矿机学院：阿瓦隆矿机带你揭开算力之谜

在上一期《矿机学院：了解阿瓦隆矿机——什么是ASIC矿机》中Hashbox算力挖比特币，我们采用了阿瓦隆矿机A841这个产品为例来说明什么是ASIC专业矿机。在上一篇专栏中，我们提到对于一台矿机来说，最重要的两个指标是算力和功耗。

如果说算力代表矿机的生产力指标，那么功耗就是矿机的硬成本指标。只有算力与功耗的比值达到一定比例，挖矿才能盈利。在今天的“矿机学院”中，我们也将以阿瓦隆矿机A841为例，为大家解说专业矿机算力的奥秘。

什么是计算能力，比特币网络在做什么？

如果要谈算力的问题，那我们就从比特币发明者中本聪的论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》说起。本文介绍了他开发的一种电子货币“比特币”及其算法。 2009年，他发布了第一个比特币软件，正式推出了比特币，比特币现在被公认为比特币的来源。

中本聪的论文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》（图片引自网络）

如果把这篇论文全部提出来，恐怕你根本没有耐心看下去。但你应该听说过Hashbox算力挖比特币，区块链的核心精髓之一就是去中心化和分布式记账，而比特币网络的所有计算其实都是基于此。我们使用支付宝与卖家进行交易，那么支付宝就是一个中心。在比特币网络中，你和卖家之间的交易会向全世界广播，不会被篡改（很难被篡改），但交易并不总是仅限于你和唯一的卖家，而是是相互关联的，这就产生了大量的计算需求。

在这个过程中，需要计算能力来保证区块的信息不能被改变。如何实现？工作量证明基于随机散列，然后形成一个链。这条链有一个特点。如果你想开始，你需要解决它。只要您首先解决此解决方案，您就会获得比特币奖励。如果要修改已经出现的区块，就必须选择最长的链进行重新计算，这需要巨大的算力，这使得矿工的损失大于损失，所以不如计算新的链，这确保了比特币网络。最长链极难篡改，确保安全。

简单来说，矿工利用算力挖矿比特币的本质就是无时无刻不在解决问题。你的努力自然会得到比特币，但是​​这个网络中的语言是“SHA256算法的HASH值”，也就是说整个比特币网络都在解决SHA256算法的HASH值.

算法，了解比特币网络算力的由来

通过前面的介绍，我们知道整个比特币网络都在运行SHA256算法的HASH值计算。说到HASH值，其实如果你是电脑爱好者，几年前肯定就接触过。比如你想知道某个软件是否为原创，是否被篡改，我们可以查看你下载的文件的MD5值，MD5可以说是应用最广泛的Hash算法应用。

百度百科注：哈希函数（或哈希算法，又称哈希函数，英文：HashFunction）是一种从任何一种数据中创建小的数字“指纹”的方法。哈希函数将消息或数据压缩成摘要，使数据量更小，并固定数据的格式。这个函数将数据打乱，重新创建一个指纹，称为哈希值（hashvalues, hashcodes, hashsums, or hashes）。

比特币使用SHA256算法（图片引自网络）

SHA（SecureHashAlgorithm，翻译为Secure Hash Algorithm）由美国国家安全局（NSA）设计，美国国家标准和技术美国国家技术研究院（NIST）发布的一系列加密哈希函数经过SHA-0、SHA-1、SHA-2、SHA-3系列的开发。比特币使用SHA256算法，属于SHA-2系列。中本聪发明比特币时（2008）被公认为最安全、最先进的算法之一。除了生成地址，还有一个使用REPID-160算法的链接，在任何需要Hash运算的地方都使用SHA256比特币系统。

看到这里，你还在迷茫吗？事实上，这个词很难解释。涉及更多不熟悉的术语。如果你不想做技术研究，那么你只需要知道比特币网络运行的是SHA256算法的HASH值计算。正是因为这样独特的算法要求，比特币才形成了独特的货币网络算力生态。

专门为挖矿设计的Avalon ASIC芯片

由于高度专业的算法，这才导致了结果。算力强大的CPU或GPU显卡在专用ASIC芯片面前秒杀。根本原因是专业比特币矿机的设计目的是计算SHA256算法的HASH值。反之，用新的ASIC矿机去玩游戏是不可能的~

目前的计算能力是多少？

比特币挖矿大致分为三个阶段。最初，人们使用 CPU 进行挖矿。 ，后来流行于GPU矿机。直到 ASIC 矿机发明之前，这种新型计算能力的庞然大物几乎瞬间占领了整个比特币矿机市场。因为ASIC矿机的出现，可以说算力大了。爆炸的代表作。在比特币计算过程中，矿工只能依靠计算机的随机哈希碰撞，而一台矿机每秒能做多​​少次哈希碰撞是其“算力”的代表，单位是hash/s，这是比特币中的工作量证明机制 POW。

GPU和CPU结构的区别注定了挖矿效率更高

CPU擅长逻辑控制和复杂运算，GPU擅长大规模并发计算。举个简单的例子，CPU 是高级博士，GPU 有几千个小学生。但需求是进行大量重复的1+1=2的操作，那么对于这么多小学生来说，显然医生有更多的渊博知识是不够的。如图所示，可以看出GPU的ALU数量远远多于CPU，这也是GPU挖矿效率更高的原因。

比特币全网算力全面进入P算力时代。先来说说算力的计算单位吧！ 1P=1024T，1T=1024G，1G=1024M，1M=1024k。之前有人做过测试，目前顶级显卡GTX1080Ti的算力只有1.8G左右，而阿瓦隆矿机A841的算力已经达到了13T。这两个产品属于两个数量级。在功耗方面，两者之间存在10000倍的性能差距。

结论：矿机算力爆发，散户出局

随着比特币矿机的出现，整个网络的算力水平瞬间提升到了前所未有的水平。挖矿的数量和难度也得到了极大的加强。基本上，靠几张显卡进行挖矿是不可能盈利的。也许我们应该怀念 10 年前比特币刚刚发明的时代。比特币真的可以改写一个人的命运。现在，专业的大型矿工或许还有盈利的可能。

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