挖礦晶元內部構造圖
為什麼要用顯卡挖礦?
相比較於CPU的復雜運算,顯卡使用的GPU進行的是通用計算。因此可以堆疊成百上千個流處理器,每一個流處理器就像是小小的CPU,雖然其運行復雜程序的能力遠遠沒有CPU來的給力,但是架不住流處理器多,因此實際性能尤其是單精度浮點性能要比CPU強的多。
但是我們之前說到過,A卡由於流處理器多,因此對於獲得虛擬貨幣這樣的通用計算來講十分地適合,獲得特定解的速度也比N卡高的多,因此眾多礦工如今大量搶購A卡來進行虛擬貨幣的運算以謀求利潤。
當然隨著Nvidia推出了Pascal架構的顯卡,目前N卡在挖掘虛擬貨幣上的能力已經不像之前那樣和A卡相差巨大。於是在目前A卡普遍缺貨的情況下那些中端N卡也就成為礦工們退而求其次的選擇。
礦卡有啥壞處?
最後說說為什麼大家在淘二手卡的時候不能選擇礦卡。由於礦工們挖礦比特幣最重要的就是謀求利潤。因此他們使用的顯卡每時每刻都在運行和計算,其強度遠甚於日常的游戲應用。或者說運行這樣的計算一天,相當於我們普通人運行顯卡一個月。
並且挖掘虛擬貨幣的場所基本都是多顯卡聚集的地方,成千上萬的顯卡在一個房間內不斷地運算,其發熱量也是相當巨大的,而礦工們也不可能像普通消費者一樣選擇散熱條件良好的機箱讓熱量能夠順利放出,這樣子顯卡還在高溫條件下進行7*24小時的運算,更是加深了其老化程度。
如此所作所為導致的結果便是用來挖礦的顯卡過早地損耗,如果購買的這些顯卡,結果便是運行不穩定,重啟等事情會不斷發生。
而且目前廠商對於礦卡也是嚴格要求,比如說嚴禁二手買賣以及縮短保質期,如果用戶購買了這些礦卡顯卡,日後維修也將是一個不小的挑戰。
2. 〈挖礦系列3〉比特幣礦機發展史
比特幣從發明誕生出來後,比特幣挖礦主要經歷了3個階段(現在的礦池是挖礦的方式,非礦機技術)
CPU→GPU→ASIC專業礦機
一、CPU挖礦
說起CPU挖礦,誰是第一個呢?前面文章也說了,就是比特幣的發明者中本聰(無明確的證據,按邏輯應該是正確的)。
CPU挖礦是第一代的挖礦。2009年1月3日,比特幣創始人中本聰用電腦CPU挖出了第一批比特幣,挖出了第一個創始區塊,區塊里包含50個比特幣。
隨後一些極客、程序員、游戲挖機紛紛加入CPU挖礦,但當時的CPU挖礦,僅僅是一種嘗試和好玩,並沒有現在的商業化。
二、GPU挖礦
GPU(圖形處理單元,即顯卡)挖礦是第二代的挖礦。
從CPU換到GPU挖礦,是因為CPU中央處理器是通用性計算單元,裡面設計了計算機很多的分析處理需求,其綜合能力強但單項能力較弱,而比特幣的SHA256 hash運算,是非常單一的無腦重復計算,而且CPU的並行運算能力不強,後來,有人發現GPU的高吞吐率和高並行處理能力,其運算效率比CPU高10倍以上,並且GPU可以超頻使用以提升性能,適用於大規模的並發運算,比如密碼破解,於是人們紛紛轉向GPU挖礦。
大家肯定都聽說過比特幣歷史上最貴的吃貨、比特幣Pizza的故事了。沒錯,這個人叫Laszlo Hanyecz,他是個程序員,他在2010年5月22日,用1萬枚比特幣購買了兩個披薩,當時這兩個披薩只值不到50美元,但是這一萬枚比特幣拿到現在值幾個億了。
大家都在說Laszlo Hanyecz肯定腸子都悔青了,但是也未必,因為Laszlo Hanyecz是第一個使用GPU挖比特幣的人,他挖到了非常多的比特幣,當時的1萬枚可能只是九牛一毛了。
圖片來源於網上
但是GPU也存在缺陷,就是原本是做圖像處理的,內置的這些硬體非常好電,散熱也是個問題。
三、ASIC專業礦機挖礦
ASIC專業礦機是屬於第三代的挖礦。
