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本文由 BitMEX 研究團隊提供,查閱更多加密貨幣行業相關研究報告請訪問 http://cn.research.bitmex.com


摘要

我們將探討比特大陸的新型以太坊礦機,並瞭解與 ASIC
相比,它的效能可能低於大衆的預期。我們探討這個產品可能將賦予礦機對新型更先進的技術的兼容性,新型礦機的技術效能雖然低於 ASIC ,但在某程度上可以降低
PoW 算法變化可能帶來的衝擊。然後我們得出這樣的結論:無論這個特定的以太坊芯片是否能夠做到這點,這種類型的技術可能最終會終結爲了改善去中心化而使用
ASIC PoW 算法變更的時代,導致最終加密社區不得不接受 ASIC 。

新的以太坊礦工可能會改變遊戲規則 01.jpg

概述

比特大陸最近推出了一款新的以太坊礦機,被廣泛認爲是 ASIC ,預計將於 2018 年 7 月底發貨。然而,以太坊社區中的很多人反對 ASIC 並更喜歡以
GPU 來挖礦,因爲生產 GPU
的公司的主要經營重心在於電腦遊戲產業而不是加密產業,這應該意味着硬件分佈將更加廣泛和公平,從而改善去中心化。因此比特大陸的風險可能是以太坊社區可能決定以硬分叉來改變
PoW 算法,這可能會使比特大陸的礦機貶值並導致其投入的研發費用石沉大海。

在本報告中,與以太坊社區相比,我們推測比特大陸可能先行一着。比特大陸可能已經從門羅幣那裏學到了教訓, 門羅幣最近進行了 PoW 變更,導致比特大陸的
ASIC
芯片大幅貶值。開發特定的芯片需要一筆相當可觀投資,因此我們認爲比特大陸可能已經採取了一些對策來避免重蹈覆轍。比特大陸可能已經設計出了一種新型採礦芯片,其
ASIC 效率較低,但將不受 PoW 變更的影響。這會導致以太坊就 PoW 變更做出的硬分叉毫無意義。

最近門羅幣就對抗 ASIC PoW 的變更

2018 年 4 月初, 門羅幣社區決定透過硬分叉來改變 PoW 算法,試圖令 ASIC 無用武之地,並使 門羅幣更加偏向 GPU
挖礦。由於散列率急劇上升,如圖 1 和圖 2 所示, 門羅幣社區認爲, ASIC 製造商祕密開發了門羅幣 ASIC ,並正在開採門羅幣代幣。

如圖 2 所示, 2018 年初 90 日滾動哈希率增長率達到了約 300% (根據 7
日滾動平均數計算)。即便考慮到門羅幣價值的急劇上漲,這個增長率也是非同尋常。在門羅幣程序員宣佈硬分叉的計劃之後,比特大陸便開始在官網上出售門羅幣 ASIC
,表明他們可能的確一直在祕密開採。如圖 1 所示, PoW 變更後,門羅幣散列率顯着下降。

硬分叉之後, 門羅幣分裂成兩條鏈,原來規則的代幣被稱爲門羅幣原鏈( XMO )。雖然這枚硬幣的價值比門羅幣的低,但它的散列率更高,因爲除了門羅幣原鏈外,這個
ASIC 沒有什麼其他代幣可挖掘的。這次分叉雖然沒有重放攻擊保護,但門羅幣增加了環簽名限制,因此可以通過在門羅幣原始鏈上以較少(少於 7
個)的環簽名交易來拆分門羅幣和門羅幣原鏈。

圖 1 – 門羅幣的散列率與價格相比

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資料來源: Coinmarketcap , BitMEX 研究

圖 2 – 門羅幣的散列率與價格相比 – 7 日移動平均的 90 日滾動百分比

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資料來源: Coinmarketcap , BitMEX 研究

備註:在 PoW 硬分叉之後的 7 天內,散列率滾動平均排除了硬分叉前的數據

比特大陸的新以太坊礦機

正如我們上面提到,比特大陸最近推出了一款新的以太坊礦機,預計將於 2018 年 7 月底發貨。鑑於門羅幣的歷史以及以太坊社區中許多人,包括那些在家裏採用
GPU 挖掘以太幣礦工們)可能對比特大陸的新產品感到不滿,比特大陸對此可能會感到擔憂。新礦機的一個缺點是可能促使礦工中心化,但除此之外,現有礦工們持有的
GPU 賦予他們的既有經濟利益也可能會爲該產品帶來敵意。比特大陸的管理層並不愚蠢,因此我們認爲該公司可能會謹慎行事,並可能已採取措施來緩解部分風險。

圖 3 – 比特大陸新的以太坊礦機: 螞蟻礦機 E3

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礦機規格:

● 功耗: 800W

● 哈希率: 180MH / s

資料來源:
比特大陸

該產品的規格如上。根據下表所示,與其他代幣 ASIC 的效率增益進行比較,此新型以太坊礦機的效率低於人們對於 ASIC 礦機的期望 。比如比特幣 ASIC
的效能比 FPGA 高約 521 倍,而門羅幣 ASIC 的效能比 GPU 高約 88 倍。相比之下,新的以太坊礦機效能只比 GPU 高約 1.4
倍。這可能表明新的以太坊礦工根本不是 ASIC ,而只是一種比現有 GPU
礦機更高效的新設備。然而,雖然下表是一個粗略計算,忽略了許多關鍵的變量和因素,例如以太坊開採算法的記憶密集型特性,但儘管計算結果不是絕對精準,這些數字仍然可以說明觀點:

