科普 | 什么是矿机？

作者：三青时间：2023-05-14 阅读数：人阅读

随着比特币暴涨进入了大家的视野，让很多人了解和参与了区块链的挖矿，数字货币也因此大火。在大家最初始的印象中，矿机是专业挖矿，如挖掘比特币，挖到就是赚到，源源不断产生财富的机器。

但矿机是如何工作，是如何挖矿，赚不赚钱等，这一系列问题相信很多人都不是那么了解的那么清楚。下面，就给大家聊聊什么是矿机。

01什么是矿机？

矿机，就是用于赚取加密货币的机器。我们可以先简单了解下挖矿的原理与流程：通过矿机提供算力进行工作量证明，来确保参与记账的节点的可信度。以比特币为例，这类计算机一般有专业的挖矿芯片，多采用安装大量显卡的方式工作，耗电量较大。计算机下载挖矿软件然后运行特定算法，与远方服务器通讯后可得到相应比特币，是获取数字货币最常用方式。

宏观角度来说：矿机可以是一切可以运行挖矿程序的机器。

比如：专业矿机、家庭电脑、智能手机、服务器、智能路由器、智能手表、智能电视机等等。

微观角度来说：矿机指的就是专业挖矿设备。

比如：ASIC 矿机、显卡矿机、以及一些币种的专属矿机（Filecoin矿机）等。

02主流矿机介绍及分类

我们可以按照 3 个方面来划分当前主流矿机：

硬件划分：ASIC 矿机、显卡矿机，以及特定币种的专用矿机（例如当下最火的 IPFS（Filecoin矿机）、挖矿路由等）。历史上的 FPGA 矿机等矿机；币种划分：比特币矿机、以太坊矿机、莱特币矿机、Filecoin 矿机等等；矿机所有权划分：本地矿机、云矿机；

下面介绍目前主流矿机：

GPU 矿机

GPU 矿机，简单的解释就是通过显卡（GPU）挖矿的数字货币挖矿机。在比特币之后，陆续出现了一些其他数字资产，比如以太坊、莱特币等等，其中一些币所用的算法与比特币并不相同，为了达到更高的挖矿效率，矿工们做了不同的测试，最后发现 SHA256 算法的数字货币使用ASIC挖矿效率最高。而 Scrypt 等其他算法的数字货币用GPU显卡挖矿效率最高，于是催生出了专门的 GPU 矿机。

ASIC 矿机

ASIC 矿机是指使用 ASIC 芯片作为核心运算零件的矿机。ASIC 芯片是一种专门为某种特定用途设计的芯片，必须说明的是它并不只用于挖矿，还有更广泛的应用领域。这种芯片的特点是简单而高效，例如比特币采用 SHA-256 算法，那么比特币 ASIC 矿机芯片就被设计为仅能计算 SHA-256，所以就挖矿而言，ASIC 矿机芯片的性能远超过当前顶级的电脑 CPU。

Filecoin 矿机

Filecoin 矿机就是大家常说的 IPFS 矿机，因 IPFS 是协议，而衍生的 Filecoin 是区块链，是可以挖矿，是IPFS激励层，所以称为 Filecoin 矿机。

Filecoin 挖矿有两个非常核心的算法，复制证明（PoRep）和时空证明（PoSt）。

需要了解的是，为了整个网络的安全性，官方团队特意在这两个证明环节加大了对计算的要求，同时也提高了硬件设备的门槛。所以低配硬件进行存储挖矿的可能性几乎为 0（注意，只针对存储挖矿）。

03矿机的发展历史

混沌时期--CPU

时间大概：2009 年 1 月~2011 年 1 月

一般是指最早利用个人电脑的 CPU 来提供算力的矿机。可以把主板上不必要的硬件全部去掉，连上网络也可以通过网络来管理和配置。但因 GPU 被发现到大量普及运用，CPU 的时代就中止了。

优点：简单容易组装，成本低。

缺点：按现在的全网算力，CPU 毫无竞争优势，如用 CPU 矿机挖矿获得比特币，它的概率估计比您去中彩票还低。

鸿蒙时期--GPU（显卡）

时间大概：2010 年 7 月

因全网挖矿竞争等难度不断增加，2010 年 7 月 18 日：一个名叫 ArtForz 的矿工，第一个成功实现了用个人的 OpenCL GPU 挖矿。于是一块或者多块较高端的显卡组装的挖矿设备就诞生了。它的特点是一个主板可以插多个GPU 同时提供算力。因其超强算力，CPU 直接淘汰，2010 年也被矿工们成为 GPU 之年，但 GPU 矿机也没有持续很久。

优点：可以集中提供算力。

缺点：贵，太贵，真的太贵了。

洪荒时期--FPGA 专业矿机

时间大概：2013 年 3 月~2013 年 5 月

FPGA 矿机活跃的时期，相比同时代的 CPU、GPU 矿机，FPGA 虽然算力性能不占优，但功耗要低很多，综合功耗比很高。但相比 CPU、GPU，FPGA 挖矿的辉煌年代特别短暂。

优点：相比其他功耗低，综合功耗比很高。

缺点：开发难度大，随着算力增加，生产成本大于挖矿成本。

太古时期：ASIC 矿机

时间大概：2013 年 7 月

2012 年 12 月，第一家 ASIC 矿机厂商诞生——蝴蝶。蝴蝶是来自美国团队的研发产品，蝴蝶的出现并没有实质性的产品，以期货的形式出现，并宣布2013年3月份陆续发货，并且开始接受预定，且说三天可以回本，使其短时间内产生了上万个订单，因此在短期内便吸引了上万个订单，官网数据显示预定数量达 6 万台。几个月后，蝴蝶仍旧没有兑现，直到 2013 年 7 月才开始小规模出货，2014 年 1 月才完成所有订单。

优点：成本低、低能耗。

缺点：进入门槛高，催生了很多人忧虑的矿霸问题。

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