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揭秘矿机厂商,浅谈加密钱币挖矿范畴的近况与将来

公布工夫:2018-05-21  作者:linkea编译  泉源:矿业静态  
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各人好,我是基于区块链的云存储平台Sia(云储币)的首席开辟者。约莫一年前,我和Sia团队的一些成员创建了加密钱币ASIC矿机制造公司Obelisk(方尖碑)。我们的第一批ASIC矿机将在8周内发货,Obelisk的阅历使我们对加密钱币挖矿范畴的了解愈加深化了。


我们创建Obelisk的缘由之一是,我们以为加密钱币开辟者对挖矿范畴理解甚少,而深化该范畴的最好方法是我们本人入手,把矿机推向市场。


自从Obelisk创建以来,我们学到了很多与GPU、ASIC、FPGA有关的挖矿范畴知识,另有怎样抗ASIC、矿场相干、电力相干以及加密钱币开辟职员应该留意的其他相干方面的知识。我们无法分享我们所晓得的统统,但我们曾经汇总了一系列要害信息,我以为这些信息对加密钱币设计者和加密钱币社区的其他成员都是有协助的。


抗ASIC化


临时以来,我们不断悲观于抗ASIC化,但开辟矿机之旅坚决了我们的态度。硬件黑白常灵敏的。像CPU,GPU如许的通用盘算设置装备摆设,乃至是DRAM,都市对其真实潜力做出本质性的妥协,以便用于普通盘算。大少数算法都针对根本硬件开辟,做出了少量的优化,去除了一切通用盘算局部,而偏重于某一特定方面的盘算。


绝大少数抗ASIC算法都是由软件工程师针对定制硬件的范围性做出假定而设计的。但这些假定每每是不准确的。


Equihash算法大概是最容易被ASIC化的,许多人都对equihash算法十分有决心,但一年前我们曾经说过我们晓得怎样制造高效的equihash算法ASIC矿机了。


要害是要对内存停止排序。很多算法设计职员好像都没无意识到,可以将ASIC芯片的盘算和存储局部停止兼并。当GPU实行equihash算法停止盘算时,它必需将数据从片外贮存器带入盘算中心,操纵数据,然后再将改动后的数据发送回片外存储器。


Equihash算法对数据停止的操纵十分复杂,我们可以将ASIC的盘算和存储局部兼并在一同,这意味着可以GPU在原地停止大局部操纵,大幅增加了用于挪动数据的能量,而且也大大延长了数据调解之间的工夫。这大大进步了服从和速率。


无须置疑,比特大陆公布弱小的Equihash算法ASIC矿机时,我们一点也不感触诧异。比特大陆的ASIC矿机功能实践上比我们本人外部研讨预测的要低得多(5倍至10倍)。这能够有许多缘由,但总的来说,我们以为接上去的几个月里,功用更弱小的Equihash算法ASIC矿机被推出也是相称公道的。


我们还为Ethash算法(以太坊的算法)作了松懈设计。必需供认,Ethash算法并不像Equihash算法那样容易被ASIC化,但正如我们从当今市场上的产物中看到的那样,该算法依然可以很好地适配过期的GPU。Ethash算法是迄今为止我们研讨过的最抗ASIC的算法,其他大少数算法可运用的快捷操纵比Equihash算法可运用的更无效。


如许你终极将能造出可赛过通用硬件的定制硬件。我所谈到的一切支持抗ASIC化的人,都一向地低估了硬件工程师围绕特定题目设计定制硬件的灵敏性,即便在预算无限的状况下,关于任何算法来说,定制硬件工程师总能找到一条路来击败通用硬件。这是通用硬件的根本瓶颈。


抗硬分叉


很多人都将盘算芯片分为三类:CPU,GPU和ASIC。固然这些种别是众所周知的,但在芯片范畴,实践上芯片只要一品种型:ASIC(公用集成电路)。英伟达、英特尔等其他公司都将其产物称为ASIC。大众所知的这些芯片种别实践上正证明白ASIC的灵敏性。


