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挖礦機加裝晶元原理

發布時間:2024-06-10 13:19:11

比特幣礦機比「天河二號」超算還快專用晶元有多強

之前回答一個問題,做了一點計算和分析,所得到的結果頗為出人意料:當進行SHA-256哈希運算(比特幣礦機所擅長的計算)時,一台普通的神馬M20礦機就能比「天河二號」還快了,更不用說更先進的礦機,如螞蟻S19/S19 Pro。

一台礦機竟然比超算還快?或者說,一台超算(當前世界排名第四)在進行某些運算時還不如一台普通的礦機?

是這樣的。

首先要說,這二者其實沒有多少可比性。一個專用、一個通用;一個微小、一個龐大。

所以,只能對比這兩者的SHA-256哈希運算速度了:

所以,是的,一台一萬多元的礦機,在進行特定哈希運算時,速度比一台數億元的超級計算機還快!

那麼,礦機為什麼能這么快呢?

礦機的結構並不復雜,能算這么快,靠的是大量的專用晶元。

比如螞蟻S19 Pro使用了大量的自研晶元 BM1398運算晶元。一台礦機有三塊演算法板,每塊演算法板上安裝了114顆運算晶元。一台礦機就有342顆晶元並行提供算力

BM1398晶元是採用台積電7納米工藝生產的,由於該晶元的架構和數據保密,我們只好用一些開源信息來進行估算。

github上有一個開源的SHA-256哈希運算模塊,提供Verilog源代碼,當使用40納米工藝實現時,此模塊可以達到250MH/s(和一顆8核的至強晶元差的不多了),而所佔用的面積只有0.0142平方毫米。如果在一顆晶元中排布100個SHA-256運算模塊,面積還不到2平方毫米,而性能已經達到了25GH/s(沒有計算連接、匯流排等面積開銷)。而這僅僅是40納米工藝而已。

舉這個例子是想說明:晶元中真正用於計算的部分很少,絕大多數資源都消耗到了調度、管理等輔助功能上。

當我們所用的功能清晰、明確時,就可以使用專用晶元極大的提高運算速度。比如各種數字幣挖礦(大量的哈希運算),比如4G和5G通信(大量的卷積運算),比如人工智慧(大量的卷積運算)

專用晶元的性能往往超過我們的想像,而我們晶元的發展,也完全可以利用這一點。如果能降低晶元的流片成本,也未必不能復制PCB(印刷電路板)的發展歷程。要知道,現在全球的PCB設計和生產,中國都佔了一大半的份額,又有誰有本事卡脖子呢?

⑵ 礦機挖幣的盈利原理 原來有這些細節在裡面

1、比特幣實際上就是一大堆復雜演算法生成的特解,特解就是指方程組所得到無限個解中的一組。用俗話解釋就是相當於人民幣的序列號,只要你知道這個序列號,你就擁有這張人民幣。而挖礦的過程就是通過龐大的計算量不斷的去尋求這個方程組的特解,這個方程組被設計成了只有 2100 萬個特解,所以比特幣的上限就是 2100 萬。

2、挖掘比特幣的礦機,其實就是我們生活當中的電腦設備。

3、由於比特幣是依賴復雜演算法得到的特解,所以礦機中特定晶元的作用就是運行這些演算法進行挖礦操作。目前主流的演算法一個是BTC,一個是LTC。

4、目前世面上的挖礦機價格高低層次不齊,這就決定挖礦機在挖礦時的效率。一般一個高級挖礦機能夠在100單位天內挖到3~4個比特幣。

⑶ 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。

⑷ 一文了解以太坊礦機及挖礦原理

在以前的文章中,我們分別了解了比特幣挖礦和以太坊挖礦的區別。本文重點介紹以太坊挖礦及礦機部分。

以太坊是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平台,通過其專用加密貨幣ETH提供去中心化的以太虛擬機來處理點對點合約。目前ETH的挖礦主要是通過顯卡礦機,所謂顯卡礦機,其實就是類似家用台式機,只不過每台機器裡面有6-10張顯卡,並且沒有顯示器(如圖)。

圖:顯卡礦機

之所以以太坊沒有發展出類似於BTC一樣的ASIC礦機,主要是由於ETH的特殊挖礦機制決定的。

在ETH挖礦過程中,會產生一個DAG文件,該文件需要一直被調用,因此必須有專門的存儲空間放置。這個對於存儲空間的硬性需求會導致即使生產出來了ASIC晶元,也並不能大幅度降低單位算力的成本。簡單來說,就是性價比很差。

以太坊的DAG大小自2016年6月份引入Dagger-Hashimoto 演算法時的1GB開始,以每年約520MB的速度增大到了現在的 3.7G,預計2020年底以太坊的DAG大小將增加至4G。屆時,顯存小於4G的顯卡都將被陸續淘汰。

還需要介紹一點的是,由於顯卡礦機的體積通常是比特幣礦機的2-4倍,而消耗的電力卻只有比特幣礦機的1/2甚至更低,這就導致一般人不願意修建專門的顯卡礦機礦場(因為礦場主要賺取的是電費差價,同樣面積的場地,可以放置的顯卡數量少,消耗的電量更少)。即使有少量的顯卡礦場,收取的電費成本通常也比比特幣礦機礦場的高。

