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为什么不能用CPU挖矿?

现在挖矿热潮,矿工们大量的采购显卡用来挖矿,这时候很多用户就不明白既然是做运算那为什么不用CPU挖矿而是用显卡挖矿呢?其实这都是因为CPU是一个“遇强则强”的东西。

挖矿所需要执行的任务就是一个很简单的解密码计算,并不需要太多的指令,也就是说挖矿只需要一些特定的晶体管就行了。但是如果用CPU挖矿的话会导致一周期内很多晶体管都是闲置的,并没有在工作,所以就闲置了。而显卡为了增强显示图像的能力,省去了很多与显示功能无关的晶体管,所以显卡只能用来显示画面,而且在显示画面这个功能任务上,显卡自然比CPU快很多。然后挖矿所执行的任务和显卡又差不多,所以显卡挖矿要比CPU更快。

没说CPU不能挖啊,最开始都是用CPU挖。

但是随着对挖矿算法的深入研究,大家发现原来挖矿都是在重复一样的工作,而CPU作为通用性计算单元,里面设计了很多诸如分支预测单元、寄存单元等等模块,这些对于提升算力是根本没有任何帮助的,而且CPU根本不擅长于进行并行运算,一次最多就执行十几个任务,这个和显卡拥有数以千计的流处理器差太远了,显卡高太多了,因此大家慢慢针对显卡开发出对应的挖矿算法进行挖矿。

以BTC为例,它最基本的算法原理就是,把已有的10分钟内的所有交易作为一个输入,加上一个随机数,当10分钟内所有交易记录加上你的这个随机数计算出一个SHA256的hash。里面几乎都是整数运算,这个根本就像是为显卡特别打造一样,显卡非常适合这种无脑性算法,流处理器数目越多约占优势。

就Hash计算而言,它几乎都是独立并发的整数计算,GPU简直就是为了这个而设计生产出来的。相比较CPU可怜的2-8线程和长度惊人的控制判断和调度分支,GPU可以轻易的进行数百个线程的整数计算并发(无需任何判断的无脑暴力破解乃是A卡的强项)。OpenCL可以利用GPU在片的大量unified shader都可以用来作为整数计算的资源。而A卡的shader(流处理器)资源又是N的数倍(同等级别的卡)

不过到了后来大家发现显卡还是太弱了,直接上ASIC大规模堆ALU单元就能极大程度提升算力,巴掌大的算力板的算力已经是显卡的好几十倍,所以现在比特币不用专门的ASIC矿机根本挖不动。

尽管后期的币种LTC所使用的 Scrypt 算法还引入了大量相互依赖的、随机的访存指令,当 Footprint 足够大时,还会在 GPU 的 L2 级别、甚至 TLB 级别出现大量的缓存失效,从而产生更多的 DRAM 访问,以弱化矿机(ASIC/FPGA)相较于 GPU 在整数运算性能上的优势,但是依然被人针对性研发出矿机,目前也只有专门矿机才能挖。

不过像第二代虚拟货币(比如说是ETH、ZEC这种)由于吸取了前辈们被爆算法的经验,在挖掘算法上做了更加特别优化,防止出现无脑的运算,对于显存要求特别高,因此可以有效抵抗矿机的入侵。

也因为ETH这种只能靠显卡挖矿,造成了2017年下半年开始的显卡涨价潮、缺货潮,很多矿主都卖了成千张显卡回去组建矿机挖掘这些虚拟货币,久而久之,大家都认为CPU不能挖矿,其实只是效率、效益太低了而已。


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通俗来说,打个比方,一个CPU相当于一个博士,解题秒杀小学生。一个GPU相当于1000个小学生。挖矿就好比一道1 1=2的算数题,无论是博士,小学生都可以1秒算完并写下答案。1000道算数题博士(CPU)需要花费1000秒,而小学生们(GPU)每人一道即可完成,相当于1秒完成1000道。所以呢,CPU不是不能挖矿,而是效率太低,没有GPU这种“低廉劳动力”来的实在。

举个例子四核心i7相当于四个博士,很聪明,而gtx1060有1280个流处理器,相当于1280个小学生,32个当然光栅处理器和96个纹理处理器是不能参与数学计算的只能处理图形或光影物理特效。挖矿是那种简单重复计算比如一加二三加四等等,小学生都能算出来,这样就是博士和小学生差不多速度能算出来,但是1280小学生肯定比四个博士算的题目多的多。当然显卡效率高,CPU几乎是闲置,所以挖框讲的是是谁算的题目多,而不是谁算的复杂。

一看这些回复都是没有挖过矿的,btc刚开始就是用cpu挖的,但是由于btc每天产出是恒定的(也不是恒定,而是越来越少),而且挖的人越来越多了,这样就导致单个cpu的算力由于太小,抢不到块,造成就是挖挖一年也挖不到一个块的情况,所以cpu挖矿逐渐被淘汰,显卡和专用的asic矿机取代了cpu挖矿。

举个例子

同样处理1 1=2

cpu相当于是1个老师

一分钟算60回

GPU相当于是班里面的50个学生

一个人一分钟30回

cpu只有几核 然而主流的GPU拥有上千的流处理器

同等时间下简单的问题你肯定知道那个快了


不过现在门罗币算法貌似对cpu的利用率挺高,如果考虑挖矿的话不妨试试

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