圖 4 – 礦工效率計算(約值)

礦機

|

散列率 (GH/s)

|

功率 (W)

|

散列能耗 (J/GH)
—|—|—|—
比特幣 (SHA256)
CPU

|

0.0005

|

100

|

200,000
高端 GPU

|

0.5

|

300

|

600
FPGA

|

0.8

|

40

|

50
高端 ASIC

|

14,000

|

1,340

|

0.096
_ 效率提高 _

|

521x
以太幣 (Ethash)
高端 GPU

|

0.032

|

200

|

6,250
螞蟻礦機 E3

|

0.18

|

800

|

4,444
_ 效率提高 _

|

1.4x
門羅幣(CryptoNight)
高端 GPU

|

0.0000001

|

200

|

2,000,000,000
ASIC

|

0.000022

|

500

|

22,700,000
效率提高

|

88x
資料來源: BitMEX 研究,比特大陸

備註:數據是大約數

採礦芯片類型和矢量處理器( VP )

如下圖 5 所示,比特幣在 2009 年推出時,一般採用 CPU 進行採礦。但是, GPU 和 FPGA
的體統結構在處理重複散列時的操作更爲高效。因此,網絡首先轉移到 GPU ,然後轉移到 FGPA 。 2013 年,出現了特定散列函數的 ASIC 。與
CPU , GPU 和 FPGA 相比, ASIC 在運行特定散列時的效率更高,但 ASIC 其他散列上的效率非常低或實際上完全無用。

圖 5 – 加密幣芯片類型的發展時間軸

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資料來源: BitMEX 研究

備註:在 2018 年底能否投入矢量處理器( VP )仍待觀察

比特大陸可能已經開發出一種新型芯片 – 矢量處理器。該芯片的體系結構可以用於一般的 PoW 散列函數,但不適用於特定的散列函數。這些芯片可能比 GPU 和
FPGA 更高效,但效率低於 ASIC 。與 ASIC 相比,其優勢在於它們在某些方面可能不受 PoW
更新的威脅。新的以太坊礦機就是基於這類芯片,即便這只是我們的猜測。

圖 6 – 加密幣芯片類型的演變

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較率越高


比特大陸新的以太坊礦機可能是爲 Ethash
量身定製的,因爲礦機內部的元件如電路,電源控制設備,存儲器和控制模塊等都可以專門爲以太坊採礦進行校準。然而芯片本身,也這是迄今最需要投資的領域,可能會更大衆化且不用專門爲以太坊設計。因此,如果以太坊進行
PoW 變更,當芯片離開生產商時可以將芯片組裝成新設備,或者甚至可能將老設備中的芯片用在新的以太坊礦機內。儘管至今這些仍只是我們的猜測。

人工智能( AI )技術

2018 年 4 月 19 日,在臺積電新季度的績彙報上,聯席首席執行官 Mark Lie 表示:

[比特大陸] 在區塊鏈技術上做了許多貢獻,比如 AI 。他們做得很好。我們預計他們會慢慢轉向 AI 領域。

資料來源:Q1 2018 earnings call

“ AI ” 的含義很廣。雖然目前還待確認,但新的矢量處理器芯片可能是臺積電表示的 “人工智能技術”
。因爲這類芯片可以在散列算法之間切換,所以在一定程度上我們可以認爲這芯片屬於 AI 的範圍。矢量處理器芯片到底是隻能編程,就像現代 GPU
一樣,還是普遍來說可以比 GPU
更高效仍有待觀察。如果真的出現了這種芯片,這先進的技術能力可能被視爲比特大陸的一項重大成就。這種技術的研發成本可能更高,而且比專用集成電路技術更專業化,這會使挖礦中心化問題更加嚴重。

以太坊散列率增長 – 新芯片仍未部署的證據

儘管如此,我們還沒有看到在以太坊網絡上有意欲部署新芯片。 如下面的圖 7 和圖 8 所示,以太坊的算力(在廣義上說)在價格波動的情況下仍遵循正常的趨勢。

圖 7 – 以太坊散列率與價格和英偉達 GPU 銷售相比

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資料來源:彭博, Etherscan.io , Coinmarketcap ,英偉達, BitMEX 研究

圖 8 – 以太坊散列率與價格 – 7 日移動平均的滾動 90 日百分比增長

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資料來源:彭博, Etherscan.io , Coinmarketcap , BitMEX 研究

結論

在討論比特大陸新的以太坊礦機是不是 ASIC 以及新芯片可能對 PoW 變更免疫時, Vitalik Buterin 告訴我們:

我自己也是這麼看的

儘管我們上面已經說過,本文中的大部分內仍是根據我們的猜測。然而,即使我們對這款特定芯片的認知存在錯誤,我們仍然認爲在未來比特大陸或其他公司可能會開發出通用的散列芯片,該散列芯片效能在任何散列算法下都將比
GPU 更高 。此時,對抗 ASIC PoW 變更的時代可能已經結束,加密社區必須在兩個壞蘋果之間做出選擇:

  1. 允許 ASIC ,或者,

  2. 允許通用散列芯片,而其技術和生產能力可能更加中心化。

除非 PoS 系統經過證明足夠強大。

免責聲明

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