挖掘区块链的加密货币是一种帮助保护区块链网络免受攻击的方法，同时在经济上激励该网络的矿工合作保护它。采矿设备——俗称钻机——在价格、大小、规模、性能和效率方面可能有所不同。例如，采矿设备可以是中央处理单元 (CPU)、图形处理单元 (GPU)、现场可编程门阵列 (FPGA) 或专用集成电路 (ASIC)。在考虑加密货币挖矿设置时，一些最重要的因素是价格、能耗、适应性和哈希率——或者该设置可以产生多少计算能力来解决算法挖矿问题。下面我们介绍了各种加密货币矿工的一些优缺点。

加密采矿设备有多种类型、形状和大小 

加密货币的挖掘是指利用计算机硬件来提供区块链网络的计算过程。加密货币挖掘是一种帮助保护区块链网络免受攻击的方法，也是一种经济激励该网络的矿工协助保护它的方法。解决一个区块的挖矿问题，即可获得区块奖励——通常在网络的专有硬币中。Crypto miner、mining rig、bitcoin miner、mining hardware——这些只是用于挖掘加密货币的电路、处理器和计算机硬件的一些名称。虽然一些加密采矿设备是专门建造的，但通用采矿设备（非常像您自己的计算机）也可以让您参与挖掘加密货币。

加密货币矿工用于所有使用工作量证明 (PoW) 的区块链，这是一种共识机制，用于安全地处理、验证和确认交易，同时阻止双重支出和其他区块链攻击。最广为人知的 PoW 区块链是比特币，尽管其他已建立的网络如以太坊 1.0也属于这一类别。在本文中，我们将探讨挖掘加密货币的不同选择：从使用通用电路到定制挖掘硬件。如果您希望在深入了解硬件之前复习一下您的加密挖掘基础知识，请阅读我们的比特币：网络安全文章。 

虽然采矿设备具有各种技术特征，但加密货币矿工通常最关心的是两个：哈希率和能源使用。哈希率以每秒哈希数 (h/s)来衡量，并且与解决接收区块或挖矿奖励所需的密码难题的可能性有关。矿工还倾向于查看采矿设备的用电量，包括其整体能耗和每千瓦时哈希值的效率。如果没有足够的散列能力和能源效率，矿工将无法盈利，而且它实际上可能比你获得的任何挖矿回报还要多的电力成本。虽然有些挖矿只是为了支持网络的安全和去中心化网络的更广泛使命，但大多数加密矿工这样做是为了赚取利润。

CPU 挖矿还有意义吗？

CPU 挖掘是使用中央处理器 (CPU)来挖掘加密货币。CPU 可以在笔记本电脑和台式电脑等日常硬件中找到。但是，除非您正在阅读 2010 年代初的加密货币挖矿文章，否则您可能不会在比特币方面看到 CPU 挖矿的提法。也就是说，在比特币 (BTC) 开采的早期，比特币矿工使用笔记本电脑和台式电脑中的 CPU 成功地开采了区块。这是可能的，因为当时矿工很少，因此当比特币网络处于起步阶段时，整体哈希率要低得多。更少的竞争意味着更高的挖矿成功率。然而，随着比特币越来越受欢迎，竞争也越来越激烈，这使得使用现成的 CPU 开采比特币基本上已经过时了。 

一些区块链具有被设计为对 CPU 挖掘友好的挖掘算法，包括 Bytecoin、Zcash和Monero。这一设计决定背后的主要理由是让普通零售矿工能够与已经在其他主要区块链上主导挖矿的大型机构矿工进行有利可图的竞争。除了更加公平之外，这还可以确保这些项目保持挖矿的去中心化。 

也就是说，对于 BTC 和许多大型 PoW 区块链来说，CPU 挖矿已经成为过去。在这种情况下，CPU 矿工无法有效利用电力，他们的哈希算力也无法与其他采矿设备竞争。CPU 芯片挖矿以千哈希每秒 (kh/s) 为单位，kh 等于 1,000 哈希。大多数最好的 CPU 达到 8-20 kh/s，只有少数（截至 2021 年）超过 20 kh/s 的阈值。与其他采矿设备品种相比，这些数字相形见绌。

