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什么是摩尔定律及其对矿工的影响
前言
小仙这几集都是围绕AI学习的。 前面提到的人工智能发展的三大支柱是“改进算法”、“海量数据”和“新硬件”。 其中,“算法”和“数据”的好帮手是“开源盒子”和“云计算”,那么硬件的助推器是什么? 下面我们就来了解一下著名的摩尔定律。
摩尔定律的起源
1957年,一家新技术公司仙童半导体在美国旧金山的“硅谷”诞生。 这家公司由八位年轻人共同创立,其中包括发明集成电路的发明人之一诺伊斯。 Fairchild创始人——摩尔,是半导体行业的龙头企业,孵化了多家半导体公司。
1965年,摩尔提出了著名的“摩尔定律”:
在价格不变的情况下,一块集成电路所能容纳的元器件数量每12个月就会翻一番,性能也会翻一番。 十年后的 1975 年比特币摩尔 林,他将预测修改为每两年翻一番。 一次后,人们将倍增时间改为18个月。 一般来说,它每 18 到 24 个月翻一番。 这种趋势一直持续到今天。
近30年来,以CPU为代表的微处理器计算能力增长了100万倍以上。 多亏了摩尔定律,今天的智能手机在 1980 年的表现优于超级计算机。
摩尔定律是CPU和GPU快速发展的基础。 虽然摩尔定律有些老化(倍增时间延长到24-36个月),但摩尔定律仍然主导着CPU和GPU的性能曲线。
该定律揭示了信息技术进步的速度。
两个摩尔定律无处不在
50多年来,摩尔定律主导着半导体行业的发展,并逐渐扩展到存储、功耗、带宽、像素等领域。
摩尔定律在加密货币领域也有着深远的影响,是币圈专业设备矿机的核心部分。 再说说矿机和矿机:
1个采矿
工作量证明(PoW)维基百科解释:
它是一种针对服务和资源滥用或拒绝服务攻击的经济对策。 一般需要用户进行一些耗时且适当的复杂计算,答案可以很快被服务商核对。 所消耗的时间、设备和能源作为保证成本,以确保服务和资源被真正的需求所使用。
简单的说法:
使用 PoW(Proof of Work)共识机制的加密货币需要通过大量的计算解谜来争夺区块的产生权,并随着区块的诞生发行新的货币。 大量计算和求解的过程称为挖矿,计算中使用的设备称为矿机。 矿机消耗电力,计算求解,最终产生区块,获得奖励。
代表性的有比特币、莱特币、达世币、以太币、门罗币等。
加密货币使用的PoW算法各不相同,主流算法主要有以下几种:
SHA-256:比特币(Bitcoin)、比特币现金(Bitcoin Cash)
ETHASH:以太坊(Ethereum) 以太坊经典(Ethereum Classic)
scrypt:莱特币(Litecoin)、狗狗币(Dogecoin)
Equihash:Zcash(大零币)
加密之夜:门罗币
2 矿机分类
加密货币挖矿设备主要包括以下几种:
CPU矿工
在加密货币发展初期,稀有挖矿竞争并不激烈,使用普通CPU即可挖出区块。 最早,BTC的创世区块是中本聪用电脑挖出来的。 CPU是通用处理器,必须兼顾计算密集型(多计算少I/O)和数据密集型应用(少计算多I/O),但随着计算能力的不断提高,CPU算力弱的特点,如果放大的话,电脑CPU挖矿的收益会逐渐减少,后期电费根本不够用。
显卡矿工
1990年左右诞生的GPU,设计方向更专业:用于高并发计算,大量浮点计算,矩阵计算。
随着挖矿人群的增加和矿工竞争的加剧,GPU开始大展拳脚,直接将挖矿速度提升了几十倍甚至上百倍。 这个阶段发生了一件有趣的事情:BTC披萨事件。
2010 年 5 月 18 日,一位佛罗里达程序员用 10,000 BTC 买了 2 个披萨。 这一定是史上最贵的披萨! 即使现在BTC价格低,这两块披萨的价值也超过4亿元。 所以现在每年的5月18日就成了币圈的披萨节。
他为什么会有那么多“便宜”的BTC,因为之前大部分BTC都是用CPU挖的,后来发现GPU挖比CPU挖快很多倍,所以在比特币还没有普及的阶段比特币摩尔 林,它是用 GPU 开采的 大量比特币。
FPGA矿机
CPU和GPU仍然是通用设备,用于通用的并行计算,不能专门用于特殊的并行深度计算。 挖矿程序只能使用芯片的部分晶体管。 于是为了挖矿开发了更专业的FPGA,FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程逻辑门阵列),
通俗的理解,很多逻辑器件(如与门、非门、或门、选择器)都封装在一个盒子里,盒子里的逻辑元件如何连接完全由用户(编程)决定。 根据编写的程序不同,FPGA可以切换不同的功能; 此外,FPGA 具有高度的灵活性,可以支持不同类型的算法。
FPGA有利也有弊,因为是定制DIY,其芯片产量远不及CPU和GPU,编程难度更大,设备成本更高。 FPGA 减少了不能用于 CPU/GPU 挖矿的晶体管数量。 虽然算力性能并不优于同时使用CPU/GPU的矿机,但功耗却低很多。
专用集成电路矿机
随着加密货币的价值越来越高,专业公司也纷纷介入,催生了挖矿设备的终极形态,也就是ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)
加密货币从头设计新芯片难度很大,芯片生产(流程启动成本极高。ASIC矿机的芯片完全是为PoW算法开发的,ASIC矿机的运算速度速度非常快,比FPGA矿机高出一个数量级,单位能耗下完成的挖矿效率也更高。
目前,全球最大的ASIC矿机制造商是比特大陆。 凭借自研的矿机芯片,其蚂蚁矿机几乎垄断了整个市场。
三个结语
一般来说,矿机的进化过程是:CPU→GPU→FPGA→ASIC,通用性依次降低,专用性依次提高。
摩尔定律作为半导体行业的经典定律,在币圈同样适用。 随着技术进步速度不断加快,币圈挖矿行业或将迎来新的增长点。