我用1到10的标准来权衡其灵敏性。一边是“1”,我们安排一颗英特尔CPU。另一边是“10”,我们放一台比特币ASIC矿机。设计职员有才能造出恣意位于1到10的区间的芯片。当从“1″挪动到”10″时,芯片得到了很大的灵敏性,但拥有了微弱的功能。在捐躯了灵敏性的同时,也增加了所需的设计开辟任务量。在这个标准上,GPU位于“2”上。


普通来说,我们没有看到过任何介于GPU和完全不灵敏的ASIC之间的产物,由于通常如许的产物在保持充足的灵敏性的同时,总是会为了特定使用而情愿捐躯每一bit的灵敏性来最大化功能。设计完全不灵敏的ASIC的本钱也要低许多,这也是你在这标准间看不到太多别的产物的另一个缘由。


位于GPU和ASIC之间的两个产物例子是Baikal矿机和谷歌TPU。这些芯片愈加灵敏,功能也比GPU要好得多。Baikal矿机的案例特殊风趣,由于它足以镌汰实用于挖少量加密钱币的GPU,这些加密钱币都可运用相反的根底芯片挖。这些芯片好像还具有充足的灵敏性,可以抗硬分叉。


由于芯片设计职员的确有才能制造出灵敏性差别的芯片,而无论其是细微灵敏照旧高度灵敏,每次灵敏性的调解都只需捐躯一点点功能,因而随着用硬分叉来抗ASIC化的次数越多,硬分叉的结果也就越差。门罗币开辟团队已答应将保存其PoW算法的相反通用架构,而由于这一答应,我们置信将来的门罗币矿机可以凭仗不到五倍的功能提拔就能乐成跟上硬分叉。


Equihash算法触及到了三个参数。Zcash挖矿则触及到其某些特定参数,Zcash的任一硬分叉都能够改动这些参数中的一个或多个。而我们可以为equiahsh算法ASIC矿机设计一个根本架构,它可以乐成地抵挡参数变卦的硬分叉。意思便是,调解参数的根底硬分叉并缺乏以抗ASIC化,想抗ASIC化必需作出愈加基本的改动。虽然ASIC矿机被调解到具有这种灵敏性,但我们仍置信我们的ASIC矿机速率和服从能大幅抢先于GPU。但是由于我们没有乐成为这一equihash算法ASIC矿机融到资金,以是这一设计就被放置了。


这也再次证明白ASIC的才能。我以为,许多人没无意识到进步ASIC的灵敏性是能够的,并且他们还以为只需停止一次小的硬分叉就足以抗ASIC化。偶然候如许做大概就充足了,但正如算法可以抗ASIC化一样,ASIC也可以抗硬分叉,特殊是当硬分叉改动较小的时分。


门罗币的机密ASIC矿机


几个月前,有人地下表现门罗币公用ASIC矿机曾经被机密研收回来了,且曾经开挖门罗币了。而我失掉的音讯称,自2017年终以来,曾经有人在用这些机密ASIC矿机挖门罗币了,在被发明之前就曾经机密地挖了快要一年了。这些机密ASIC矿机的投资报答率极高,并给了这一团队充足多的钱去实验霸占另外抗ASIC加密钱币。


据估量,门罗币的机密ASIC矿机在被发明之前简直在整整一年占据了50%以上的算力,但却没有被人发明。在此时期,大局部门罗币会合在一个小团队手中,51%打击随时能够被实行。


门罗币的硬分叉好像曾经乐成地抵挡了ASIC化。我不置信该ASIC的设计职员会试图进步其ASIC矿机的灵敏性,但是如今门罗币曾经宣布每年两次的PoW算法变卦,我们大概能发明更多、灵敏性更强的机密ASIC矿机。门罗币的区块嘉奖丰盛,假如你以为你的ASIC矿机只要30%的概率能抵挡硬分叉,那么去寻求别的抗硬分叉的ASIC矿机显然是更值的。


