挖矿芯片内部构造图
为什么要用显卡挖矿?
相比较于CPU的复杂运算,显卡使用的GPU进行的是通用计算。因此可以堆叠成百上千个流处理器,每一个流处理器就像是小小的CPU,虽然其运行复杂程序的能力远远没有CPU来的给力,但是架不住流处理器多,因此实际性能尤其是单精度浮点性能要比CPU强的多。
但是我们之前说到过,A卡由于流处理器多,因此对于获得虚拟货币这样的通用计算来讲十分地适合,获得特定解的速度也比N卡高的多,因此众多矿工如今大量抢购A卡来进行虚拟货币的运算以谋求利润。
当然随着Nvidia推出了Pascal架构的显卡,目前N卡在挖掘虚拟货币上的能力已经不像之前那样和A卡相差巨大。于是在目前A卡普遍缺货的情况下那些中端N卡也就成为矿工们退而求其次的选择。
矿卡有啥坏处?
最后说说为什么大家在淘二手卡的时候不能选择矿卡。由于矿工们挖矿比特币最重要的就是谋求利润。因此他们使用的显卡每时每刻都在运行和计算,其强度远甚于日常的游戏应用。或者说运行这样的计算一天,相当于我们普通人运行显卡一个月。
并且挖掘虚拟货币的场所基本都是多显卡聚集的地方,成千上万的显卡在一个房间内不断地运算,其发热量也是相当巨大的,而矿工们也不可能像普通消费者一样选择散热条件良好的机箱让热量能够顺利放出,这样子显卡还在高温条件下进行7*24小时的运算,更是加深了其老化程度。
如此所作所为导致的结果便是用来挖矿的显卡过早地损耗,如果购买的这些显卡,结果便是运行不稳定,重启等事情会不断发生。
而且目前厂商对于矿卡也是严格要求,比如说严禁二手买卖以及缩短保质期,如果用户购买了这些矿卡显卡,日后维修也将是一个不小的挑战。
2. 〈挖矿系列3〉比特币矿机发展史
比特币从发明诞生出来后,比特币挖矿主要经历了3个阶段(现在的矿池是挖矿的方式,非矿机技术)
CPU→GPU→ASIC专业矿机
一、CPU挖矿
说起CPU挖矿,谁是第一个呢?前面文章也说了,就是比特币的发明者中本聪(无明确的证据,按逻辑应该是正确的)。
CPU挖矿是第一代的挖矿。2009年1月3日,比特币创始人中本聪用电脑CPU挖出了第一批比特币,挖出了第一个创始区块,区块里包含50个比特币。
随后一些极客、程序员、游戏挖机纷纷加入CPU挖矿,但当时的CPU挖矿,仅仅是一种尝试和好玩,并没有现在的商业化。
二、GPU挖矿
GPU(图形处理单元,即显卡)挖矿是第二代的挖矿。
从CPU换到GPU挖矿,是因为CPU中央处理器是通用性计算单元,里面设计了计算机很多的分析处理需求,其综合能力强但单项能力较弱,而比特币的SHA256 hash运算,是非常单一的无脑重复计算,而且CPU的并行运算能力不强,后来,有人发现GPU的高吞吐率和高并行处理能力,其运算效率比CPU高10倍以上,并且GPU可以超频使用以提升性能,适用于大规模的并发运算,比如密码破解,于是人们纷纷转向GPU挖矿。
大家肯定都听说过比特币历史上最贵的吃货、比特币Pizza的故事了。没错,这个人叫Laszlo Hanyecz,他是个程序员,他在2010年5月22日,用1万枚比特币购买了两个披萨,当时这两个披萨只值不到50美元,但是这一万枚比特币拿到现在值几个亿了。
大家都在说Laszlo Hanyecz肯定肠子都悔青了,但是也未必,因为Laszlo Hanyecz是第一个使用GPU挖比特币的人,他挖到了非常多的比特币,当时的1万枚可能只是九牛一毛了。
图片来源于网上
但是GPU也存在缺陷,就是原本是做图像处理的,内置的这些硬件非常好电,散热也是个问题。
