术语表 /挖矿与共识
ASIC
又称专用集成电路、矿机、挖矿设备、Application-specific integrated circuit。
- ASIC 是什么?
- ASIC 是为单一任务设计的芯片,在比特币中,这项任务就是猜测 SHA-256哈希值,其每瓦特的运算速度比任何通用计算机快数千倍。
ASIC 无法浏览网页、运行钱包,也无法在挖矿变得无利可图时转去执行其他任务。它只执行一种算术运算,并以极大规模并行执行,目前的机型在功耗约3,500瓦时可提供约200 TH/s(每秒太哈希)的算力,能效为每太哈希17.5焦耳。正是这种专用性,使普通计算机在2013年之后无法再挖比特币,并且再也没能重新进入。
运作方式
ASIC 以固定的硅电路取代灵活的软件,舍弃其他一切功能,换取在单一计算上的速度。
SHA-256压缩函数是一组既定的加法、循环移位和逻辑运算。通用处理器把这些步骤当作指令来执行,每条指令都要取指和译码。ASIC 则把这些步骤作为布线直接刻入芯片,再在单个晶片上将该电路重复数千次,从而同时测试大量候选区块头。电路板上的其他一切都是为这些核心服务的:供电、散热,以及四个风扇,使一台运行中的机器发出的噪音接近一台不停运转的吸尘器,达75分贝。
走到今天经历了四个硬件时代,每一个都终结了前一个。比特币在2009年启动时采用处理器挖矿。显卡在2010年接管。现场可编程芯片在2011年短暂流行。随后 Canaan 在2013年1月发货了首批商用 Avalon ASIC,首台设备于当月月底交付给开发者 Jeff Garzik,此前的每一类硬件在数月内都失去了挖矿价值。
此后的进步体现在能效而非单纯的速度上。2016年的 Antminer S9 在功耗约1,320瓦时产出13.5 TH/s,约合每太哈希98焦耳。2024年的 Antminer S21 在3,500瓦下产出200 TH/s,约合每太哈希17.5焦耳:同样大小的机器,产出约为前者的十五倍,每单位工作量的能耗只有前者的五分之一。在小型设备一端,开源的 Bitaxe Gamma 在桌面电路板上只装一颗 BM1370 芯片,以18瓦产出约1.2 TH/s,它既是一台真正的矿机,也是出色的教学工具。
购买比特币时为何重要
购买 ASIC 以期获得比交易所售价更便宜的比特币,是业余挖矿中代价最高的错误,而在机器送到之前,算一笔账就能说明这一点。
硬件只是入场门票。一台机器需要200至240伏的电路、持续的气流、一个噪音无关紧要的场所,以及远低于家庭用电价格的电费。它还会相对于一个不断移动的目标贬值:当每单位工作量的收入下降时,所有较旧的几代机型会同时沦为废品,这就是为什么一批批 S9 矿机最终闲置在仓库里,而它们的主人则在寻找每度四美分的电力。
真正重要的比较对象是直接购买。在低手续费的交易所购买,成本只有零点几个百分点,几分钟即可结算,也不会把资金占用在价值取决于您无法控制的数字的设备上。挖矿是一门为电力利润空间而进入的生意,而不是获取比特币的折扣券。如果您的目标是持有比特币,坦率的建议是购买并存放在自托管钱包中。
有一种合理的爱好用途:把一台小型设备当作学习工具或取暖器,并清楚知道这就像一张彩票。为此应购买 Bitaxe,而不是数据中心级的机器。
单台机器的回本计算
回本计算只需两分钟,就能平息大多数关于家庭挖矿的争论。
假设一台200 TH/s 的机器价格为3,000美元,功耗3,500瓦,哈希价格为每 PH/s(每秒拍哈希)每天32美元。收入为0.2 PH/s 乘以32美元,即每天6.40美元。耗电量为3.5千瓦乘以24小时,即84千瓦时,按5美分的工业电价计算,费用为4.20美元。这样每天的毛利为2.20美元,硬件约需1,360天回本,接近四年,前提是一切保持不变。难度上升或哈希价格下降都会拉长这一时间;同一台机器如果电价为10美分,则永远无法回本,因为每运行一天都在亏钱。这里的计算完全不依赖对比特币价格的乐观预期,这正是要在购买之前而不是之后算这笔账的原因。
ASIC vs 节点
ASIC 产生区块,节点决定区块是否被允许。两者常被混为一谈,因为它们都是参与比特币的计算机,但所掌握的权力截然相反。节点检查每一条规则,包括供应量上限,无论由谁挖出,只要无效就予以拒绝;它可以在树莓派上轻松运行,只消耗几瓦电力。ASIC 自身不做任何验证,因此矿工要连接矿池或自己的节点来获取区块模板。算力提出区块,节点决定取舍。
ASIC vs 硬件钱包
ASIC 赚取比特币,硬件钱包保管比特币。搜索结果会把两者放在一起,因为它们都是实体的比特币设备,但两者几乎毫无相似之处。硬件钱包是一种小巧、安静、便宜的设备,离线保管私钥并签署交易,本站评测的硬件钱包,价格只是矿机的一小部分。ASIC 是嘈杂的工业设备,本身不持有任何密钥;它赚到的比特币会进入您所配置的地址,通常经由矿池,之后仍然需要一个钱包。本想保护积蓄却买了一台矿机,是代价高昂的类别错误。