La puce BonanzaMine d'Intel, un ASIC accélérateur de bitcoin, avec double moteur de hachage SHA256,
serait optimisé pour le bitcoin

L'informatique numérique continue d'enrichir nos vies de plus de façons que nous pouvons l'imaginer. Nous acquérons, consommons et créons du contenu et des services en quelques clics ou tapotements du bout des doigts. Les augmentations exponentielles des performances de calcul, rendues possibles par la loi de Moore, jouent un rôle important pour rendre ces expériences transparentes. La loi de Moore nous permet également de démocratiser l'accès à cet énorme réservoir de puissance de traitement. Des choses étonnantes se produisent lorsqu'un grand nombre de personnes ont accès à une grande quantité de données informatiques sans trop de difficultés.

L’ASIC BonanzaMine, accélérateur de bitcoin, mesure 4,14×3,42 mm, soit 14,16 mm², et serait fabriqué selon un procédé à 7 nanomètres. Avec 300 d'entre eux dans un système, cela représente 4 248 mm² de silicium. Il est optimisé pour Bitcoin, ce qui signifie que l'élément de base de l'ASIC est le double moteur de hachage SHA256. Pour ces moteurs, Intel a conçu un chemin de données SHA256 entièrement déroulé de 120 tours. En tirant parti de plusieurs optimisations spécifiques à Bitcoin (par exemple, le précalcul des champs statiques, le nonce de début d'itération et la fin anticipée), 8 tours seraient éliminés, ce qui réduirait la surface du moteur d'environ 8 %.

Chaque matrice BonanzaMine intègre 258 moteurs d'extraction. Plusieurs hachages intermédiaires précalculés (ainsi que le nonce de départ incrémenté) sont calculés au niveau du contrôleur du système, éliminant ainsi quatre tours de calcul des moteurs de minage. Les valeurs de hachage intermédiaires sont envoyées aux différents moteurs pour effectuer une recherche par force brute en double hachage. Deux tours supplémentaires de hachage sont nécessaires pour comparer à la cible du bloc. Avec chacun des 258 moteurs programmés avec une valeur de hachage unique provenant de la racine Merkle candidate, il y a 19 350 charges de travail simultanées traitées par carte et 77 400 charges de travail fonctionnant simultanément au niveau du système.

Selon Intel, les moteurs représentent 90 % de la surface de la puce. Les 10 % restants sont consacrés à la partie inférieure de la puce, "l'encoche", qui comprend les capteurs et les GPIO. Les moteurs miniers individuels fonctionnent à seulement 355 mV. La zone de l'encoche fonctionne à 750 mV. Le BonanzaMine a montré des opérations fiables de 1,35-1,6 GHz à 355 mV.

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Intel Labs a consacré des décennies de recherche à la cryptographie, aux techniques de hachage et aux circuits à ultra-basse tension. « Nous pensons que nos innovations en matière de circuits permettront d'obtenir un accélérateur de blockchain dont les performances par watt sont plus de 1000 fois supérieures à celles des GPU grand public pour le minage basé sur SHA-256 », Raja Koduri, Vice-président senior, Directeur général, Groupe des systèmes de calcul accéléré et des graphiques chez Intel.

Pour soutenir cette technologie émergente et d'autres, Intel a formé le nouveau Custom Compute Group au sein de l'unité commerciale Accelerated Computing Systems and Graphics d'Intel. L'objectif de cette équipe est de construire des plateformes de silicium personnalisées optimisées pour les charges de travail des clients, y compris la blockchain et d'autres opportunités de supercalcul accéléré personnalisé à la périphérie.

La blockchain est une technologie qui a le potentiel de permettre à chacun de posséder une grande partie du contenu et des services numériques qu'il crée. Certains la qualifient même de point d'inflexion dans l'informatique, car elle bouleverse fondamentalement la façon dont les actifs numériques sont stockés, traités et échangés, alors que nous entrons dans l'ère des métavers et du Web 3.0. Quelle que soit l'évolution de l'avenir, il est certain que la mise à disposition de beaucoup plus de capacités de calcul pour tous jouera un rôle central.

« Aujourd'hui, chez Intel, nous déclarons notre intention de contribuer au développement des technologies blockchain, avec une feuille de route d'accélérateurs à haut rendement énergétique. Intel s'engagera et promouvra un écosystème blockchain ouvert et sécurisé et contribuera à faire progresser cette technologie de manière responsable et durable, déclare Intel. Nous sommes conscients que certaines blockchains nécessitent une énorme puissance de calcul, qui se traduit malheureusement par une immense quantité d'énergie. Nos clients demandent des solutions évolutives et durables, c'est pourquoi nous concentrons nos efforts sur la réalisation du plein potentiel de la blockchain en développant à l'échelle les technologies informatiques les plus efficaces sur le plan énergétique. »

Intel annonce la livraison de l’accélérateur de blockchain pour cette année. L’architecture est mise en œuvre sur un minuscule morceau de silicium afin d'avoir un impact minimal sur l'approvisionnement des produits actuels.

Source : Intel

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