたり 16 個の SATA ディスクを想定した例を使用して構成してみましょう。

合計 16 台の SATA ハード ドライブには、16 × 1.2Gbps = 25.6 Gbps の持続的な平均読み取りスループットが必要です。

注: RAID の使用はお勧めしません。一般に、ソフトウェア RAID とハードウェア RAID はどちらもコストと複雑さに見合ったものではなく、特定の構成ではパフォーマンスに悪影響を与える可能性があります。

SAS バージョン

SAS (シリアル SCSI) はデータ転送プロトコルであり、SAS には 3 つの異なる速度規格があります。

すべての規格は相互運用可能ですが、異なる SAS 標準に従ってケーブルと周辺機器を組み合わせる場合、データ転送のスループットは最も遅いコンポーネントによって決まります。たとえば、SAS-1 エクスパンダを SAS-3 HBA に接続すると、スループットはチャネルあたり 12 Gbps ではなく、チャネルあたり 3 Gbps になります。

したがって、早い段階で標準を特定し、その標準以上を満たすすべてのコンポーネントを選択することをお勧めします。

将来ディスクを追加する場合に SAS 速度がボトルネックにならないようにするために、SAS-2 または SAS-3 を使用することをお勧めします。

SAS チャネルの数

HBA カードの製品名は、8i、16i、16e のように、数字と文字で終わります。 HBA カードがサポートする SAS チャネルの数を指します。

各 HBA コネクタ (通常は Mini-SAS コネクタですが、他のポートもあります) には 4 つのレーンがあります。したがって、「SAS-2 LSI HBA 16i」カードには 4 つのコネクタがあり、それぞれに 4 つの SAS チャネルがあり、合計 16 チャネルになります。 16 レーン × 6gbps = 合計スループットは 96gbps。

SAS エクスパンダを使用せずに、各 HBA カードのチャネルを 1 台の HDD ハードディスクに直接接続できます。したがって、16 台のハード ドライブをサポートする場合は、16 チャネル (16 ポートとも呼ばれる) HBA カードが必要です。各ハードディスクには 1.2 Gbps の読み取り帯域幅が必要ですが、これは SAS の帯域幅よりもはるかに低いです。

16 台のハードドライブを接続するには、16i または 16e HBA カードを使用することをお勧めします。

各 HBA カード チャネルには、理論的には複数のハード ドライブをサポートするのに十分な帯域幅があることに気づいたかもしれません。たとえば、6 Gbps SAS-2 チャネルは理論的には 5 台の 1.2 Gbps ハード ドライブをサポートできます。これを実現するには、SAS エクスパンダを追加する必要があります。

SAS エクスパンダ

SAS エクスパンダを使用して、複数のハード ドライブを HBA カードの各 SAS チャネルに接続します。 SAS エクスパンダを使用する場合、SAS バージョンの調整は特に重要です。たとえば、SAS-2 HBA カードを備えた SAS-1 エクスパンダを使用し、各 SAS チャネルに 4 つのドライブを接続しようとすると、SAS-1 スループットが 3 Gbps と低くなり、読み取り速度が制限されます。

SAS エクスパンダを使用するには追加の PCIe スロットも必要であり、トラブルシューティングと交換メンテナンスが必要なコンポーネントです。これらの理由から、追加の複雑さに対処する準備ができていない限り、SAS エクスパンダを使用することはお勧めしません。

PCIe レーン番号と PCIe バージョン番号

コンポーネントの最終接続は、PCIe スロットを介して HBA カードからマザーボードまで行われます。

PCIe レーン番号と PCIe バージョン番号

コンポーネントの最終接続は、PCIe スロットを介して HBA カードからマザーボードまで行われます。

PCIe 帯域幅が全体のスループットのボトルネックにならないように、8 つの PCIe バージョン 3.0 レーンを備えたアダプターを使用することをお勧めします。これら 8 台の PCIe 3.0 は 62.4 Gbps の帯域幅を提供し、最大 39 台のハード ドライブを使用できます。

内部と外部

HBA に関するもう 1 つの注意事項: 製品番号の末尾の文字 (つまり、16i と 16e) は、「内部」コネクタと「外部」コネクタを表しています。 16i HBA カードはシャーシ内部の Mini-SAS コネクタを露出させ、16e HBA カードはシャーシの外部に Mini-SAS コネクタを露出させます。ハードドライブを取り付ける予定の場所によって異なるため、ここでは推奨事項はありません。

その他のパラメータ

コンピュータ システムは複雑で、さまざまなコンポーネントが含まれているため、システムには HBA やハード ドライブとは異なる追加の帯域幅制約が存在する場合があります。システム内の他のコンポーネントの仕様をチェックして、読み取り帯域幅のボトルネックになっていないことを確認することをお勧めします。

3. マザーボード上の PCIe スロット

HBA セクションで前述したように、HBA と SAS エクスパンダの接続には 8 レーン PCIe 3.0 以上を使用することをお勧めします。マザーボードを購入する際は、HBA カードや SAS エクスパンダを収容できる適切なタイプのスロットが十分にあることを確認するために、この点に留意する必要があります。

注: 同期フェーズとパッキングフェーズ

以前のハードウェア構成は主にマイニング段階に焦点を当てています。マイニングを開始する前に、完全なコピー (2024 年 3 月時点で 177 TB) をダウンロードし、それをマイニング アドレスの下にパッケージ化する必要があります。パッケージ化は、CPU を集中的に使用する暗号化プロセスです (Weave データはマイニング アドレスを使用して対称的に暗号化されます)。一般に、マイナーはデータのダウンロードとデータのパッケージ化を並行して行います。

この段階でのボトルネックは、ネットワーク ダウンロード帯域幅と CPU 容量です。たとえば、ダウンロード帯域幅が 1 gbps の場合、完全なデータ セットをダウンロードするには 16 日以上かかります。ダウンロード速度が速いほど、データセットをより速く同期できます。ただし、マイニングを開始すると、100 ～ 200 mbps の速度で十分です。

データをダウンロードした後、データをパッケージ化し、マイニング アドレスの下で一意のコピーに変換する必要があります。 16 コア Ryzen 9 7950x は 1 秒あたり約 90 MB のデータをパックできます。これは、単一の 16 コア Ryzen 9 7950x を使用して完全なデータセットをパックするには約 22 日かかることを意味します。これら 2 つの段階 (同期とパッケージ化) は並行して実行できるため、1Gbps のダウンロード帯域幅と 16 コア Ryzen 9 7950x を備えたこのサンプル マイナーは、完全なデータセットを 22 日で同期してパッケージ化できます。

これらすべての利点は、データのダウンロードとパッケージ化がコピーごとに 1 回だけで済むことです。一部のマイナーは、このフェーズの時間を短縮するために CPU 時間と帯域幅をレンタルします。

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💡 PermaDAO コミュニティは、everVision によって開始され、Forward Research (Arweave 公式) によって後援されており、Arweave コンセンサス ストレージのテーマを中心に構築された「共同ビルダー コミュニティ」です。貢献者のすべての作業がデータの合意となります。 「データのコンセンサス」から始めて、見知らぬ人による仕事のコラボレーションの新しいモデル、つまり分散型自律組織を探ってみましょう。

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