谁点燃了算力军备竞赛?比特币挖矿机发明者与一场无声的革命

2008年,一位化名为“中本聪”的人或团体发布了《比特币:一种点对点的电子现金系统》白皮书,在这份9页的文档里,一种去中心化的数字货币构想横空出世,但很少有人意识到,要让这个构想从“代码”变成“现实”,还需要一个关键“引擎”——能够将复杂的数学计算转化为网络共识的“挖矿机”,而正是这个引擎的发明,不仅点燃了比特币世界的算力军备竞赛,更悄然重塑了全球算力格局。

“挖矿”的初心:从CPU到GPU的算力萌芽

在比特币的早期,挖矿的本质是“工作量证明”(PoW):矿工通过计算机哈希运算,争夺记账权,每成功打包一个区块,就能获得新发行的比特币作为奖励,2009年1月,中本聪本人挖出了比特币的第一个“创世区块”,用的只是一台普通电脑的CPU(中央处理器),此时的“挖矿”门槛极低,任何拥有个人电脑的人都能参与,算力全网的仅几十兆哈希/秒(MH/s),几乎可以忽略不计。

但随着比特币用户增多,挖矿竞争逐渐激烈,CPU的多核优势在并行计算能力有限的哈希运算中逐渐乏力,2010年,一位名叫“ArtForz”的程序员率先尝试用GPU(图形处理器)挖矿,GPU拥有数千个流处理器,并行计算能力远超CPU,算力直接提升了数十倍,这一尝试像在平静的湖面投下石子——GPU挖矿成为主流,普通电脑用户被迅速挤出市场,比特币挖矿的“专业化”序幕由此拉开。

FPGA:挖矿机“专用化”的第一次跨越

GPU挖矿虽快,但仍非“量身定制”,GPU原本是为图形渲染设计的,在挖矿时大量计算单元处于闲置状态,效率仍有提升空间,2011年,一位化名“cavedon”的工程师首次将FPGA(现场可编程门阵列)引入挖矿,FPGA是一种半定制芯片,矿工可以针对SHA-256(比特币使用的哈希算法)优化其硬件结构,剔除冗余功能,让算力“专攻一点”。

FPGA挖矿机的算力是同级别GPU的2-3倍,功耗却更低,更重要的是,它标志着挖矿从“通用硬件”向“专用硬件”的转型,矿工们不再满足于“能用”,而是追求“极致”——算力每提升一倍,抢到区块的概率就增加一倍,收益也随之翻倍,这场“算力军备竞赛”的第一阶段,因FPGA的诞生而正式进入白热化。

ASIC:挖矿机“革命”与“垄断”的诞生

FPGA的专用化只是前奏,真正的革命发生在2013年,这一年,一家名为“蝴蝶实验室”(Butterfly Labs)的公司发布了全球第一款ASIC(专用集成电路)挖矿机“单矿机”(Single),ASIC芯片是为特定算法(如SHA-256)从头设计的硬件,所有晶体管都服务于挖矿,算力实现了指数级突破——从GPU的几百MH/s直接跃升至数十GH/s(1GH/s=1000MH/s),功耗却仅为同算力GPU的十分之一。

ASIC的出现彻底改变了挖矿生态,普通矿工彻底被淘汰,因为数千美元的ASIC挖矿机远非个人电脑能抗衡;大型矿场开始涌现,算力全网从GH/s时代跃入TH/s(1TH/s=1000GH/s)时代,蝴蝶实验室虽因延迟交付陷入破产风波,但ASIC的方向不可逆转,此后,中国厂商(如比特大陆、嘉楠科技)迅速崛起,推出更稳定、算力更强的ASIC挖矿机,逐渐形成“中国造”的全球垄断格局。

发明者是谁?算力背后的无名英雄

与比特币“中本聪”的神秘类似,挖矿机的关键发明者也多是“幕后英雄”。“ArtForz”开启了GPU挖矿,“cavedon”推动了FPGA专用化,而ASIC的普及则离不开比特大陆创始人吴忌寒、嘉楠科技创始人张楠赓等企业家——他们不仅设计芯片,更将挖矿机从实验室推向规模化生产,让“算力”成为比特币网络最坚实的基石。

这些发明者或许从未被大众熟知,但他们的贡献直接决定了比特币的生存方式:正是因为ASIC挖矿机的高算力,比特币网络才能保持极高的安全性(51%攻击成本飙升);也正是因为算力集中,比特币的去中心化理念一度受到质疑——一场关于“技术进步”与“权力集中”的争议,至今仍在加密世界回响。

从“挖矿机”到“算力文明”

比特币全网算力已超过 EH/s(1EH/s=100万TH/s),相当于全球超级计算机算力的数万倍,挖矿机从最初的普通电脑,演变为每台售价数万元、重达数十公斤的专业设备,背后是无数发明者对“算力极限”的追逐。

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