我猜想,将来将会呈现新的门罗币ASIC矿机,而且这些ASIC矿迟钝活性将更高,以跟随门罗币半年一次的硬分叉。


其他机密ASIC矿机


我们曾经听说过很多传言称,如今其他加密钱币也有机密ASIC矿机了。而那些拥有机密ASIC矿机的人每每不谈判论它们。但停止2018年3月,我们曾经听说,如今曾经有专门针对Equihash和Ethash算法而研发的机密ASIC矿机了,还听说别的小型加密钱币还没有被ASIC化。我们以为,在比特大陆的蚂蚁矿机Z9公布之前,就有3个差别的团队在用差别的ASIC矿机挖Zcash了。


那些矿场情愿破费数百万美元来投资专业挖某种加密钱币。即便是排名较后的加密钱币也有能够为这些拥有公用ASIC矿机的人带来数百万美元的利润。因而,围绕机密挖矿圈曾经树立起了一个非正式的地下产业。其所触及的少量失密任务意味着它是与外界阻遏的,有关这一财产的细致信息大多是从传言或从其曩昔的相干干系人那听来的。但这依然是一个十分有利可图的财产,即便发作像Vertcoin硬分叉如许的事变,它给这些机密矿工的打击也远远比不上其乐成带来的报答。


在这一点上,我以为可以一定的是,过来一年里,每个区块嘉奖代价2000美元以上的PoW币至多曾经被一群机密ASIC矿机挖过头至曾经挖过几个月了。检测这个最复杂的办法是检查GPU的return,但是随着ASIC矿机持续浸透到市场上每个加密钱币,这将不再是一个牢靠的器量规范,由于没有只能用GPU挖的、范围充足大的加密钱币可作为基准来预算了。


正因如今赌桌上放满了钱,ASIC游戏才得以开展成云云初级。即便是小型加密钱币也能够代价数万万美元,这足以证明这是一项高危害的消费投资。


揭秘矿机厂商


向大众贩卖ASIC矿机的厂商,比方比特大陆,与消耗者相比,他们盈余的能够性更小。以Sia为例,我们估量比特大陆向市场推行其蚂蚁矿机A3的本钱低于1000万美元。在蚂蚁矿机A3公布后的短短8分钟内,比特大陆就曾经获得了超越2000万美元的硬件贩卖额,而他们只破费了1000万美元来设计和制造该矿机。在矿机给客户带来收益前,比特大陆就曾经发出了他们全部的初始投资源金,乃至还大赚了一笔。


在这种状况下,硬分叉显然损伤不到比特大陆。比特大陆从Sia中大赚了一笔,而开辟者却对此能干为力。比特大陆公布的门罗币矿机也是云云。在门罗币社区宣布要停止硬分叉时,比特大陆乃至还没有发布他们的矿机,但他们好像在之前就曾经向其客户出售了少量门罗币矿机,以补偿本钱并从中赢利。


挖矿比赛是矿机厂商赢利的源头。他们可以控制硬件的消费和供给,他们也比其别人更理解行业近况。矿机的红利才能很大水平上取决于矿机厂商未向外界泄漏的产量。


关于Halong的Decred矿机来说,我们看到他们“卖出”了一批未知数目的代价10,000美元的矿机。之后,据察看,有超越50%的挖矿嘉奖被发送到了一个与Halong相干的单一地点,这意味着他们的确给本人保存了大局部算力和利润。我们对挖矿设置装备摆设的观察标明,这些设置装备摆设的总制形成本低于1,000美元,这意味着任作甚此支付10,000美元的人都向矿机厂商领取了高额的利润溢价,使得他们可以为本人再消费9台设置装备摆设。除此之外,矿机买方不晓得有几多产物已售出,也不晓得矿机出货时的挖矿难度。矿机厂商固然晓得买方能否可以回本,但买方不晓得。买方完全信托矿机厂商。


