很多人認(rèn)為計算芯片分為三類：CPU，GPU和ASIC，但實際上芯片領(lǐng)域只有一種類型的芯片——ASIC。 在Nvidia，Intel和其他公司內(nèi)部，他們都將其產(chǎn)品稱為ASIC，所謂的其它類型的芯片實際上只是ASIC的另一說法。

如果用1到10來衡量芯片的靈活性，用英特爾的CPU代表'1'，針對比特幣的ASIC代表'10'。在這個尺度上，GPU的靈活性是'2'。如果 設(shè)計人員有能力設(shè)計從1到10區(qū)間的芯片， 當(dāng)設(shè)計人員從'1'移動到'10'的時候，失去了靈活性但獲得了性能的提升，當(dāng)然也會因為犧牲靈活性可以減少設(shè)計和開發(fā)的工作量。

但我們之所以沒有看到通用性強(qiáng)的GPU和完全不靈活的ASIC之間的的產(chǎn)品，是因為通常在放棄足夠的靈活性不選擇GPU的時候，只想到一個非常具體的應(yīng)用程序，并且愿意犧牲每一點靈活性最大限度提高性能。另外，設(shè)計完全不靈活的ASIC也要便宜得多，這也是一般看不到靈活度介于中間產(chǎn)品的原因。

當(dāng)然也有介于GPU和ASIC之間產(chǎn)品的特例，如Baikal 礦機(jī)和Google TPU，這些芯片可以在比GPU性能更好的同時上覆蓋靈活的應(yīng)用。 Baikal 的案例特別有趣，因為它已經(jīng)足夠淘汰大量數(shù)字加密貨幣開采使用的基本相同的芯片——GPU。

由于芯片設(shè)計人員具有制造靈活的芯片的能力，無論是輕微靈活性還是高度靈活性，每一種靈活性都只需犧牲一點性能，這也讓ASIC的普及應(yīng)用面臨障礙。

ASIC在加密貨幣中應(yīng)用的障礙

ASIC的算法障礙

許多人對ASIC的悲觀態(tài)度持續(xù)了很長時間，并且也有足夠的理由。不過通用計算芯片像CPU、GPU甚至DRAM為了滿足通用計算需求都不能真正發(fā)揮其計算性能，但通用的芯片如果只針對特定優(yōu)化的算法，其性能的潛能就可以發(fā)揮出來。

不過，絕大多數(shù)的ASIC抗性算法都是由軟件工程師設(shè)計的，他們對定制硬件的局限性做出了假設(shè)，而這些假設(shè)往往是不正確的。 很多算法設(shè)計人員似乎都沒有意識到，ASIC中可以將芯片的計算核心和存儲部分當(dāng)作一個整體。

以Equihash為例，當(dāng)GPU執(zhí)行Equihash計算時，必須由片外存儲器將數(shù)據(jù)傳入計算核心進(jìn)行操作，然后在將結(jié)果傳至片外存儲器。不過Equihash需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行的操作非常簡單，可以將計算核心和存儲合并在一起，這意味著可以在同一個地方進(jìn)行大部分操作，大幅減少傳輸數(shù)據(jù)的損耗，并大大減少了傳輸?shù)臅r間。可以看到，人們在過去的一年生產(chǎn)出了非常高效的Equihash ASIC。

因此當(dāng)Bitmain為Equihash發(fā)布性能強(qiáng)大的ASIC時并不讓然感到意外。但我們內(nèi)部的研究表明，Bitmain ASIC的性能實際上低于我們研究結(jié)果的5到10倍，這其中可能有很多原因，但我們認(rèn)為未來幾個月有功能更強(qiáng)大的Equihash ASIC推出是相當(dāng)合理的。

另外，ethash(Ethereum的算法)有寬松的設(shè)計，也是迄今為止我們研究過的最抗ASIC的算法，所以不像Equihash那樣可以輕松設(shè)計出ethash ASIC，從市場上的產(chǎn)品中也可以看到，許多人仍然可以很好地使用性能不那么強(qiáng)的GPU。