三、ASIC专业矿机挖矿
ASIC专业矿机是属于第三代的挖矿。
ASIC是Application Specific Integrated Circuit的缩写,是一种专门为某种特定用途设计的电子电路(芯片)。用于挖矿的芯片,就是矿机ASIC芯片了。因为被设计为只进行某一挖矿需要的特定算法,所以ASIC芯片的设计可以简单的多,成本也低的多。不过最重要的是,就挖矿算力来说,ASIC可以比同时代的CPU、GPU高出几万倍甚至更多。
ASIC矿机的出现,是随着参与挖矿的人越来越多,算力不段上升,而GPU的算力也达到了极限,为了突破这个局限,就有人开始研发专门的矿机。
世界上第一台ASIC芯片的矿机是谁发明的呢?对,就是人称“南瓜张”的张楠赓的阿瓦隆矿机。
矿机的芯片,需要非常强的研发技术实力,比如通讯领域,最强的芯片研发企业是高通、华为海思,因此矿机的芯片研发是一场高科技的竞赛,最早的矿机厂商有龙矿矿机、闪电矿机、瑞典的KNC Minner,都已经从市场上消失,现在市场上最大的矿机厂商包括比特币大陆(蚂蚁矿机)、嘉楠耘智(阿瓦隆矿机)、Bitfury、Watts Miners等,
现在最火爆的矿机当属比特大陆的蚂蚁系列了,后续再详细介绍如何挑选和购买矿机。
本文只简单结束了比特币矿机从CPU、GPU到ASIC的技术发展历程,而现在的ASIC矿机尤其比特币大陆的矿机占据了市场70%以上的算力和市场份额,被质疑为“算力霸权”和跟“去中心化”违背,潜在的“51%”攻击和不公平等。而现在的矿机已经是一条完整的产业链,无论如何发展,也是基于市场和追求利益的行为。后续继续分析。
3. 挖矿依然火热,基于AMD芯片的矿卡不断出现
挖矿真的凉了吗?从目前的来看未必。在上半年NVIDIA推出专用矿卡CMP HX系列之后,AMD虽然一直没推出相关产品,不过面对暴利的挖矿产业,厂商们显然已经忍不住了。
近期蓝宝石推出了一款双芯矿卡,用的居然是两颗RX 570核心。之所以选择RX 570 GPU是因为其基于Polaris 20核心,拥有2048个流处理器、256-bit 8GB GDDR5显存,整卡功耗仅为150W,被认为是最适合挖矿的GPU之一。
蓝宝石在这块卡上放置了两颗RX 570 GPU核心,各有一个风扇负责散热,从底部能看到两条热管,虽缺缺乏参照但依然能感受出长度,高度也比普通显卡超出一截。GPU-Z能基本识别出参数信息,核心频率降低到仅仅1150MHz,显存频率则拉到了2.1GHz,等效于8.4GHz,超频20%。实测以太坊挖矿算力可达60MH/s,两个核心各贡献一半,而整卡功耗仅为125W,核心温度在60-65 之间浮动。这个算力略高于未锁版的RTX 3060 Ti,功耗还低了5W,同时很接近RX 6800,但功耗低了25W,能效比十分突出。
接着讯景也推出了一款显卡,其采用了全封闭式的整体设计,但它没有任何视频输出接口,显然是用来挖矿的。具体规格不详,从背面电容看是Navi 21大核心,尾部则有两个8针辅助供电接口,如此布置也很有工作站专业卡的风格。内部应该是无风扇被动散热,依靠系统散热,也是专业卡的作风,但矿卡还没见过这么玩的。
·END ·
4. 解释矿机芯片的主要工作原理
解读矿机硬件元器件及主流矿机电路及BOM表
矿机结构
看完了机器的外观,我们一起看看机器的原理结构。目前市场上的比特币挖矿机基本是这种原理框图,有三部分构成:电源板,控制板,算力板。大家可以看看这个框图:
