Prozessoren

Krypto-Mining auf AMDs Ryzen Threadripper

Kaum ein Thema polarisiert derzeit so stark wie die Kryptowährungen. Nun gibt es viele Pros und Kontras für das Vorhandensein solcher Währungen, aber darüber kann letztendlich nur jeder selbst für sich entscheiden. Wer am Markt der Kryptowährungen teilnehmen möchte, kann dies in vielerlei Hinsicht tun. So kann man mit diesen Währungen handeln oder per Mining daran partizipieren. ASICs und GPUs sind für viele hier der derzeit einzige Weg, aber es gibt noch eine weitere Möglichkeit. AMDs Ryzen-Threadripper-Prozessoren eignen sich recht gut für das Mining einiger Währungen und eben dies haben wir uns angeschaut.

Der Einfluss der Kryptowährungen geht inzwischen über das schlichte Teilnehmen oder Ignorieren hinaus, denn durch den Bedarf an entsprechender Mining-Hardware haben die dazugehörigen Preise auch einen gewissen Einfluss auf den Otto-Normalverbraucher. Die Preise für Grafikkarten sind auf einem Hoch und auch weitere für das Mining wichtige Komponenten, wie zum Beispiel Netzteile, steigen stetig im Preis.

Es muss aber auch nicht immer eine simple Entscheidung für oder gegen die Kryptowährungen sein. Wer die notwendige Hardware bereits besitzt, abends für 4-5 Stunden Spiele spielt, kann die Hardware in der restlichen Zeit auch für das Mining verwenden. Nun eigenen sich wie gesagt nicht nur Grafikkarten für das Mining. Aufgrund des zur Verfügung stehenden Caches sind auch Ryzen-Threadripper-Prozessoren in der Lage, bestimmte Aufgaben recht effizient zu erledigen.

Das Schlüsselwort heißt hier CryptoNight. Dabei handelt es sich um einen Proof-of-Work Algorithmus. Dieser wurde derart gestaltet, dass normale Prozessoren bestimmte Rechenaufgaben übernehmen können. Damit dies möglich ist, müssen möglichst viele Daten im Cache des Prozessors abgelegt werden, denn nur aus dem Cache können sie schnell genug abgefragt werden. Bei diesen Daten handelt es sich um den Lookup-Table. Genau darauf ist CryptoNight optimiert. Folgende Grundpfeiler sind für CryptoNight demnach wichtig:

• alle wichtigen Daten passen in den L3-Cache
• solche großen Caches sind für ASICs derzeit noch zu teuer, daher die Auslegung auf Prozessoren
• GPUs können zwar auf mehreren hundert oder gar tausend ALUs gleichzeitig arbeiten, sind aber an anderer Stelle limitiert.

Welchen Einfluss schneller Speicher auf die Leistung und Effizienz des Minings hat, zeigen unsere eigenen Tests mit verschiedenen Karten, aber auch der Vega-Modelle von AMD bzw. der NVIDIA Titan V im speziellen, da hier schneller HBM2 zum Einsatz kommt. Wird dieser zusätzlich noch übertaktet, skaliert die Mining-Leistung sehr schön und zeigt den Engpass sehr deutlich auf. Nun ist der L3-Cache eines Prozessors noch einmal deutlich schneller als der HBM2 oder GDDR5(X) einer Grafikkarte und dies ist auch die Stellschraube von CryptoNight.

Nun hat der L3-Cache aber nicht die Kapazität eines Grafikspeichers. CryptoNight bzw. der Algorithmus ist auf 2 MB Cache pro Kern optimiert. Diese Voraussetzung erfüllen aber eigentlich nur die Ryzen-Prozessoren von AMD. Pro Kern stehen bei der Zen-Architektur jeweils 2 MB an L3-Cache zur Verfügung. Beim Ryzen Threadripper 1920X sind es sogar 2,67 MB pro Kern. Anders die aktuellen High-End-Prozessoren von Intel. So besitzt der Core i9-7980XE zwar 18 Kerne, kommt aber nur auf insgesamt 24,75 MB L3-Cache. Wir haben die Angaben zum Cache einmal in eine Tabelle gepackt und geben auch das Verhältnis von L3-Cache zur Anzahl der Kerne an.

Neben den Ryzen-Threadripper-Modellen haben auch die "einfachen" Ryzen-Prozessoren 2 MB L3-Cache pro Kern zur Verfügung. Gleiches gilt für die Coffee-Lake-Prozessoren von Intel.

Was die Ryzen-Threadripper-Modelle, besonders den 1950X und 1920X nun aber interessant macht, ist die Anzahl der Kerne. Auch ein Ryzen 7 1800X und Core i7-8700K haben 2 MB L3-Cache pro Kern zur Verfügung, haben aber auch nur acht bzw. sechs Kerne mit denen sie rechnen können. Neben den 2 MB L3-Cache pro Kern spielt auch die Anzahl der Kerne eine Rolle. Ein Core i9-7980XE könnte nur auf 12 seiner 18 Kernen den CryptoNight-Algorithmus ausführen. Beim Core i7-8700K stehen insgesamt nur sechs Kerne zur Verfügung.