需要指出的是，所有支持ASIC的人一直以來都低估了硬件工程師即使在預(yù)算有限的情況下也需要圍繞特定問題進(jìn)行靈活性設(shè)計的難度。但最終會發(fā)現(xiàn)，對于任何算法而言，定制硬件工程師總會能找到一個方法可以擊敗通用硬件。

ASIC的Hardfork障礙

Equihash是一個有三個參數(shù)的算法，Zcash挖礦是針對這些參數(shù)的特定選擇而出現(xiàn)，而任何簡單的Hardfork(雷鋒網(wǎng)注：硬分叉，主要指因比特幣協(xié)議的突發(fā)改變而導(dǎo)致的兼容性的問題)都可能改變這些參數(shù)中的一個或多個。ASIC能為Equiahsh提供一個基本的架構(gòu)，能夠滿足任何硬分叉的參數(shù)需求。這意味著，基于這種靈活性算法參數(shù)的調(diào)整不足以對芯片帶來挑戰(zhàn)，ASIC相比GPU會有速度和效率的大幅提升。

當(dāng)然， 很多人沒有意識到靈活的ASIC是可能的，并且期望使用小的硬分叉來破壞ASIC在網(wǎng)絡(luò)上價值。 有時候小的硬分叉可能是足夠的，但正如算法可能對ASIC有抗性一樣，ASIC可能會成為硬分叉的抗性，特別是當(dāng)更改較小時。

巨額回報下的秘密ASIC

Monero秘密的ASIC

Monero(門羅幣)開發(fā)者致力于保持PoW算法的通用結(jié)構(gòu)，并且由于這一承諾，我們相信Monero礦工能夠以不到5倍的性能擊敗硬分叉。幾個月前，某集團(tuán)使用秘密開發(fā)ASIC開采Monero被曝光。 不過消息稱，自2017年初以來，他們一直在開發(fā)這些秘密ASIC， 這些秘密ASIC的投資回報是讓該集團(tuán)得到了足夠多的錢。

據(jù)估計，Monero的秘密ASIC在被發(fā)現(xiàn)之前一年內(nèi)幾乎占據(jù)了50%以上的哈希率，但沒有被人注意到。 在此期間，Monero的發(fā)行很大一部分集中在一個小團(tuán)隊手中，51%的攻擊也可能隨時被執(zhí)行。

Monero的硬分叉似乎已經(jīng)成功影響了ASIC， ASIC設(shè)計人員試圖在他們的ASIC中增加靈活性，現(xiàn)在Monero已經(jīng)宣布每年兩次的PoW變更，未來可能會看到具有更大靈活性的秘密ASIC。 由于Monero的區(qū)塊獎勵足夠高，即使ASIC只有30%的機(jī)會存活在PoW硬分叉，但這可能也是值得的。

我的猜測是，Monero礦工將要會建設(shè)計新的秘密ASIC，并且這些ASIC將更加靈活，遵循Monero每6個月推出的硬分叉。

其他的秘密ASIC

目前已經(jīng)有很多針對其他數(shù)字加密貨幣秘密ASIC的傳言。 不過擁有秘密ASIC的人往往不會談?wù)摚刂?018年3月，我們已經(jīng)聽說有專門針對Equihash和Ethash的秘密ASIC。 我們相信，在Bitmain Z9發(fā)布之前，全部3個不同的組織正在Zcash上采用不同的ASIC進(jìn)行挖礦。

由于礦工意支付數(shù)百萬美元為特別的數(shù)字加密貨幣設(shè)計產(chǎn)品，因此 即使是低等級的加密貨幣也有可能為有專用ASIC，為擁有者提供數(shù)百萬美元的利潤。因此，圍繞秘密采礦建立了一個非正式的地下工廠。保密也意味著它是斷開的，并且大部分是根據(jù)謠言和以前的關(guān)系來運(yùn)作的。盡管如此，這是一個非常有利可圖的行業(yè)，即使發(fā)生了像Vertcoin硬分叉的事情，但秘密采礦者遭受的挫折與成功的回報相比顯得相形見絀。

有一點可以肯定，每一枚價值超過2000萬美元的幣都至少有一組秘密的ASIC正在上面開采，或者在幾個月內(nèi)將有秘密的ASIC開采。 檢測是否有秘密ASIC最簡單的方法是GPU的回報，但是隨著ASIC持續(xù)滲透到市場上的每一個幣種，這將不再是一個可靠的度量標(biāo)準(zhǔn)，因為不會有一個足夠大以維持GPU作為基準(zhǔn)的礦場。