假如挖像Sia如许的加密钱币每月可以取得代价1000万美元的区块嘉奖,而一批矿机终极能挖出代价1.2亿美元的Sia,你能够会猜想矿机厂商最多能从这批矿机中赚取1.2亿美元。但实践上,矿机厂商有方法赚到更多的钱。


在比特大陆蚂蚁矿机A3的案例中,比特大陆先将一小批A3矿机以十分快的发货速率(不到10天)向大众出售。不久之后,YouTube就开端传播那些购置矿机的人的视频,这些人每天经过其矿机可取得800美元的正当支出。这使人们开端猖獗寻求A3矿机,使得比特大陆十分乐成地卖出了其第二批A3矿机。


固然我们并不克不及确切晓得比特大陆卖出了几多A3矿机,但我们疑心他们在第二批的矿机贩卖中取得的利润率大于他们运用A3矿机挖矿取得的潜伏区块嘉奖收益。也便是说,比特大陆选择卖出超越一亿美元的矿机是由于他们晓得,即便假定用收费电,这些挖矿收益也缺乏以让客户回本。这曾经不是第一次了,他们公布的达世币矿机也是如许。我们称之为“大水”,这是制造商和客户之间存在着风险的信息不合错误称景象的另一个例子。


加密钱币矿机厂商仍在出售“印钞机”。一个资金富足、只求利润最大化的印钞机厂商,比起希冀用印钞机打印出更多的钱,它更倾向于选择出售印钞机以赚得更多的钱。买家需求明确为什么矿机厂商选择出售这些矿机而不是本人保管它们。


有一些来由让矿机厂商选择卖出矿机而不是本人保存它。起首是资源,消费制造是一个消耗宏大的进程,也需求花上不少工夫。假如矿机厂商没有充足的资金来消费本人的矿机,那么取而代之去贩卖这些矿机是故意义的,它们会将经过贩卖而取得的钱再投入消费。这可以归结为矿机厂商是在卖出将来收益以取得即时收益,在金融范畴这是种很罕见的买卖。


矿机厂商选择卖出矿机而不是本人运转矿机的另一个缘由出于运转矿机的电力本钱。假如矿机厂商只能取得肯定的电力供给,那么别的拥有便宜电力供给或拥有矿场的人就情愿以高于矿机厂商的售价买入这些矿机。但是,大少数矿机厂商都可以取得便宜电力供给,除非你有收费电力可用或许能专业化运营,不然你不行能比矿机厂商做得更好。


最初,矿机厂商能够也有一些其他的来由,比方他们盼望的是能敏捷取得资金,而不是临时投资硬件自身。虽然云云,实践挖矿的状况能够并非云云,由于矿机的寿命通常不到两年,这对企业而言等候回本的工夫并不算长。

 

矫捷化消费


在传统的芯片开辟范畴,从项目开辟任务启动到推出芯片约莫需求2年的工夫。就我们制造的Sia矿机和Decred矿机而言,从项目启动到产物交付的整个进程大约需求13个月。假如我们不得不再次做异样的事变,我想我们可以在9个月内完成。


我们大局部工夫都破费在了芯片的全定制路由上。如今有一个更快的开辟进程叫做“结构布线”,它可以延长3个月的芯片开辟工夫,但是芯片消费速率会比全定制的慢上2到5倍。我们以为假如我们接纳结构布线设计方案,我们可以将我们的产物交付工夫延长至6个月。


我们以为,比特大陆花了约莫5个月的工夫才造出了A3矿机,以是Halong需求9个月的工夫才干造出B52矿机。我们疑心他们都是运用结构布线办法完成消费的,尤其是思索到他们的消费速率都较慢。