ASIC是Application Specific Integrated Circuit的縮寫,是一種專門為某種特定用途設計的電子電路(晶元)。用於挖礦的晶元,就是礦機ASIC晶元了。因為被設計為只進行某一挖礦需要的特定演算法,所以ASIC晶元的設計可以簡單的多,成本也低的多。不過最重要的是,就挖礦算力來說,ASIC可以比同時代的CPU、GPU高出幾萬倍甚至更多。
ASIC礦機的出現,是隨著參與挖礦的人越來越多,算力不段上升,而GPU的算力也達到了極限,為了突破這個局限,就有人開始研發專門的礦機。
世界上第一台ASIC晶元的礦機是誰發明的呢?對,就是人稱「南瓜張」的張楠賡的阿瓦隆礦機。
礦機的晶元,需要非常強的研發技術實力,比如通訊領域,最強的晶元研發企業是高通、華為海思,因此礦機的晶元研發是一場高科技的競賽,最早的礦機廠商有龍礦礦機、閃電礦機、瑞典的KNC Minner,都已經從市場上消失,現在市場上最大的礦機廠商包括比特幣大陸(螞蟻礦機)、嘉楠耘智(阿瓦隆礦機)、Bitfury、Watts Miners等,
現在最火爆的礦機當屬比特大陸的螞蟻系列了,後續再詳細介紹如何挑選和購買礦機。
本文只簡單結束了比特幣礦機從CPU、GPU到ASIC的技術發展歷程,而現在的ASIC礦機尤其比特幣大陸的礦機占據了市場70%以上的算力和市場份額,被質疑為「算力霸權」和跟「去中心化」違背,潛在的「51%」攻擊和不公平等。而現在的礦機已經是一條完整的產業鏈,無論如何發展,也是基於市場和追求利益的行為。後續繼續分析。
3. 挖礦依然火熱,基於AMD晶元的礦卡不斷出現
挖礦真的涼了嗎?從目前的來看未必。在上半年NVIDIA推出專用礦卡CMP HX系列之後,AMD雖然一直沒推出相關產品,不過面對暴利的挖礦產業,廠商們顯然已經忍不住了。
近期藍寶石推出了一款雙芯礦卡,用的居然是兩顆RX 570核心。之所以選擇RX 570 GPU是因為其基於Polaris 20核心,擁有2048個流處理器、256-bit 8GB GDDR5顯存,整卡功耗僅為150W,被認為是最適合挖礦的GPU之一。
藍寶石在這塊卡上放置了兩顆RX 570 GPU核心,各有一個風扇負責散熱,從底部能看到兩條熱管,雖缺缺乏參照但依然能感受出長度,高度也比普通顯卡超出一截。GPU-Z能基本識別出參數信息,核心頻率降低到僅僅1150MHz,顯存頻率則拉到了2.1GHz,等效於8.4GHz,超頻20%。實測以太坊挖礦算力可達60MH/s,兩個核心各貢獻一半,而整卡功耗僅為125W,核心溫度在60-65 之間浮動。這個算力略高於未鎖版的RTX 3060 Ti,功耗還低了5W,同時很接近RX 6800,但功耗低了25W,能效比十分突出。
接著訊景也推出了一款顯卡,其採用了全封閉式的整體設計,但它沒有任何視頻輸出介面,顯然是用來挖礦的。具體規格不詳,從背面電容看是Navi 21大核心,尾部則有兩個8針輔助供電介面,如此布置也很有工作站專業卡的風格。內部應該是無風扇被動散熱,依靠系統散熱,也是專業卡的作風,但礦卡還沒見過這么玩的。
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4. 解釋礦機晶元的主要工作原理
解讀礦機硬體元器件及主流礦機電路及BOM表
礦機結構
看完了機器的外觀,我們一起看看機器的原理結構。目前市場上的比特幣挖礦機基本是這種原理框圖,有三部分構成:電源板,控制板,算力板。大家可以看看這個框圖:
