以太坊挖矿显卡内存要求深度解析,为何它如此重要?

在加密货币的世界里,以太坊(Ethereum)无疑是其中的佼佼者,而“挖矿”作为获取以太坊的主要方式之一,曾经吸引了无数矿工的目光,在构建挖矿 rigs 的过程中,显卡(GPU)无疑是核心组件,而人们通常更关注显卡的核心频率、显存大小、功耗和价格,有一个至关重要的参数常常被新手忽视,那就是显卡的内存(显存,VRAM),本文将深入探讨以太坊挖矿对显卡内存的要求,解释其重要性,以及如何根据这一参数选择合适的显卡。

为什么以太坊挖矿对显存有要求?

以太坊采用的是一种名为“工作量证明”(Proof of Work, PoW)的共识机制,但其挖矿算法——Ethash,与其他加密货币的算法有所不同,Ethash算法的核心特点是其对大容量内存的高度依赖

Ethash挖矿过程需要矿工节点访问一个巨大的“DAG”(Directed Acyclic Graph,有向无环图)数据集,这个DAG数据集会随着以太坊网络的成长而不断扩大,每个 epoch(周期,约30,000个区块)会生成一个新的DAG,并且DAG的大小会持续增长。

挖矿时,GPU需要将这个DAG数据集加载到显存中,以便快速访问和计算,如果显存容量不足以容纳整个DAG,那么GPU就必须从系统内存(RAM)中频繁地读取所需数据,这个过程被称为“溢出”(Spilling),由于系统内存的访问速度远低于显存,会导致挖矿效率(即算力,MH/s)大幅下降,严重时甚至可能无法正常挖矿。

显存容量的大小直接决定了显卡能否高效运行Ethash算法,以及能支持到哪个阶段的DAG大小

以太坊DAG增长与显存要求的动态关系

理解DAG的增长规律,就能明白显存要求为何是动态的:

  1. DAG初始大小与增长:在以太坊创世之初,DAG大小很小,但随着时间的推移,DAG大小以固定的速率增长,DAG大小已经从最初的几GB增长到了数十GB。
  2. 关键节点:显存容量必须大于DAG大小:显卡要挖矿,其显存容量必须大于当前epoch的DAG大小,一旦DAG大小超过了显卡的显存容量,该显卡就无法再参与以太坊的原生挖矿(除非通过特定软件技巧,但效率极低)。
  3. 可预见的未来:根据以太坊网络的升级计划(尽管已转向PoS,但现有PoW挖矿仍需考虑),DAG大小会持续增长,有开发者预测,到2024年,DAG大小将达到约16GB;到2025年,将达到约24GB,这意味着,显存容量低于这些数值的显卡,在未来将逐渐被淘汰出以太坊挖矿市场。

不同显存容量显卡的以太坊挖矿适配性

基于上述DAG增长趋势,我们可以对不同显存容量的显卡进行大致的分类:

  • 4GB 显存及以下
    • 现状:目前这些显卡已经无法参与以太坊挖矿,因为当前的DAG大小早已超过了4GB,这些显卡只能通过“溢出”挖矿,效率极低,电费成本远高于收益,早已被市场淘汰。
  • 6GB 显存
    • 现状:这是目前以太坊挖矿的“入门门槛”,6GB显存可以容纳当前的DAG大小(截至2023年,DAG大小已接近或略高于4GB,但6GB仍有余量)。
    • 未来:当DAG大小增长到超过6GB时(预计很快会发生),6GB显卡将无法再挖以太坊,购买6GB显卡用于挖矿需谨慎,且其二手价值会随着DAG的增大而迅速贬值。
  • 8GB 显存
    • 现状:这是目前以太坊挖矿的“甜点级”配置,8GB显存提供了充足的缓冲,能够稳定运行相当长一段时间。
    • 未来:预计可以支撑到DAG大小达到约12GB-14GB的阶段,是性价比较高的选择。
  • 10GB/12GB 显存及以上
    • 现状:这些是“高端”挖矿显卡,如RTX 3080 (10GB/12GB)、RTX 3090 (24GB)、RX 6800 XT (16GB)、RX 6900 XT (16GB)等。
    • 未来:它们拥有更长的“挖矿寿命”,能够抵抗DAG更长期的增长,是追求长期稳定挖矿和抗风险能力的矿工的首选,尤其是12GB及以上的显卡,在未来几年内仍将保持竞争力。

如何根据显存要求选择挖矿显卡?

  1. 优先考虑显存容量:在预算允许的情况下,显存容量是首要考虑因素,永远不要为了追求核心频率或更低的价格而选择显存明显不足的显卡。
  2. 评估挖矿周期:如果你计划短期挖矿,那么6GB或8GB显卡可能是可选项,但如果你希望长期运营,那么10GB及以上的显卡是更稳妥的投资。
  3. 关注二手市场:挖矿对显卡的核心频率要求相对不那么极致,因此很多高显存的二手显卡在价格上更具优势,但购买二手显卡时,务必注意检查其使用状况和矿渣风险。
  4. 考虑功耗与散热:高显存显卡通常也意味着更高的功耗和发热量,选择时需考虑电源功率和机箱散热方案,以保证挖矿的稳定性。
  5. 动态关注DAG大小:定期关注以太坊DAG大小的增长情况,可以通过一些在线工具或矿池信息查询,这能帮助你提前规划显卡的升级或淘汰。

显存是以太坊挖矿的“生命线”

随着以太坊网络向“权益证明”(Proof of Stake, PoS)的转变,原生以太坊挖矿的时代正逐渐走向终结,在PoS完全实施前的过渡期,以及在其他基于Ethash算法的加密货币挖矿中,显存的重要性依然不言而喻。

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