这是重新开端造芯片所要花的工夫。假如目的是追逐硬分叉,那么所耗工夫将要少得多。假如你事前晓得你需求重新设计芯片,那么你就可以接纳许多捷径来延长产物上市所需的总工夫。改动设计以顺应调解要比重新开端破费的工夫要少得多,一个拥有精良计划的根底架构的良好团队大概能在约莫2周内完成设计。如许你就可以在约莫40天内取得一套新芯片。然后需求约莫一周的工夫停止打包,接着再发送给厂商停止组装。最初,你必需把这些矿机送到矿场才干开端挖矿。


假如你提早预定了晶圆等零件,实际上,我们置信你可以完成芯片晋级来跟上硬分叉,而且约莫70天内能让适配新算法的矿机开端运转。实践上,比特大陆能够需求3到4个月的工夫才干让现有芯片适配上硬分叉,假如他们没有提早预定晶片等零件,则需求4到5个月的工夫。而别的公司则能够需求再多2到3个月的工夫。


范围经济效应


有些人曾经能很好天文解范围经济效应。(范围经济效应是指过度的范围所发生的最佳经济效益,在微观经济学实际中它是指,在肯定产量范畴内,由于消费范围扩展而招致的临时均匀本钱降落的景象)。你花的钱越多,所花每一块钱的服从就越高。这种影响贯串于我所能看到的每一层面,涵盖从数十亿美元到数百亿美元的消费范围。


最能表现这一效应的即是批量订单。订购一百万个散热器比起订购十万个散热器更能拿到更好的价钱。随着订单范围持续增大,消费本钱会持续降落。硬件行业中简直一切零部件都具有这种效应,这种状况发作的缘由是,厂商可以购置相应设置装备摆设并将其公用于你的订单,然后让这些设置装备摆设坚持100%的服从。随着订单范围的增大,除了浪费本钱之外,你还可以定制化产物、使其更专业化,这意味着你的产物会更具性价比。


某种水平上,只要购置厂商的一切产能才故意义。消费本钱的很大一局部是用于置办消费设置装备摆设。半载的消费设置装备摆设将比满载的消费设置装备摆设性价比高2倍。随着交货工夫和订单量的添加,你就能失掉专门为你运转的公用消费设置装备摆设,这又能大大低落产物价钱。


假如你的订单范围大到了需求继续订购公用消费设置装备摆设,厂商就能为你定制公用消费流水线,并包管消费设置装备摆设满载运转,因而你置办消费设置装备摆设的本钱也会降落,并且这些设置装备摆设将会不断运转。


而这仅仅是个开端。在消费的每一步调中,每个供给商、厂商等通常都将取得约30%的利润,详细取决于你订制的是什么产物。假如你有充足的资金,你也可以开端停止垂直整合,经过买下厂商或开本人的厂房来增添厂商所获的利润。


硬件消费要阅历很多步调。收买原资料(如铁和煤油),再对这些资料停止精粹,然后将它们制形成根底质料,可以被出售用于普通产物的制造。这些根底质料的交付周期通常为6个月以上,这意味着供给商通常会保存有少量库存,以便他们可以在更快的工夫内为客户提供相应质料。消费的每一步调通常都市引入两头商,也会带来低服从,特殊是由于每个步调都针对普通部件而不是特定产物的状况。假如你的产物有充足数目/范围的供给链在供给元件,那么你就能增添本钱、延长交货工夫、进步产物的质量和功能,你就能抢先于消费范围小于你的竞争敌手。


我大略估量,每当你多花10倍钱时,你就可以在每终身产步调中浪费30%的本钱。也便是说,假如你破费1亿美元来购置矿机,你大概就能失掉单价为500美元的矿机。假如你破费10亿美元来购置矿机,只需有更多的钱投入,那么你就可以把矿机单价低落到350美元。假如你花了100亿美元购置矿机,那么你的每台矿机价钱就能够会降落到245美元。你买到的矿机不只越来越廉价,并且也变得越来越可定制化,功能也更高。如许你就不但树立起了巨额资金护城河,还树立起了质量护城河。