再看主控搭載的幾顆外圍晶元,DDR和NAND FLASH。這幾顆晶元是存儲晶元,功能就好比我們人類的大腦,現在市場價格比較高。其它網卡晶元就好比我們剛才提到得人的耳朵和嘴巴,用來和外部通信,網路收發晶元,目前市場常用的是RETELK和博通,代表型號有8021和8211。這兩顆晶元在路由器和機頂盒裡面也用的比較多。
5. 什麼是挖礦
挖礦就是利用比特幣挖礦機,就是用於賺取比特幣。
用戶用個人計算機下載軟體然後運行特定演算法,與遠方伺服器通訊後可得到相應比特幣,是獲取比特幣的方式之一。
比特幣為一種虛擬的貨幣,比特幣挖礦制度為通過計算機硬體為比特幣網路開展數學運算的過程,提供服務的礦工可以得到一筆報酬,因為網路報酬依據礦工完成的任務來計算,為此挖礦的競爭十分激烈。
挖礦實際是性能的競爭、裝備的競爭,由非常多張顯卡組成的挖礦機,哪怕只是HD6770這種中低端顯卡,「組團」之後的運算能力還是能夠超越大部分用戶的單張顯卡的。
而且這還不是最可怕的,有些挖礦機是更多這樣的顯卡陣列組成的,數十乃至過百的顯卡一起來,顯卡本身也是要錢的,算上硬體價格等各種成本,挖礦存在相當大的支出。
(5)挖礦晶元內部構造圖擴展閱讀:
比特幣挖礦流程:
1、找到礦池
開始挖礦必須要有一個操作方便、產出穩定的礦池,它的作用就是為各個終端細分數據包,可以通過精密的演算法將終端計算好的數據包按照比例,支付相應數量的比特幣。
2、下載比特幣挖礦器(軟體)
其實這種挖礦器也有很多種,大家可以去官方網站下載。
3、設置挖礦軟體
GUIMiner是個綠色軟體,安裝完成後我們可以先設置下語言,以便更方便進一步設置。接下來需要對采礦器設置伺服器、用戶名、密碼、設備等。一般伺服器從BTC guild系列裡面選一個網路較好的就行,用戶名和密碼就是我們之前自己設置的。
4、比特幣挖礦開始
當我們確認都設定無誤後,點「開始挖礦」按鈕之後就開始挖比特幣了,隨之顯卡很快就會進入全速運行狀態,溫度升高、風扇轉速提高,你可以通過GPU-Z或顯卡驅動來監控狀態。
6. 挖礦顯卡是什麼含義
挖礦,其實就是用顯卡『』挖『』比特幣。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
與大多數貨幣不同,比特幣不依靠特定貨幣機構發行,它依據特定演算法,通過大量的計算產生,比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為,並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。基於密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付。這同樣確保了貨幣所有權與流通交易的匿名性。比特幣與其他虛擬貨幣最大的不同,是其總數量非常有限,具有極強的稀缺性。該貨幣系統曾在4年內只有不超過1050萬個,之後的總數量將被永久限制在2100萬個。
比特幣可以用來兌現,可以兌換成大多數國家的貨幣。使用者可以用比特幣購買一些虛擬物品,比如網路游戲當中的衣服、帽子、裝備等,只要有人接受,也可以使用比特幣購買現實生活當中的物品。
7. 挖礦是怎麼挖的,在什麼平台挖的
挖礦晶元經歷了CPU挖礦到GPU挖礦到FPGA挖礦,如今走入了ASIC挖礦時代。然而挖礦的方式也經歷了從一兩台礦機挖礦到小礦機作坊,再到如今走入了大規模礦場挖礦的時代。
(1)挖礦方式:從一台礦機到大規模礦場。
如果你開始嘗試挖礦,你需要准備一台礦機、一台能聯網的電腦、一個AUC、一個樹莓派、電源及各種連接線等。各種設備的連接順序為網線->樹莓派->MicroUSB線->AUC->4PIN連接線->礦機和電源。