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| 本文作者： 包永剛 | 2018-05-14 19:28 |
雷鋒網按：本文作者是基于區塊鏈的云存儲平臺Sia的首席開發人員，大約一年前和Sia團隊的一些成員創立了加密貨幣ASIC制造公司Obelisk。創立新公司使他對數字加密貨幣市場有了更深的認識，本文他分享了ASIC芯片與數字貨幣玩家之間的關系。
所有芯片都是ASIC
很多人認為計算芯片分為三類：CPU，GPU和ASIC，但實際上芯片領域只有一種類型的芯片——ASIC。 在Nvidia，Intel和其他公司內部，他們都將其產品稱為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 設計人員有能力設計從1到10區間的芯片， 當設計人員從'1'移動到'10'的時候，失去了靈活性但獲得了性能的提升，當然也會因為犧牲靈活性可以減少設計和開發的工作量。
但我們之所以沒有看到通用性強的GPU和完全不靈活的ASIC之間的的產品，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品的原因。
當然也有介于GPU和ASIC之間產品的特例，如Baikal 礦機和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用。 Baikal 的案例特別有趣，因為它已經足夠淘汰大量數字加密貨幣開采使用的基本相同的芯片——GPU。
由于芯片設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的普及應用面臨障礙。
ASIC在加密貨幣中應用的障礙
ASIC的算法障礙
許多人對ASIC的悲觀態度持續了很長時間，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揮其計算性能，但通用的芯片如果只針對特定優化的算法，其性能的潛能就可以發揮出來。
不過，絕大多數的ASIC抗性算法都是由軟件工程師設計的，他們對定制硬件的局限性做出了假設，而這些假設往往是不正確的。 很多算法設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作一個整體。
以Equihash為例，當GPU執行Equihash計算時，必須由片外存儲器將數據傳入計算核心進行操作，然后在將結果傳至片外存儲器。不過Equihash需要對數據進行的操作非常簡單，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行大部分操作，大幅減少傳輸數據的損耗，并大大減少了傳輸的時間。可以看到，人們在過去的一年生產出了非常高效的Equihash ASIC。
因此當Bitmain為Equihash發布性能強大的ASIC時并不讓然感到意外。但我們內部的研究表明，Bitmain ASIC的性能實際上低于我們研究結果的5到10倍，這其中可能有很多原因，但我們認為未來幾個月有功能更強大的Equihash ASIC推出是相當合理的。
另外，ethash（Ethereum的算法）有寬松的設計，也是迄今為止我們研究過的最抗ASIC的算法，所以不像Equihash那樣可以輕松設計出ethash ASIC，從市場上的產品中也可以看到，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算有限的情況下也需要圍繞特定問題進行靈活性設計的難度。但最終會發現，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是一個有三個參數的算法，Zcash挖礦是針對這些參數的特定選擇而出現，而任何簡單的Hardfork（雷鋒網注：硬分叉，主要指因比特幣協議的突發改變而導致的兼容性的問題）都可能改變這些參數中的一個或多個。ASIC能為Equiahsh提供一個基本的架構，能夠滿足任何硬分叉的參數需求。這意味著，基于這種靈活性算法參數的調整不足以對芯片帶來挑戰，ASIC相比GPU會有速度和效率的大幅提升。
當然， 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在網絡上價值。 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）開發者致力于保持PoW算法的通用結構，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，某集團使用秘密開發ASIC開采Monero被曝光。 不過消息稱，自2017年初以來，他們一直在開發這些秘密ASIC， 這些秘密ASIC的投資回報是讓該集團得到了足夠多的錢。
據估計，Monero的秘密ASIC在被發現之前一年內幾乎占據了50％以上的哈希率，但沒有被人注意到。 在此期間，Monero的發行很大一部分集中在一個小團隊手中，51％的攻擊也可能隨時被執行。
Monero的硬分叉似乎已經成功影響了ASIC， ASIC設計人員試圖在他們的ASIC中增加靈活性，現在Monero已經宣布每年兩次的PoW變更，未來可能會看到具有更大靈活性的秘密ASIC。 由于Monero的區塊獎勵足夠高，即使ASIC只有30％的機會存活在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
目前已經有很多針對其他數字加密貨幣秘密ASIC的傳言。 不過擁有秘密ASIC的人往往不會談論，截至2018年3月，我們已經聽說有專門針對Equihash和Ethash的秘密ASIC。 我們相信，在Bitmain Z9發布之前，全部3個不同的組織正在Zcash上采用不同的ASIC進行挖礦。
由于礦工意支付數百萬美元為特別的數字加密貨幣設計產品，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，并且大部分是根據謠言和以前的關系來運作的。盡管如此，這是一個非常有利可圖的行業，即使發生了像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準，因為不會有一個足夠大以維持GPU作為基準的礦場。
ASIC游戲已經成為如此競爭激烈的游戲，因為回報足夠大。
ASIC芯片不重要
大多數礦機初創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，一天的目標是以盡可能少的錢做盡可能多的哈希， 更快和更節能的芯片意味著只需要在芯片上花費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、電源和電源管理、風扇、機箱、數據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會。 實際上，這也是導致Butterfly Labs失敗的原因之一 他們設計了一款能產生數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、不可靠的冷卻系統斗爭，這使得他們的強大的芯片遲遲不能上市并且運營成本太高。
Bitmain被低估
人們往往低估了Bitmain（比特大陸），他們有最多的錢，因為規模經濟而占主導地位。當然，他們產品上市的時間最短、擁有加密貨幣芯片最好的芯片開發人員、他們已經在幾十個地方創新，從大多數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主導地位。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或者認為因為他們玩弄手段，認為他們不可能在不耍詐的情況下繼續下去。 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行業務優化，并不受懲罰。 他們所做的一切都是高度優化的。 如果我們想了解挖礦，需要認識到今天大部分控制采礦的是一個令人印象深刻、技術精湛、精細化的實體。
結論
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。 至少在傳統的共識中，一個產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制可以使壟斷制造商保持步調一致。 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人員和社區使用，以應對惡意的哈希率，包括硬分叉和社區拆分。 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。 現在我們知道會有大量集中的哈希率，但我們仍然可以繼續作為開發人員和發明人研究即使哈希率匯集到少數幾個地方也是安全的結構和方案。
雷鋒網編譯，via sia
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