GPU 挖矿接管

随着人们对区块链和加密货币的兴趣不断增长，矿工的数量也在增加——因此对挖矿奖励的竞争也随之增加。由于这个周期，大多数大型加密货币的矿工已经从 CPU 转向使用图形处理单元 (GPU)来挖掘加密货币，因为这些系统往往更高效地挖掘并且具有更好的哈希率比CPU。第一个 GPU 挖矿软件于 2010 年发布。 

CPU 哈希率以 kh/s 衡量，而 GPU 哈希率以兆哈希每秒 (mh/s) 衡量，1,000 千哈希等于 1 兆哈希（一百万哈希）。性能因 GPU 的使用年限和价格而异，但许多现代 GPU 的性能超过 10 mh/s，一些最好的 GPU 接近 60 mh/s（截至 2021 年）。为了说明这一点，一个 40 mh/s 的 GPU 矿工的哈希能力是 20 kh/s 的 CPU 矿工的 2,000 倍。GPU 矿工达到这些基准是因为它们可以并行处理比 CPU 多得多的操作。最重要的是，许多矿工建造了每台有 6-12 个 GPU 的采矿设备，这使他们的哈希能力成倍增加。一些加密货币挖矿爱好者甚至拥有多个运行的多 GPU 挖矿设备，一些基于家庭的操作甚至达到 24-48 个并发 GPU 设备。

除了比 CPU 更快、更高效之外，GPU 还具有一定的灵活性，能够使用不同的挖掘算法在不同的区块链上挖掘各种硬币。有许多代币很受欢迎，可以使用 GPU 进行开采，其中以太币 (ETH) 是截至 2021 年最受欢迎的代币之一。但是，随着以太坊转向股权证明 (PoS)，这些矿工可能不得不到别处寻找有利可图的 GPU挖矿奖励。虽然 BTC 的 GPU 挖矿很快取代了 CPU 挖矿，但其在挖矿领域的统治地位也相当短暂。到 2015 年，BTC 的挖矿被一种全新的硬件——ASIC 矿机所主导。 

ASIC 矿工接管比特币 (BTC)

专用集成电路 (ASIC) 的简称，ASIC 矿机旨在做一件事，而且只做一件事——挖掘加密货币。第一个 ASIC 矿机于 2012 年发布，比当时的标准 GPU 矿机强大约 200 倍。虽然 GPU 计算能力往往以 mh/s 衡量，但 ASIC 挖矿能力通常以每秒万亿哈希 (th/s) 衡量，1 万亿哈希等于 1,000 兆哈希（万亿哈希）。截至 2021 年，顶级 ASIC 矿工可以计算 90-100 th/s，远远超过最好的 GPU 矿工。然而，ASIC 矿工也有一些缺点，这阻碍了他们在整个加密采矿领域占据主导地位。ASIC 矿工价格昂贵，价格通常在 2,000-15,000 美元之间。这是一个很大的成本，并且需要一些时间来尝试达到盈亏平衡点——甚至不能保证达到那个点。由于规模、电力成本和网络困难各不相同，购买 ASIC 矿机可能会非常有利可图——或者只是非常昂贵。事实上，必须大规模执行大量 ASIC 采矿作业才能具有竞争力——仓库中可能装满了成百上千个 ASIC。此外，即使是加密货币市场本身的波动会影响加密货币挖矿的盈利能力，因为这些开采的硬币价格可能会大幅波动，从而影响昂贵的 ASIC 钻机和仓库的盈利模式。 

此外，大多数 ASIC 矿机专门用于仅开采某些硬币，或仅开采加密货币子集使用的某些算法。例如，为挖掘比特币而优化的 ASIC 矿工针对比特币使用的SHA-256算法进行了优化。因此，即使 SHA-256 矿工理论上可以用于挖掘依赖于其他算法的硬币，它通常最经济高效地部署在挖掘依赖于 SHA-256 算法的加密货币中——例如 BTC 或比特币现金（生物安全信息交易所所）。这种特殊性是某些区块链项目仍由 GPU 矿工主导的部分原因。 

