應用專用積體電路礦機 (ASIC) ?

應用專用積體電路 (ASIC) 是為特定目的設計的集成電路晶片。ASIC 礦機是一種僅用於「開採」數位貨幣的設備。通常,每個 ASIC 礦機都是為了基於其哈希算法來開採特定數位貨幣而建造的。一種理解 ASIC 的方式就是將其視為專門優化去解決加密工作量證明難題的計算機。

由於 ASIC 專門為加密貨幣開採而製造,因此它們比可能被認為功能強大的個人電腦快得多。

關鍵要點

  • 應用專用積體電路 (ASIC) 礦機是一種使用 ASIC 僅用於開採比特幣或其他可開採的加密貨幣的計算設備。
  • 應用專用積體電路 (ASIC) 通常僅優化以計算單一功能或一組相關功能。
  • 比特幣礦工審核並驗證先前的比特幣交易,並創建新區塊以將數據添加到區塊鏈中。

ASIC 礦機的歷史

加密貨幣開採是像比特幣這樣的工作量證明 (PoW) 區塊鏈運行所必需的。開採過程涉及通過生成哈希值直到找到值等於或低於目標難度數值的哈希值來解決加密難題。找到難題解決方案的第一個礦工將使其區塊添加到區塊鏈中。每個比特幣開採競賽的贏家都會獲得獎勵(特定數量的比特幣)以及該區塊中交易的交易費。

在比特幣的早期,任何具有足夠處理能力的計算機都可以開採比特幣。然而,那些日子早已過去;在 2012 年,第一臺 ASIC 礦機問世,吸引了大批加密礦工。

隨著開採機器的網絡增長,開採難度增加,因為該網絡設計為當有更多計算能力時增加難度。這導致了一場競賽,以利用最多的「哈希能力」,這個術語用來描述每秒礦機可以生成多少哈希(或者網絡化開採設備或池的組合哈希每秒生成的哈希數量)。

最強大的比特幣 ASIC 可以以每秒超過 400 百萬億哈希(12 個零)。相比之下,最新的 GPU 每秒約 120 百萬哈希(百萬個)。

應用專用積體電路(ASIC)礦機如何運作

與 RAM 晶片、個人電腦處理器或移動設備微處理器等通用集成電路不同,用於加密貨幣開採的 ASIC 是專門設計用來僅生成哈希的。這些晶片設計用來計算一個或幾個哈希算法。它們被放置在一塊或多塊集成電路板上,並被編程生成哈希。

哈希

哈希是一個長的十六進制數,是哈希算法輸入的結果(輸出)。區塊具有一個稱為區塊標頭的專用空間,其中包含某些信息。這些欄位之一是隨機數,即「一次性使用的數字」。在另一欄位中,有關將區塊獎勵轉移給礦工的交易的信息,這被稱為基礎幣。基礎幣欄位也作為「額外隨機數」欄位,因為它可以容納更多數據。這兩個欄位可以更改以生成不同的哈希。

要開採一個區塊,開採程序會更改隨機數和額外隨機數(通常兩者)以生成新哈希,直到達到小於目標哈希的數字。這稱為哈希。在設定的時間內可以執行的哈希越多,礦工獲得獎勵的可能性就越大。

比特幣被程序設計為允許礦工每秒進行 8 x 10^28 次哈希——這遠超目前所有 ASIC 和其他計算機組成的整個網絡的能力。

冷卻

哈希使用了 ASIC 礦機中的所有計算資源,這會產生大量熱量。熱量會抑制效率。熱量會降低導電性並可能造成損害,因此這些機器使用主動冷卻,例如散熱片、大型風扇或液冷來應對熱量。某些 ASIC 開採場,如 CleanSpark,將數千臺 ASIC 浸入非導電油中,然後通過冷卻過程循環以保持特定溫度。

許多礦工加入開採池以增加獲得比特幣的機會。開採池通常根據礦工的哈希率和所做貢獻支付獎金份額。

ASIC 礦機考量

在投資數千美元建造 ASIC 開採設備之前,需要考慮以下因素:

  1. 它能開採的幣種: 使用 ASIC 開採的加密貨幣清單比使用 GPU 設備開採的要小得多。使用 ASIC 可以開採的加密貨幣包括比特幣、萊特幣和其他幾種。
  2. 設備位置: 雖然 GPU 開採設備可以放置在家中,但 ASIC 礦機噪音大且產生更多熱量。這意味著家庭並不是理想的 ASIC 礦機位置,需要考慮其他位置,如地下室或具有冷卻設備的車庫。
  3. 功耗: 最新一代的 ASIC 機器比 GPU 設備更節能,但仍消耗大量電力。家中的 ASIC 礦機可能需要升級電線系統以處理增加的電力負載和額外的冷卻要求。
  4. 選擇比特幣開採池: 開採池允許礦工將 ASIC 礦機設備的力量結合起來共同開採比特幣並共享成功鑄造區塊的獎勵。選擇開採池時需要考慮的因素包括其聲譽、規模和支付規則。
  5. 投資回報:投資回報率可能不足以合理化 ASIC 礦機的前期成本和持續的運營費用。

ASIC 的含義是什麼?

ASIC 代表應用專用積體電路。這些特殊電路可以為任何目的設計,但在加密貨幣中,它們是為開採而製造的。

CPU 是 ASIC 嗎?

不是。ASIC 專用於一個目的,而中央處理單元(CPU)設計為能夠執行多於一個或幾個任務。

電子學中的 ASIC 是什麼?

ASIC 是帶有電路和處理單元的印刷電子板,這些電路和處理單元作為執行特定任務的系統。

總結

應用專用積體電路 (ASIC) 礦機是專門為加密貨幣開採而設計的哈希生成設備。在這方面,它們比中央和圖形處理單元快幾個數量級,並已經接管了可開採的加密貨幣網絡。