以太坊挖矿步入新时代,asic矿机何以取代GPU成为挖矿主力?

2022-08-29 10:43:12

以太坊挖矿步入新时代,asic矿机何以取代GPU成为挖矿主力?

2020年9月,英伟达新一代GPU发布前夜,无数玩家都在持币等待,希望性能大幅提升的新品能够带给他们不一样的游戏体验。少数提前购入上代产品的玩家则后悔不迭,眼看着手中刚买到的显卡价值要大打折扣了。


 

所有人没有想到的是,GPU市场从那时起就进入了长达一年半的特殊时期。由于区块链加密货币市场进入大牛市,无数矿场大批量采购各种GPU用于以太坊挖矿。随着以太坊币价迅速飙升至4000美元以上,就连上一代,甚至数年前发布的旧款GPU也被采购一空,投入了日夜不停挖矿的巨型矿池。矿场利润飞涨的同时,GPU市场也来到了前所未有的高价水平,甚至出现了一卡难求的局面。曾经在市场低价时及时购入旧款的玩家也大赚一笔,手中的显卡转手就能卖个好价钱。


 

日历翻过喧嚣的2021年,进入2022年后,GPU市场终于开始回归平稳的局面。然而,此时以太坊的市场价格仍然远高于两年前的水平,真正影响GPU需求的却是另一个重要因素:以太坊矿机。以太坊矿机的成熟令GPU挖矿的吸引力大降,也让以太坊挖矿产业迎来了重大的变革。正如近十年前比特币矿机取代GPU成为比特币挖矿绝对主力一样,今天在以太坊市场,同样的历史正在重演。




以太坊挖矿:矿机为何姗姗来迟?



作为一种去中心化的加密网络,区块链为保障安全性、去中心化和匿名性,必须使用加密技术来处理链上的一切活动。所谓挖矿,就是区块链参与者通过解密竞赛,为区块链活动提供加解密支持的同时赢得新区块所有权这一奖励的过程。既然是竞赛,参与者拥有的算力越高,得到的奖励也就越大,这一现实让参与者持续追求更高算力,也推动了挖矿技术的日新月异。


 

第一代区块链比特币使用了常见的SHA-256加密,这种加密方法非常适合使用专用的asic芯片来运行。基于asic芯片的比特币专用矿机能够提供远远超过主流CPU、GPU的解密算力,因此自2013年起,比特币挖矿市场就完全被专用矿机主导了。比特币矿机的火热也让asic芯片矿机技术突飞猛进,如今最新一代比特币矿机甚至采用了芯片工业最顶级的制造工艺,晶体管规模能够与英特尔、英伟达的顶级CPU、GPU相提并论。



然而,以太坊作为第二代区块链,也是区块链产业长期以来的第二大币种,其采用的加密方法却是特殊的Ethash。与比特币采用的SHA-256不同,Ethash天然具备“抗asic”特性,其解密过程不仅要求高算力,还要求计算芯片与存储芯片之间进行大量数据交换。传统asic芯片空有海量算力,存储带宽却小的可怜,因此难以与主流GPU相抗衡。因此以太坊挖矿市场长期停留在GPU阶段,网络算力也与比特币不可同日而语:现阶段比特币全网算力超过100EH/s,以太坊只有1000TH/s;单台比特币矿机算力可达100TH/s,而今天的8卡GPU主机只能提供400MH/s的以太坊算力,差距都达到了十万倍以上。

 

很显然,只要行业克服了asic芯片的存储带宽瓶颈,以太坊挖矿的效率就可以通过asic矿机获得与比特币领域类似的惊人提升。多年来,无数企业和技术专家都在这一问题上日夜耕耘,希望通过创新方法一举克服挑战,换来不可估量的惊人回报。




克服瓶颈,以太坊矿机迎来崛起之日



在众多企业全力研究以太坊矿机解决方案的同时,以太坊官方也在推动新一代网络权益证明的建设。简单来说,以太坊计划在2022年从现有的PoW工作证明机制,过渡到PoS权益证明机制。过渡完成后,以太坊新区块的归属将由参与者抵押给网络的代币资产量决定,而非参与者贡献的解密算力决定。换句话说,未来的以太坊将无需挖矿活动,彻底终结算力竞赛。


 

然而,以太坊的这一升级计划已经延迟多次,从最早预期的2020年一路推迟到了2022年中。从目前的进度来看,即使再度推迟到2023年也是有可能的。且即便升级完成,第二代网络上线后第一代网络还需要继续运行一段时间来提供兼容性,方便链上资产和活动无缝迁移。预计这一迁移阶段将至少持续两年,也就是说以太坊挖矿产业还将有两年多的市场空间。



另一方面,以太坊矿机技术终于在2021年看到了成功的曙光。一家新兴企业——LoyalTech推出了YM-100系列矿机,首次采用了划时代的3D堆叠芯片,一举解决了存储瓶颈。简言之,YM-100矿机的asic芯片改变了传统芯片之间通过平面电路连接的设计,而是将存储芯片与计算芯片垂直叠放起来,芯片之间通过数以千计的纵向针脚连接,获得了远超传统方案的传输带宽。带宽飞跃增长后,asic芯片的澎湃算力就可以充分释放出来,令以太坊的挖矿效率获得惊人提升。



LoyalTech是最早实现实用化以太坊矿机的厂商之一,之后也有更多厂商推出了类似的产品,或者采用其他技术路径,从而大幅提升以太坊挖矿效率。总体而言,今天的以太坊矿机已经可以实现远超GPU方案的性能,使传统的GPU主机丧失了经济优势。在未来两年多的以太坊挖矿市场中,毫无疑问以太坊矿机将彻底取代GPU,成为挖矿参与者的唯一选项。