此外，一些项目，如 Monero 和Ravencoin，被故意构建为保持 ASIC 抗性（这意味着使用任何 ASIC 设备通常都不具有成本效益）。这种结构性决策的部分原因是希望使相关网络的竞争环境民主化。 

然而，ASIC 矿机制造商也发布了用于Litecoin (LTC)和其他使用 LTC 使用的相同Scrypt 算法的区块链的 ASIC 矿机。至少一款针对以太坊的 ethash 挖矿算法优化的 ASIC 矿机已经上市，其他制造商的 ethash ASIC 矿机计划于 2021 年发布。

FPGA 矿工是两全其美的吗？

FPGA 矿工是现场可编程门阵列 (FPGA) 的简称，对于大多数挖矿算法而言，FPGA 矿工通常比 GPU 更快、更高效，同时保持重新配置自身以开采各种硬币的能力——这是大多数 ASIC 矿工无法做到的。出于这个原因，一些严肃的矿工认为 FPGA 设置是两个挖矿领域中最好的，因为 FPGA 可以平衡强大的散列能力和灵活性，不会被锁定在挖掘特定硬币或算法中。FPGA 矿机被称为“现场可编程”，因为它们可以在交付到客户的首选目的地后“在现场”进行编程或更改。“门阵列”是指可以为特定目的（如加密挖掘）编程和优化的逻辑门。 

根据 FPGA 矿工及其所挖硬币的不同，性能差异很大，范围从每秒 100 kh/s 到超过 20 gigahashes (gh/s)，1 gigahash 等于十亿哈希。FPGA 矿工的成本范围也很广，价格从 200 美元到 6,000 美元不等。FPGA 挖矿的一个缺点是其设置通常不像其他一些加密挖矿解决方案那样用户友好；您可能需要自己设计门阵列和软件。您还可以下载比特流或 FPGA 挖矿算法，这可以简化设置过程，但 FPGA 比特流可能会收取开发人员费用，这可能会占用您经常性利润的 8%。  

云挖矿：无矿机加密货币挖矿

挖矿的另一种选择是云挖矿。就像您可以通过购买云存储来满足您的数据存储需求一样，您可以从云挖矿提供商处购买云挖矿服务或合同。这使您可以间接地挖掘加密货币，而不会让自己暴露在专业挖掘硬件的沉没成本和维护要求中。 

您通常可以购买因持续时间（从数周到数年不等）和哈希率而异的云挖矿合同。在许多情况下，这些服务可能具有成本竞争力，因为云挖矿提供商通常拥有大量装满高效 ASIC 矿机的仓库。云挖矿的另一种选择是自己远程租用 ASIC 矿机，尽管这种选择不像以前那么受欢迎。它为云矿工提供了更大的灵活性，但通常需要额外的设置和维护成本——或者对于那些想要自己远程配置矿工的人来说，需要大量的技术知识。 

当需求上升时，可能很难找到可用的云挖矿选项，因为这些合同有时会被抢购一空。尝试云矿时要警惕的一件事是选择信誉良好的提供商。云挖矿的早期出现了许多被称为退出骗局的加密货币骗局，客户在这些骗局中为欺诈公司的合同付款，这些公司在没有交付合同的情况下卷走了客户的钱。  

加密矿机和 PoW 区块链会继续存在吗？

无论是依赖 GPU、FPGA、ASIC 还是云矿机，加密挖矿作为一个整体仍然是区块链基础设施的基本要素。尽管完全避开采矿过程的权益证明区块链网络激增，但对流行的可开采硬币及其相关矿工的需求似乎只在上升。甚至很难买到最受欢迎的 ASIC 矿机，因为它们经常被抢购一空，即使在二级市场上也是如此。比特币和其他流行的 PoW 区块链项目哈希率的上升只是加密矿机变得多么受欢迎的另一个迹象。

话虽这么说，对于许多散户和机构投资者而言，直接从中心化交易所 (CEX)或去中心化交易所 (DEX)直接购买所需的数字资产通常更容易，也更有利可图。无论您是开采加密货币、直接购买还是选择两者的组合——通常是基于您自己的投资理念、时间范围、风险承受能力、技术知识和各种其他因素的个人决定。

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