矿场


搭建运营矿场能够对矿机厂商和范围经济效应来说是不占劣势的。优质而昂贵的电力供给每每很少,散布活着界各地,且都处于共同的情况中,很难找到。因而,大型公司很难在环球范畴内树立起低本钱的电力零碎。相反,拥有天下上最廉价的电力的矿场每每属于较小的集团,而这些小集团也并不是独自拥有这些电力和算力的。


从我的观察后果来看,普通的专业矿场电力单价为4美分至6美分,而相应办理和维护费单价则是3到6美分。每月50美元/每千瓦时的总本钱能够靠近大型矿场挖矿本钱的中位数。随着技能程度的进步和行业的开展,我们估计2019年和2020年这一数字将降至每千瓦时35美元(包罗维护费、地皮运用破费、税收等)。我们不置信每个月挖矿破费超越80美元的人可以坚持竞争力,除非加密钱币的价钱在来岁持续疾速下跌。


从我们搜集到的数据中可以看出,前20%矿工的挖矿用度好像都低于每月35美元/每千瓦时,而前5%好像低于每月20美元/每千瓦时。据我估量,假如比特币的价钱大幅下跌,这些矿工将能持续运转矿机挖矿,而用度为50美元/每千瓦时以上的矿工将自愿封闭其矿机。


很难晓得比特大陆的破费是几多,但基于我们所看到的统统,我们估量比特大陆的破费约莫是30美元/每千瓦时。也便是说,他们比一半以上的矿场有劣势,但绝没有占据最佳劣势。


芯片并不紧张


大少数首创挖矿公司好像都十分注意芯片自身。从我们所理解的状况来看,好的芯片实践上是乐成的一半。以是,芯片很紧张(为标题而抱歉),但假如你拥有全天下最好的芯片,你就不会选择成为一个有竞争力的矿机厂商。


矿工的目的是尽能够以最少的钱买最多的算力。更快的芯片意味着你可以破费更少的钱取得更多的算力。而更节能的芯片意味着你可以花更少的电费来取得更多的算力。但你不但是把钱花在芯片和电力上。你还可以把钱花在PCB、控制器、以太网端口、电源和电源办理、电扇、机箱、矿机货架等上。


芯片只是顺遂挖矿的一局部。假如你没有思索全局,你的芯片终极会弄丢你的钱。实践上,这是招致Butterfly Labs开张的缘由之一。他们设计了一款能发生数百瓦热量的高功能芯片。相比之下,比特大陆的芯片的均匀功率仅为6瓦。当比特大陆的芯片出货时,Butterfly Labs却正与昂贵、尖端而不行靠的冷却零碎做妥协,这终极意味着他们的弱小的芯片迟迟不克不及上市,而且运营本钱太高了。


结论


一切这统统给我最大播种是,挖矿是给大玩家预备的。你花的钱越多,你占据的劣势也就越多,没有一种复杂的办法可以改动这一等式。至多在传统的“中本聪风”共鸣下,一个能制造和控制大局部算力的大型实体好像或快或慢都市呈现,并且你会发明,还存在着2到3个相似如许的大玩家。但我不以为将来几十年会呈现很多消费相似竞争矿机的矿机厂商。矿机消费自身就会招致中央化。


虽然这是一个令人懊丧的音讯,但这不是比特币或其他基于任务量证明算法的加密钱币的天下末日。算力去中央化是一个不错的办法,但仍有许多鼓励步伐和机制可以使这些把持厂商长处分歧。比特币呈现Segwit2x的状况便是一个很好的例子。事先有超越80%的算力地下表现支持激活Segwit2x,但终极却失败了。


另有很多其他办法,如硬分叉和社区拆分,可供加密钱币开辟者和社区运用以处置歹意的算力。算力持有者也晓得这一点,因而他们战战兢兢地不做任何会惹起对抗或要挟其安康利润流的事变。就算如今我们估计将会呈现少量算力中央化的现像,我们也依然可以持续作为开辟者和创造者来研讨“即便呈现部分算力中央化,全体零碎也是平安的”的构造和方案。


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