ASIC游戲已經(jīng)成為如此競爭激烈的游戲，因為回報足夠大。

ASIC芯片不重要

大多數(shù)礦機(jī)初創(chuàng)公司似乎都非常注重芯片本身，不過 從我們所看到的情況來看，該芯片實際上還不到整個故事的一半，但如果你擁有的是世界上最好的芯片，也不會成為一個有競爭力的制造商。

作為一名礦工，一天的目標(biāo)是以盡可能少的錢做盡可能多的哈希， 更快和更節(jié)能的芯片意味著只需要在芯片上花費(fèi)更少就可以獲得更多哈希率。但礦工不只是花錢在芯片和電力上， 還需要在PCB、控制器、以太網(wǎng)、電源和電源管理、風(fēng)扇、機(jī)箱、數(shù)據(jù)中心的貨架等方面花錢。

因此，芯片只是成功開采的一部分，如果沒有看到這一點可能會最終因為芯片而失去賺錢的機(jī)會。 實際上，這也是導(dǎo)致Butterfly Labs失敗的原因之一 他們設(shè)計了一款能產(chǎn)生數(shù)百瓦熱量的高性能芯片，相比而言Bitmain芯片的典型功率約為6瓦。 但Butterfly Labs不得不與昂貴、尖端、不可靠的冷卻系統(tǒng)斗爭，這使得他們的強(qiáng)大的芯片遲遲不能上市并且運(yùn)營成本太高。

Bitmain被低估

人們往往低估了Bitmain(比特大陸)，他們有最多的錢，因為規(guī)模經(jīng)濟(jì)而占主導(dǎo)地位。當(dāng)然，他們產(chǎn)品上市的時間最短、擁有加密貨幣芯片最好的芯片開發(fā)人員、他們已經(jīng)在幾十個地方創(chuàng)新，從大多數(shù)人不知道的地方降低成本和提升效率，以上這些都讓他們占據(jù)主導(dǎo)地位。因此，Bitmain可以確保在每一次迭代中都是頂尖的。

另外，我覺得很多人低估Bitmain或者認(rèn)為因為他們玩弄手段，認(rèn)為他們不可能在不耍詐的情況下繼續(xù)下去。 但事實并非如此。 他們玩弄手段是因為他們可以在另一方面進(jìn)行業(yè)務(wù)優(yōu)化，并不受懲罰。 他們所做的一切都是高度優(yōu)化的。 如果我們想了解挖礦，需要認(rèn)識到今天大部分控制采礦的是一個令人印象深刻、技術(shù)精湛、精細(xì)化的實體。

結(jié)論

所有這一切都表明挖礦是對大型玩家來說的。花的錢越多才能擁有的更多的優(yōu)勢，并且沒有一種簡單的方法來可以改變這個事實。 至少在傳統(tǒng)的共識中，一個產(chǎn)生和控制大部分哈希率的大型實體似乎或多或少都是最終的勝者，并且最好的情況是有2或3個主要參與者處于相同的地位。

雖然這是不利于消息，但它不是比特幣或其他加密貨幣的世界末日。 哈希率分散是一項很好的選擇，但也有很多其他激勵措施和機(jī)制可以使壟斷制造商保持步調(diào)一致。 比特幣/ Segwit2x情況就是一個很好的例子， 超過80%的哈希率公開支持激活Segwit2x，但整體動作失敗。

還有很多其他工具可供加密貨幣開發(fā)人員和社區(qū)使用，以應(yīng)對惡意的哈希率，包括硬分叉和社區(qū)拆分。 哈希率所有者知道這一點，因此他們小心翼翼地不做任何會引起反抗或威脅其健康利潤流量的事情。 現(xiàn)在我們知道會有大量集中的哈希率，但我們?nèi)匀豢梢岳^續(xù)作為開發(fā)人員和發(fā)明人研究即使哈希率匯集到少數(shù)幾個地方也是安全的結(jié)構(gòu)和方案。