为什么小于4GB显存的显卡不能挖以太坊,以太坊合并后的挖矿新现实

在加密货币挖矿领域,以太坊曾一度是“显卡挖矿”的代名词,其独特的Ethash算法使得众多显卡矿工趋之若鹜,随着以太坊网络完成历史性的“合并”(The Merge),从工作量证明(PoW)机制转向权益证明(PoS)机制,显卡挖矿以太坊的时代已然落幕,即便在“合并”之前,随着以太坊网络的发展和算法的演进,一个显著的趋势也已显现:小于4GB显存的显卡在挖矿以太坊方面逐渐变得力不从心,甚至完全被淘汰,这背后并非偶然,而是由以太坊区块链自身的技术特性所决定。

要理解为何小于4GB显存的显卡无法有效挖矿以太坊,我们首先需要了解以太坊所采用的Ethash算法及其核心需求——DAG(有向无环图)

什么是DAG?它为何如此“费显存”?

Ethash算法是一种内存哈希函数,其设计初衷是为了抵制ASIC(专用集成电路)矿机的垄断,鼓励普通用户使用GPU(图形处理器)参与挖矿,Ethash算法在每一个“epoch”(时期,约30,000个区块)会生成一个独特的DAG文件。

这个DAG文件可以理解为一个巨大的数据集,它包含了用于挖矿计算的所有必要数据,随着以太坊网络的不断发展,区块高度持续增加,DAG文件的大小也在随之线性增长。

  • DAG大小计算公式: DAG大小 (in bytes) = 3 2^(epoch number / 30000) 30.72MB
  • 初始大小与增长: 以太坊创世时(epoch 0),DAG大小约为3.5GB,之后,每增加30,000个区块(约每4-5个月,取决于出块速度),DAG大小会增加约4GB。

显存(VRAM)在挖矿中的关键作用

在Ethash挖矿过程中,GPU的显存(VRAM)扮演着至关重要的角色,矿工需要将整个DAG文件加载到显存中,以便GPU能够高速访问这些数据进行哈希计算,这个过程类似于计算机运行程序时需要将程序和数据加载到内存(RAM)中。

  • 显存容量要求: 为了流畅地进行挖矿,GPU的显存容量必须至少能够容纳当前epoch的DAG文件,由于DAG文件会不断增大,对显存的要求也随之水涨船高。
  • 性能瓶颈: 如果显存容量不足以完整加载DAG文件,GPU就不得不从系统内存(RAM)中频繁读取数据,而系统内存的读写速度远低于GPU显存,这会导致严重的性能瓶颈,挖矿效率(哈希率)会大幅下降,甚至可能无法启动挖矿进程。

4GB显存:一道关键的“门槛”

既然DAG文件在不断增大,那么4GB显存为何成为一个关键的门槛呢?

  • DAG达到4GB的节点: 根据DAG大小计算公式,当epoch发展到某个阶段时,DAG文件的大小会突破4GB大关,在epoch 288000(大约对应于2020年2月初),DAG大小首次达到了4GB。
  • 小于4GB显存的困境: 在此之后,每个epoch的DAG文件都大于4GB,这意味着,所有显存容量小于4GB的显卡(例如常见的2GB、3GB显存显卡),将无法再完整加载整个DAG文件到显存中,其结果就是:
    1. 无法启动: 大多数挖矿软件会直接提示显存不足,无法启动挖矿。
    2. 效率极低: 即使某些软件或配置能勉强运行,也会因为频繁的内存交换而导致哈希率极低,远低于正常水平,电费成本可能都覆盖不了,完全不具备挖矿的经济性。
    3. 被淘汰: 随着DAG文件的持续增大(目前已超过10GB,并且仍在增长),小于4GB显存的显卡在以太坊挖矿方面已经完全失去了实用价值。

“合并”后的最终确认

虽然DAG大小的增长已经让小于4GB显存的显卡在“合并”前就被淘汰出以太坊挖矿的舞台,但“合并”的发生无疑是给这些显卡“最后一击”,随着以太坊转向PoS机制,显卡挖矿以太坊已成为历史,无论是大于4GB还是小于4GB显存的显卡,都无法再通过挖矿以太坊来获得区块奖励。

小于4GB显存的显卡不能挖以太坊,核心原因在于以太坊Ethash算法依赖的DAG文件大小持续增长,并最终超过了这些显卡的显存容量限制,显存不足导致无法高效加载和访问DAG数据,使得挖矿效率低下甚至无法进行,这一技术门槛,加上以太坊“合并”

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向PoS机制的转变,共同宣告了一个显卡挖矿时代的结束,也促使矿工们将目光投向了其他加密货币或寻找新的挖矿方向,对于拥有小于4GB显存显卡的用户而言,这或许意味着需要重新审视其在加密货币领域的定位与策略。

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