Nun wollen wir uns einmal anschauen, zu was ein Ryzen Threadripper 1950X mit CryptoNight-Algorithmus in der Lage ist. Dazu haben wir folgendes System verwendet:

• ASUS ROG Strix X399-E Gaming
• Noctua NH-U14S TR4-SP3
• Samsung SSD 960 Pro 512GB
• Seasonic Prime Titanium Series 850W
• G.Skill Flare X F4-3200C14Q-32GFX, 2x 8GB DDR4-3200

Um auch die Energieeffizienz möglichst hoch zu halten haben wir den Quad-Channel-Speicher auf Dual-Channel reduziert. Zudem haben wir den Speichertakt auf DDR4-2166 festgelegt. Dies spart uns ein paar Watt an Leistung, bringt aber keinerlei Nachteile bei der Rechenleistung mit sich.

1.400 H/s auf 16 Kernen

Nun ging es an das eigentliche Mining. Dazu gibt es hunderte wenn nicht tausende Anleitungen im Netz. Wir haben den XMR-Stak-Miner verwendet. Am Prozessor und dem System selbst haben wir neben den Änderungen am Speicher keinerlei weitere vorgenommen. Der Ryzen Threadripper 1950X lief mit den Standardeinstellungen auf allen 16 Kernen, die während des Minings mit 4,0 GHz betrieben wurden. Dabei wurden die Kerne nicht vollständig ausgelastet – zumindest laut HWINFO und dem Task-Manager von Windows. Daher haben die Kerne auch die 4,0 GHz erreicht. Der Task-Manager zeigt noch 3,67 GHz, dabei handelte es sich aber um fehlerhafte Einstellungen.

Mit den erwähnten Einstellungen haben wir eine Rechenleistung von 1.458 H/s erreicht. Die Leistungsaufnahme des Systems lag bei 225 W. Nun gibt es für das Mining nicht nur in der Hardware einige Wege der Optimierung, sondern auch in der Verwendung der eigentlichen Rechenleistung. Setzen wir die erreichten 1.450 H/s für das Mining von Monero an, ist unser System nicht profitabel. Aufgrund des hohen Strompreises in Deutschland würden wir sogar draufzahlen.

Anders sieht dies aus, wenn wir die Rechenleistung einer Software zur Verfügung stellen, die immer den idealen Einsatzzweck und Wert bestimmt. NiceHash ist eine solche Plattform, über die Nutzer Rechenleistung zur Verfügung stellen, diese aber auch kaufen können. Wir haben unsere 1.450 H/s zur Verfügung gestellt. Dazu verfügt der XMR-Stak-Miner über eine entsprechende Schnittstelle zu NiceHash. Dann sehen die Ergebnisse schon deutlich besser aus:

Bei einem durchschnittlichen Preis der kWh von 0,27 Euro kommen wir damit auf 2,07 Euro Ertrag pro Tag, 14,48 Euro pro Woche und 62,06 Euro pro Monat. Bei einem Preis von 825 Euro für einen AMD Ryzen Threadripper 1950X benötigen wir aber noch immer 13 Monate um unseren ROI (Return on Invest) zu erhalten.

Dies gilt auch nur, wenn wir das System 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche und 365 Tage im Jahr verwenden können.

Fazit

Ist das Mining über den Prozessor damit interessant? Wie immer gilt: Dies ist von vielen Faktoren abhängig. Habe ich die Hardware ohnehin angeschafft, beispielsweise um damit zu spielen, ist eine Zweitverwertung in der Zeit die nicht  gespielt wird sicherlich interessant. Dazu muss man sich auf das Thema Kryptowährungen aber auch in gewisser Weise einlassen. Wer mit dem Thema wenig anfangen kann bzw. darin auch keinen Sinn sieht, lässt die Finger ohnehin davon.

Wer sich aber darin einlesen möchte, findet zahlreiche Anleitungen und hat schnell ein Mining-System stehen. Doch auch dann sollte man sich immer wieder mit dem Thema beschäftigen, denn die oben veröffentlichten Zahlen für die Profitabilität sind nicht in Stein gemeißelt. Täglich, ja oft stündlich oder gar minütlich gibt es Änderungen und diese können auch schnell einmal einen Einfluss darauf haben, ob das System nicht besser abgestellt wird, weil es mehr Geld kostet als es einspielen kann. Gerade Deutschland ist aufgrund der hohen Strompreise ein schwieriges Pflaster.

Der Artikel zeigt aber auch, dass es nicht immer hocheffiziente Grafikkarten sein müssen, die für das Mining durch einen Endnutzer interessant sind. Auch Prozessoren können hier noch sinnvoll sein.

Nun stellt sich natürlich die Frage ob der Umstand, dass auch Prozessoren sich rechnen können, dazu führen wird, dass wir bei den CPUs eine ähnliche Situation wie bei den Grafikkarten – sprich hohe Preise – bekommen werden. Diese Frage lässt sich aktuell aber nicht beantworten und hängt wohl auch davon ob, wie sich das Mining auf der CPU durch die steigenden Schwierigkeiten in 2-3 Monaten verhalten wird.