ETH、ZEC专业矿机拆解评测&未来矿机方向

曾几何时，以ETH为代表的使用Ethash算法的币种和以Zcash为代表的使用Equihash算法的币种的宣传口号之一就是ANTI-ASIC。

即具有一定的抵抗ASIC芯片出现的能力。 从本质上讲，这两种与抗ASIC能力相关的算法的原理都是采用内存需求型算法，即计算需要一定的ram存储量。 2014年和2015年，“采用内存需求算法=反ASIC”逻辑成立，这与当时的硬件制造成本密切相关。

但是随着时间的推移，RAM的价格下降，降低了大容量RAM专用矿机的制造成本，于是就有了今天的局面——各种算法都被矿机芯片厂商攻克了，以及对应算法的专用矿机已经上市。

今天矿山大叔通过比特大陆E3和Z9的硬件拆解，给大家科普一下：这些算法的ASIC芯片和比特币、莱特币等老算法的ASIC芯片有什么区别。

比特大陆E3拆解评测

背景知识：

Ethash算法需要在内存中构建一个DAG文件，计算时频繁读取内存中的内容，从而变相获得抗ASIC的特性。 目前这个DAG文件接近3G，也就是显存大于3G的显卡才能挖ETH。 一般来说，内存带宽越高，算法的计算能力就越高。

E3参数：

算力190MH，功耗760W，18颗算力芯片。 效率是显卡矿机的1.5倍。 ETH将拥有专业矿机的传闻从今年3月份就开始出现，而比特大陆也在4月份正式发布了E3矿机。 直到最近，随着第一批E3矿机的到来，我们才真正看到这台矿机的内部结构。

打开机身外壳，我们可以看到三块主算力板被紧凑的封装在矿机中。

（开壳后的E3结构）

拉出一个算力板，可以看到每个主算力板都连接着6个子算力板。 每块算力板中间的计算芯片都覆盖着散热片，周围环绕着一圈内存芯片，其外观类似于笔记本电脑使用的独立显卡。

（主算力板结构）

取下副电源板，拆下散热片，看看ASIC芯片的真面目：BM1790计算芯片。 侧面的内存芯片为DDR3 128MB，一共4*8=32颗，单颗芯片内存容量为4GB比特币的存储器外观，整台矿机内存容量达到了72GB，芯片为台湾产景豪科技（ESMT）。 虽然E3使用的内存是目前比较便宜的DDR3方案，但是整机的使用量是72GB，这使得它的制造成本并不低。

（子算力板结构）

看完拆解图，大家对目前Ethash算法专业矿机的结构有了足够的了解。 在Ethash算法中，算力与内存带宽成正比，单颗算力芯片配备4GB内存的门槛，让传闻中的以太坊超级矿机不可能以一敌百出现。

不过除了E3之外，市场上已经出现了其他厂商的ETH专业矿机，性能参数更是夸张。 比如国内另一家厂商芯动科技推出的产品A10，在650W的功耗下达到了夸张的485MH的算力。 矿山大叔推测A10采用了更先进、带宽更大的内存芯片（DDR5）来达到提升计算能力的目的，但毫无疑问，这种操作的制造成本会非常高。

比特大陆Z9芯片级拆解评测

背景知识：

ZEC、ZenCash、ZCL等采用的算法其实就是Equihash(200,9)。 BTG之前和他们一样，但是在5月份被51%的攻击之后，已经改成了Equihash(144,5)。

Equihash 算法具有影响解决方案的参数，称为 N 和 K 参数。 它们会影响处理能力和内存的不同组合需要多长时间才能解决，以及解决方案的大小。 Zcash 在发布前选择的参数是 N=200，K=9。 Zcash 发布后，密码学家确定 144 和 5 的值似乎会产生更小、更抗 ASIC 的解决方案。

在这种情况下，反ASIC意味着需要更多的内存，参数200、9的最低内存要求约为140MB，而参数144和5则需要将近2.5GB的内存。 将内存集成到 ASIC 矿机中的成本很高，因此具有更高内存要求的哈希算法将更能抵抗 ASIC。 我们可以将这个版本的 Equihash 算法称为 Equihash(144,5) 以示区别。

Z9参数：

算力40.8Ksol，功耗1150W。 效率是显卡矿机的40倍左右。

静态内存：

静态随机存取存储器是一种存储器，通常设计在芯片内部。 比如CPU的L1、L2、L3缓存。 加大SRAM会显着增加芯片面积，增加芯片制造成本。

Z9的算力板上并没有发现内存芯片，但是拆掉散热片后可以看到Z9使用的BM1740芯片核心面积特别大。 猜测Z9的RAM是集成在芯片里面的。

（Z9计算芯片）

（破坏性去除芯片，剥离最外层结构后，可以看到芯片内部的基本结构）

（放在显微镜下放大看清楚）

可以看出芯片集成了144MB内存，正好可以满足Equihash(200,9)算法的要求。 至于存储为什么要以高成本的方式集成到芯片中，而不是外接，大猫猜测是为了增加算力。 毕竟芯片内部缓存的读写速度是普通内存芯片的N倍。 但也正是因为如此，看来Equihash(144,5)算法所需的2.5G内存确实可以具备抗ASIC的能力。 保证领先的算力难度太大，制造成本也不能太高。

通过2台机器的拆解评测，得出一个结论

1、虽然两款矿机采用不同的方案来增加内存来满足算法的需要，但这足以说明使用对内存要求高的算法并不能完全阻止专业矿机的出现，而只能延缓其出现专业芯片。

2、对内存要求高的算法专业芯片出现后，与GPU相比，算力上会有领先，但相比于比特币SHA256算法ASIC领先GPU算力成百上千倍，领先幅度是不算太夸张。

FPGA重出江湖，设备竞争进入新时代？

在平衡计算能力-制造成本-灵活性的需求下，曾在2013年称霸的FPGA芯片有卷土重来之势。

FPGA是可编程门电路的简称，作为一种半定制电路出现在专用集成电路（ASIC）领域。 劣势有限。 一般来说，FPGA的速度比ASIC（专用集成电路）慢，实现相同功能的电路面积比ASIC大。 但它们也有许多优点，例如可以快速完成、可以修改以纠正程序中的错误以及制造成本较低。

FPGA经过适当的硬件编程后即可用于挖矿，效率不低。 但难以大批量部署，硬件编程门槛高。

今年，由于推出了专用矿机，门罗币硬分叉后强烈选择了改算法。 矿机厂商不敢直接针对新算法继续研发新芯片，因为新芯片很可能再次遭到社区抵制，无路可走。 可用情况。 在这种情况下，FPGA找到了自己的生存空间。 矿山大叔找到了一些国外爱好者开发的硬件产品，比如下面这款：

FPGA矿机的推出，门槛低，适合普通人使用，并提供新的算法升级服务，可能是接下来矿机厂商的研发方向。

只要 POW 没死，算法研究人员寻找与每个硬件产品兼容的新算法 VS 硬件开发人员寻找特别高效的挖矿硬件的博弈就会一直存在。

-结尾-

《矿机测评》

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《矿叔推荐》

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“我的叔叔”

《走进矿山》

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