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挖矿与矿机的知识普及

2014-07-04 23:44 玩币族 来源:壹比特

  挖矿是生产比特币的唯一途径,也是所有比特币的根本来源。比特币网络通过“挖矿”来生成新的比特币。任何人都可以通过运行一段特定的计算机程序来得到比特币。我们把这个动作称为“挖矿”。所谓“挖矿”实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题,来产生一个新的区块。一个新的区块将被用来保存10分钟内所有比特币的交易记录。多个区块会组成了一个区块链。区块链被永久的保存在每个用户的计算机上,并且不断通过网络来同步区块链中的信息。随后比特币网络会产生一定量的比特币作为赏金,奖励制造新区块的人。按照比特币的规则,每隔四年奖励的比特币数目减半。在2009-2012年期间,比特币网络会奖励50个比特币给制造新区块的人。在2013-2016年期间,比特币网络会奖励25个比特币给制造区块的人。依次类推。

  如果数学问题的难度保持不变,我们的“挖矿”能力不断加强,即算力不断提高,那么我们制造一个新区块的时间便会缩短。为了避免这种情况的发生,比特币网络会根据当前的“挖矿”能力,不断调整数学问题的难度,以此来确保每隔10分钟才能制造出一个新的区块。

  “挖矿”实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题,那么这个数学问题到底是什么?让计算机任意猜一个随机数,大小和长度都没有限制。把这个随机数和区块链上最后一个区块的内容一同输入到一个SHA256散列函数中,计算出一个长度为256的二进制数。然后把这个二进制数提交给比特币网络。比特币网络会自动判断这个二进制数是否符合条件。当符合条件时,比特币网络便会奖励你一定的比特币,随后比特币网络会通过广播告诉全网的节点,有一个新的区块产生了。每个区块记录着当前区块的编号,前一个区块的引用,交易数量,区块大小,交易列表。

  挖矿历史

  在比特币的早期,人们通过CPU来挖矿,后来大家逐渐选择GPU和FPGA,目前人们会选择ASIC挖矿。因为选择ASIC的挖矿速度快多了。CPU 很智能,它擅长做很多不同的逻辑计算和复杂运算,GPU 很傻的,擅长做简单的数值计算。CPU 就像公司里的高级工程师,能干很多复杂任务和简单任务,但他精力有限,单位时间内干的很少;GPU是流水线上的工人,只会干简单的事情,但是效率特别高。“挖矿”只需做一些简单的数值计算即可。自从比特币诞生以来,BTC挖矿总共经历了以下的5个阶段:CPU挖矿,GPU挖矿,FPGA挖矿,ASIC挖矿和大规模集群挖矿阶段。

  CPU挖矿

  2009年1月3日,比特币的创始人中本聪用他的电脑CPU挖出了第一个创世区块,此后大约一年多的时间,BTC网络依靠CPU挖矿来维持正常运行。一个典型的Intel CPU挖掘速度为20u-20MHash/s。由于CPU为了处理通用复杂指令而设计(CISC),对于挖矿这种SHA256算法的计算速度并不理想。

  GPU挖矿

  2009年9月18日,第一个GPU挖矿软件发布,挖矿进入CPU挖矿时代。一个常用的AMD GPU挖矿速度约为300u-400MHash/s,一台安装了6块GPU的计算机功耗达到了800W。

  FPGA挖矿

  2011年年末,基于FPGA芯片的挖矿设备出现。一颗FPGA芯片的挖矿速度约为200MHash/s,功耗降低为GPU的四分之一。

  ASIC挖矿和大规模集群挖矿

  ASIC(专用集成电路)拥有更高速度,更低能耗。ASIC将是这场游戏的终极装备,将终结显卡在Biction挖矿界的主导地位。

  矿机企业与矿机

  1. ASICMiner

  ASICMiner是一个比特币行业中虚拟上市的公司。ASICMiner大约生产了200THash/s的设备。大部分设备通过第三方经销。在2013年2月14日拥有了2THash/s的算力,然后逐步增加到了40THash/s。由于全网算力暴涨,ASICMiner所占的比例不断下降,目前约占全网1%左右,当前ASICMiner正在进行第三代芯片的生产,预计在2014年推出。

  2. Avalon

  阿瓦隆最初进入市场的目的是防止BFL成为业界唯一的ASIC供应商。在2012年9月,阿瓦隆宣布已经开始生产110nm芯片,单片速度达到了280MHash/s,单机(3模组)速度为60GHash/s的比特币矿机。首批机子在2013年3月3日开始陆续到货。第二批600台Avalonzai 在5月初到6月中旬发货。第三批600台Avalon在7月中下旬发货。展望未来,Avalon基于二代芯片的2U标准服务器正在生产中,这意味着ASIC矿机可以大规模地部署在现有的IDC机房里。此外Avalon正在进行第三代芯片的研发。

  3. Butterfly Lab(BFL)

  BFL在2012年6月23日开始ASIC预售。采用65nm工艺,可以拥有更快的速度以及更高的能效比。BFL拖延了10个月才将第一台矿机发到用户手中。

  4. Bitfury

  Bitfury采用55nm工艺,单芯片5GHash/s,首次将功耗比降低与1W/GHash。并与2013年9月初开始出货首批55nm的矿机。

  5. Active Mining

  Active Mining 是一家公开上市的比特币ASIC矿机设备生产商。制作了28nm的产品线。并于11月出货。

  6. CoinTerra

  2013年8月,CoinTerra宣布生产28nm的比特币挖矿芯片,在2013年12月交货。第二批矿机,比初始单位价格折让60%。

  7. HashFast

  HashFast与Uniquify合作,在2013年8月宣布了他们的28nm芯片。第一批550个单位产品,估计有220THash/s和300万美元的销售额。

  8. KNC

  KNC是第一展示28nm的ASIC芯片制造商。目前KNC已邮寄出约550THash/s的矿机。目前正在研制下一代20nm/16nm产品。

  9. 格锐科技

  2013年11月,国内专业从事比特币专用芯片及整机产品研发与销售的格锐科技公司正式签约,落户天津经济技术开发区。该公司利用30万片自主核心芯片,部署全球最大的单一比特币计算机群,控制全球10%-15%的比特币产出。

  10. 银鱼矿业

  银鱼矿业成立于2013年12月,是全球第一家专门针对莱特币LTC挖矿的矿机生产商,第一代银鱼矿机预计在2014年第二季度开始销售。

  挖矿业发展对于BTC的意义

  对于BTC来说,ASIC研发公司的遍地开花,大量ASIC芯片矿机的上市,难度飞速上涨,推动全网算力提升,规避了51%风险,降低了BTC暴跌的可能性。

  同时,大量ASIC研发公司的进入将会让矿机的价格竞争日益激烈。旷工投资预期将会大幅度减少。

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编译者/作者:玩币族

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