⑸ 比特幣礦機是什麼

比特幣挖礦機,就是用於賺取比特幣的電腦,這類電腦一般有專業的挖礦晶元,多採用燒顯卡的方式工作,耗電量較大。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。

挖礦實際是性能的競爭、裝備的競爭,是礦工之間比拼算力,擁有較多算力的礦工挖到比特幣的概率更大。隨著全網算力上漲,用傳統的設備(CPU、GPU)挖到比特的難度越來越大,人們開發出專門用來挖礦的晶元。晶元是礦機最核心的零件。晶元運轉的過程會產生大量的熱,為了散熱降溫,比特幣礦機一般配有散熱片和風扇。

(5)挖礦機加裝晶元原理擴展閱讀:

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。

比特幣挖礦開始於CPU 或者GPU 這種低成本的硬體,不過隨著比特幣的流行,挖礦的過程出現較大變化。如今,挖礦活動轉移到現場可編程門陣列上來,通過優化可以實現哈希速度,這種模式的挖礦效率非常高。

⑹ 顯卡挖礦的原理到底是什麼

簡單來說,挖礦就是利用晶元進行一個與隨機數相關的計算,得出答案後以此換取一個虛擬幣。虛擬幣則可以通過某種途經換取各個國家的貨幣。運算能力越強的晶元就能越快找到這個隨機答案,理論上單位時間內能產出越多的虛擬幣。由於關繫到隨機數,只有恰巧找到答案才能獲取獎勵。

中本聰在他的論文中闡述說:

「在沒有中央權威存在的條件下,既鼓勵礦工支持比特幣網路,又讓比特幣的貨幣流通體系也有了最初的貨幣注入源頭。」

中本聰把通過消耗CPU的電力和時間來產生比特幣,比喻成金礦消耗資源將黃金注入經濟。比特幣的挖礦與節點軟體主要是透過點對點網路、數字簽名、互動式證明系統來進行發起零知識證明與驗證交易。

每一個網路節點向網路進行廣播交易,這些廣播出來的交易在經過礦工(在網路上的電腦)驗證後,礦工可使用自己的工作證明結果來表達確認,確認後的交易會被打包到數據塊中,數據塊會串起來形成連續的數據塊鏈。

中本聰本人設計了第一版的比特幣挖礦程序,這一程序隨後被開發為廣泛使用的第一代挖礦軟體Bitcoin,這一代軟體從2009年到2010年中旬都比較流行。

每一個比特幣的節點都會收集所有尚未確認的交易,並將其歸集到一個數據塊中,礦工節點會附加一個隨機調整數,並計算前一個數據塊的SHA-256散列運算值。挖礦節點不斷重復進行嘗試,直到它找到的隨機調整數使得產生的散列值低於某個特定的目標。

(6)挖礦機加裝晶元原理擴展閱讀

最早,比特幣礦工都是通過Intel或AMD的CPU產品來挖礦。但由於挖礦是運算密集型應用,且隨著挖礦人數與設備性能的不斷提升難度逐漸增加,現在使用CPU挖礦早已毫無收益甚至虧損。

截至2012年,從2013年第一季度後,礦工逐漸開始採用GPU或FPGA等挖礦設備[5]。同時,ASIC設備也在2013年中旬大量上市。

從2013年7月起,全網算力由於ASIC設備大量投入運營呈現直線上漲,以2013年7月的平均算力計算,所有CPU挖礦設備均已經無法產生正收益,而FPGA設備也接近無收益。

2013年9月平均算力估算,現有的針對個人開發的小型ASIC挖礦設備在未來1-2個月內也接近無正收益。大量算力被 5 THash/s以上的集群式ASIC挖礦設備獨占。個人挖礦由於沒有收益,幾乎被擠出挖礦群體。有一些比特幣礦工則集資在某些可獲取低價電力的地方興建機房安裝大批挖礦設備進行挖礦。

部分比特幣礦工為省下自己挖礦的成本,將挖礦程序製作成惡意程序,在網路上感染其他人的電腦,來替自己挖礦。


⑺ 挖礦是什麼意思,要用高端顯卡

挖礦意思是虛擬貨幣的生產過程。要用高端顯卡。

虛擬貨幣的生產過程被稱為「挖礦」,最重要的是「礦機」。比特幣挖礦機就是用於賺取比特幣的計算機。這類計算機一般有專業的挖礦晶元,多採用安裝大量顯卡的方式工作,耗電量較大。計算機下載挖礦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。

原理:

比特幣礦工通過解決具有一定工作量的工作量證明機制問題,來管理比特幣網路—確認交易並且防止雙重支付。由於散列運算是不可逆的,查找到匹配要求的隨機調整數非常困難,需要一個可以預計總次數的不斷試錯過程。

這時,工作量證明機制就發揮作用了。當一個節點找到了匹配要求的解,那麼它就可以向全網廣播自己的結果。其他節點就可以接收這個新解出來的數據塊,並檢驗其是否匹配規則。如果其他節點通過計算散列值發現確實滿足要求,那麼該數據塊有效,其他的節點就會接受該數據塊。

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