以太坊（ETH）挖矿硬件，从入门到精通的终极指南

在加密货币的世界里,以太坊（ETH）作为市值仅次于比特币的第二大数字货币，其挖矿活动曾吸引了无数矿工的目光，尽管以太坊已正式转向权益证明（PoS）机制，不再依赖传统的“工作量证明”（PoW）挖矿，但回顾那段波澜壮阔的挖矿历史，以及那些曾经为ETH产出立下汗马功劳的挖矿硬件，对于理解加密货币的发展脉络、硬件技术的演进，乃至未来其他PoW币种的挖矿，都具有重要的意义，本文将详细介绍以太坊挖矿硬件的演变、关键选择因素以及其背后的技术考量。

以太坊挖矿硬件的“前世今生”

以太坊挖矿硬件的演进,是一部追求更高效率、更低功耗的“军备竞赛”史。

1. CPU挖矿时代（早期）： 以太坊刚诞生时，普通计算机的CPU（中央处理器）足以进行挖矿，矿工们利用多核CPU的并行计算能力来执行哈希运算，CPU挖矿效率极低，随着网络算力的提升，很快被淘汰，这提醒我们，挖矿硬件的专业化是必然趋势。

2. GPU挖矿时代（主流与巅峰）： GPU（图形处理器）挖矿是以太坊挖矿最具代表性的阶段，GPU拥有数千个流处理器，特别适合并行计算密集型任务，如以太坊所采用的Ethash算法。

   • 优势： 相比CPU，GPU在挖矿性能上实现了数量级的飞跃，它成为了绝大多数矿工的首选，也催生了“矿潮”现象。
   • 代表型号： 从早期的AMD Radeon HD 7950、R9 280X，到后来的Radeon RX 470/480、RX 570/580/590，再到RX 5700 XT、RX 6600/6600 XT/6700 XT/6800/6800 XT等，NVIDIA的GeForce系列如GTX 1060/1070/1080 Ti，以及RTX 3060/3070/3080/3090等也在ETH挖矿中占有一席之地，尤其在某些优化算法或特定时期。
   • 特点： AMD显卡通常在Ethash算法下具有更高的哈希算力/功耗比（性价比），一度成为ETH挖矿的“香饽饽”；而NVIDIA显卡则在通用性和某些其他算法上表现更佳，且后期驱动对挖矿的限制也较少。

3. 专业矿机时代（FPGA与ASIC）：

   • FPGA（现场可编程门阵列）： FPGA是一种半定制化芯片，相比GPU更高效，更节能，并且可以通过重新编程来适应不同的算法，FPGA矿机成本较高，开发难度大，且在以太坊挖矿领域未能形成对GPU的绝对优势，主要面向高端或特定需求的矿工。
   • ASIC（专用集成电路）： ASIC是为特定算法（如比特币的SHA-256）量身定制的芯片，具有无与伦比的算力和能效比，以太坊的Ethash算法具有“内存硬特性”（Memory Hardness），旨在抵抗ASIC矿机，尽管如此，市场上仍出现过一些针对Ethash的ASIC矿机，但由于以太坊向PoS的转型，这些矿机很快失去了用武之地，也印证了以太坊社区对ASIC抗性的重视。

选择ETH挖矿硬件的关键考量因素（在PoW时代）

在以太坊仍采用PoS挖矿时,选择合适的硬件至关重要，主要考虑以下几点：

1. 算力（Hashrate）： 这是衡量挖矿硬件性能的核心指标，表示每秒可执行的哈希运算次数，算力越高，挖到区块的概率越大，通常以MH/s（兆哈希/秒）、GH/s（吉哈希/秒）或TH/s（太哈希/秒）为单位，对于ETH则是MH/s或GH/s。

2. 功耗（Power Consumption）： 挖矿是耗电大户，功耗直接影响运营成本，理想情况下，追求更高的算力/功耗比（即每瓦算力），低功耗高算力的硬件能显著提升矿工的利润率。

3. 初始成本（硬件价格）： 显卡或矿机的购买成本是主要的初始投入，需要综合算力、功耗和价格来评估性价比（算力/价格比，算力/功耗比）。

   

4. 显存（VRAM）容量与带宽： 对于Ethash算法，显存容量至关重要，算法需要一定大小的显存来存储“DAG”（有向无环图），随着以太坊网络的不断发展，DAG文件大小会持续增长（每两年左右增加约4GB），显存容量必须大于当前及未来一段时间内的DAG大小（在以太坊合并前，DAG大小已超过5GB，因此6GB显存的显卡在后期已无法挖矿，8GB及以上为佳），显存带宽也会影响挖矿效率。

5. 稳定性与散热： 挖矿硬件需要长时间高负荷运行，稳定性至关重要，良好的散热设计（散热器、风扇）能有效控制硬件温度，避免因过热降频或损坏，矿工通常会选择改装机箱，增加风道，确保散热良好。

6. 驱动程序与挖矿软件兼容性： 硬件的驱动程序版本以及与主流挖矿软件（如PhoenixMiner, NBMiner, Gminer等）的兼容性也会影响挖矿效率和稳定性。

后以太坊合并时代：ETH挖矿硬件的何去何从？

2022年9月,以太坊成功完成“合并”（The Merge），从PoW机制转向PoS机制，这意味着，传统的通过GPU、ASIC等硬件进行算力竞争来挖出新的ETH区块的方式已成为历史。

• 现有硬件的出路：

  • 转挖其他PoW币种： 许多曾经用于挖ETH的GPU矿工转向了其他仍采用PoW机制的加密货币，如Ethereum Classic (ETC)、Ravencoin (RVN)、Conflux (CFX)等，这些币种可能采用不同的算法，矿工需要根据硬件特性和币种价值进行调整。
  • 出售或二手市场： 部分矿工选择将挖矿硬件出售，导致市场上二手GPU数量增加，价格也可能受到一定影响。
  • 其他计算任务： GPU也可用于深度学习、科学计算、3D渲染、视频编辑等任务，部分矿工会将硬件转向这些领域。

• ASIC矿机的困境： 针对Ethash的ASIC矿机在合并后几乎完全失去了价值，成为“电子垃圾”，这也是算法抗ASIC设计成功的典型案例。

总结与展望

回顾以太坊挖矿硬件的发展,我们看到了从通用CPU到专业GPU，再到FPGA和ASIC的演进路径，这背后是算力竞争、效率追求和技术创新的必然结果，GPU作为以太坊挖矿的中流砥柱，不仅成就了无数矿工，也推动了PC硬件性能的普及和提升。

尽管以太坊本身已不再依赖PoW挖矿,但这段历史和技术积累对于整个加密货币行业而言是宝贵的，对于未来可能出现的新兴PoW公链或山寨币，高效、节能且具有算法抗性的挖矿硬件（尤其是GPU）仍将是保障网络安全和去中心化的重要基石，硬件厂商也会根据市场需求，不断推出更适合特定算法和应用的芯片产品。