再看主控搭载的几颗外围芯片,DDR和NAND FLASH。这几颗芯片是存储芯片,功能就好比我们人类的大脑,现在市场价格比较高。其它网卡芯片就好比我们刚才提到得人的耳朵和嘴巴,用来和外部通信,网络收发芯片,目前市场常用的是RETELK和博通,代表型号有8021和8211。这两颗芯片在路由器和机顶盒里面也用的比较多。
5. 什么是挖矿
挖矿就是利用比特币挖矿机,就是用于赚取比特币。
用户用个人计算机下载软件然后运行特定算法,与远方服务器通讯后可得到相应比特币,是获取比特币的方式之一。
比特币为一种虚拟的货币,比特币挖矿制度为通过计算机硬件为比特币网络开展数学运算的过程,提供服务的矿工可以得到一笔报酬,因为网络报酬依据矿工完成的任务来计算,为此挖矿的竞争十分激烈。
挖矿实际是性能的竞争、装备的竞争,由非常多张显卡组成的挖矿机,哪怕只是HD6770这种中低端显卡,“组团”之后的运算能力还是能够超越大部分用户的单张显卡的。
而且这还不是最可怕的,有些挖矿机是更多这样的显卡阵列组成的,数十乃至过百的显卡一起来,显卡本身也是要钱的,算上硬件价格等各种成本,挖矿存在相当大的支出。
(5)挖矿芯片内部构造图扩展阅读:
比特币挖矿流程:
1、找到矿池
开始挖矿必须要有一个操作方便、产出稳定的矿池,它的作用就是为各个终端细分数据包,可以通过精密的算法将终端计算好的数据包按照比例,支付相应数量的比特币。
2、下载比特币挖矿器(软件)
其实这种挖矿器也有很多种,大家可以去官方网站下载。
3、设置挖矿软件
GUIMiner是个绿色软件,安装完成后我们可以先设置下语言,以便更方便进一步设置。接下来需要对采矿器设置服务器、用户名、密码、设备等。一般服务器从BTC guild系列里面选一个网络较好的就行,用户名和密码就是我们之前自己设置的。
4、比特币挖矿开始
当我们确认都设定无误后,点“开始挖矿”按钮之后就开始挖比特币了,随之显卡很快就会进入全速运行状态,温度升高、风扇转速提高,你可以通过GPU-Z或显卡驱动来监控状态。
6. 挖矿显卡是什么含义
挖矿,其实就是用显卡‘’挖‘’比特币。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
与大多数货币不同,比特币不依靠特定货币机构发行,它依据特定算法,通过大量的计算产生,比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为,并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。比特币与其他虚拟货币最大的不同,是其总数量非常有限,具有极强的稀缺性。该货币系统曾在4年内只有不超过1050万个,之后的总数量将被永久限制在2100万个。
比特币可以用来兑现,可以兑换成大多数国家的货币。使用者可以用比特币购买一些虚拟物品,比如网络游戏当中的衣服、帽子、装备等,只要有人接受,也可以使用比特币购买现实生活当中的物品。
7. 挖矿是怎么挖的,在什么平台挖的
挖矿芯片经历了CPU挖矿到GPU挖矿到FPGA挖矿,如今走入了ASIC挖矿时代。然而挖矿的方式也经历了从一两台矿机挖矿到小矿机作坊,再到如今走入了大规模矿场挖矿的时代。
(1)挖矿方式:从一台矿机到大规模矿场。
如果你开始尝试挖矿,你需要准备一台矿机、一台能联网的电脑、一个AUC、一个树莓派、电源及各种连接线等。各种设备的连接顺序为网线->树莓派->MicroUSB线->AUC->4PIN连接线->矿机和电源。