芯片产能,通向以太坊矿机王者地位的关键



然而,虽然以太坊矿机已经突破困扰行业多年的技术瓶颈,但在矿机厂家面前还横亘着另一座山峰——芯片产能。

 


2020年全球疫情爆发后,IT产业因为居家办公、远程活动等因素得到了明显推动,市场对各类电子产品的需求猛增。但疫情令工业界生产能力受限,使得市场出现了明显的供需缺口。近两年来,几乎所有芯片成品的供应都遇到了严重挑战,芯片售价飙升十倍乃至百倍的情况屡见不鲜。这样的大背景下,以太坊矿机使用的asic芯片自然无法独善其身。参照比特币矿机,如果以太坊矿机芯片依旧使用先进制造工艺,其供应优先度一定无法与苹果、英特尔、英伟达等巨头相提并论。如此一来,以太坊矿机也就难以向市场大量出货,错过宝贵的两年时间窗口,落得昙花一现的悲惨境地。



事实上,当前行业中多数以太坊矿机芯片方案恰恰遇到了这一困境。这些厂商选择的先进工艺制程虽然技术指标出众,然而产能根本无法保障,空有一身本领却没有施展空间。相比之下,LoyalTech却从一开始就意识到了这一问题,YM-100的芯片选择了极为成熟、几乎不受产能危机影响的40nm工艺。

 


40nm芯片工艺诞生于十多年前,如今产能充沛、价格低廉。虽然基于这一代制程制造的asic芯片算力无法与先进制程相提并论,但由于以太坊挖矿瓶颈主要在存储带宽上,而YM-100的asic芯片采用的3D堆叠技术具备带宽层面的绝对优势,且存储芯片使用40nm工艺制造并不会有明显的指标影响。因此LoyalTech选择的这代工艺恰好成为算力与存储带宽的平衡点,使这家公司的以太坊挖矿芯片依旧具备业内顶尖的水平。



对比其他矿机方案,从鱼池算力排名就可以看出LoyalTech矿机的显著优势:

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可以看出,LoyalTech的YM-100(ETH Power)矿机在算力、单位功耗、日净收益上均领先所有对手,更是将GPU方案远远抛在脑后:相比RTX 3090 8卡主机,YM-100的算力为前者2.5倍,功耗下降近20%,性能功耗比将近3倍,日净收益达到2.8倍;相比其他竞品矿机,YM-100的能耗比依旧有20%-80%的领先优势。LoyalTech正在研发的迷你矿机YM-200具备与YM-100相当的能耗比,成本和效益指标同样遥遥领先。



40nm工艺的负面影响并没有在LoyalTech的矿机上体现出来,相反,LoyalTech矿机却可以凭借这一成熟工艺获得绝对的产能优势和成本优势,不仅远远超过了GPU方案,也对竞品实现了不同程度的领先。

 


未来两年间,LoyalTech的以太坊矿机无疑将提供最大的出货量,完全取代GPU主机的同时,也让竞品矿机望尘莫及。


LoyalTech的另一大关键优势在于同时支持以太坊和以太坊经典两种主流数字货币的挖矿。对于普通矿机和GPU方案而言,一旦以太坊完成PoS升级,现有的设备就完全无法继续挖矿获得收益。考虑到这些设备2-3年甚至更久的回本周期,投资者很可能遇到连电费都不能回本的严重亏损局面。然而对于LoyalTech矿机产品而言,即便以太坊挖矿产业划下句点,投资者也只需继续转向以太坊经典的挖矿,继续获得稳健投资回报。这一核心设计彻底解决了2022年的今天以太坊挖矿投资者面临的最大风险挑战,也是LoyalTech真正为客户着想,全力保障投资者利益的企业信念的体现。




考虑到这一点,LoyalTech矿机将成为未来几年以太坊挖矿行业的事实选项。




多种产品形态满足市场需求,以太坊挖矿迎来新时代



目前,LoyalTech正在开发两种矿机产品,分别是YM-100和YM-200。前者拥有2400M的算力、2300w功耗,体积约等于小型主机,是大型矿场的最佳选择。后者算力为200M,功耗200w,体积只比普通扩展坞略大,非常适合上班族、爱好者、移动场景甚至学生购买,当作业余投资。YM-100与YM-200两款产品覆盖了以太坊挖矿市场的大部分需求形态,更让挖矿投资的门槛大幅下降,为行业开辟了前所未有的机遇和空间。

 


YM-100矿机自2020年底小规模量产,现已进入主流矿机市场,销往美国上市公司、大矿工客户,开始取代GPU成为市场挖矿算力主要来源。YM-200Mini将于2022年4月5日在美国迈阿密BITCOIN 2022展会首发,登陆美国市场。两款矿机均搭载6G DAG存储能力,可以支持到2024年中的以太坊挖矿需求;如果以太坊PoS转换完成,两款产品还无缝兼容ETC挖矿,充分保护客户投资。为进一步保障供货,LoyalTech还引入了全球最大PC生产厂商供应链积累的技术和方法,尽全力为客户提供多层保障:

 

l 准时交货,行业首创“迟交货陪算力”写入合同;

l 矿机问题售后五日修复,无法修复则更换新机或备机;

l 矿机算力误差控制在5%以内,合同标明超出5%误差补足算力。



这样的承诺在整个矿机行业都属罕见。但LoyalTech有足够的底气和实力将上述承诺写入合同,这也是以太坊矿机真正崛起的证明。未来两年,以太坊挖矿即将迎来全新时代,我们将共同见证新王登基,见证一颗明星在区块链行业冉冉升起。