在加密货币挖矿的世界里,提到以太坊(Ethereum),尤其是其曾经的“PoS”(权益证明)转型前的“PoW”(工作量证明)挖矿时代,“显存”二字几乎是所有矿工和潜在入局者绕不开的核心话题,曾几何时,挖以太坊仿佛一场“军备竞赛”,而显卡的显存大小,在很大程度上决定了这场竞赛的入场券和竞争力,挖以太坊为何对显存有如此苛刻的要求?显存究竟在其中扮演了怎样至关重要的角色?

以太坊挖矿的本质:不是算力,而是“内存哈希”

要理解显存的重要性,首先需要明白以太坊PoW挖矿的核心机制,与比特币依赖纯粹的“算力”(哈希运算速度)不同,以太坊挖矿的核心算法是“Ethash”,Ethash算法的一个显著特点是它是一种“内存哈希函数”(Memory-Hard Function),这意味着挖矿效率不仅取决于GPU的算力,更极大程度上依赖于GPU的内存容量和带宽。

Ethash算法会生成一个巨大的“DAG”(有向无环图),这个DAG文件会随着以太坊网络的成长而不断增大,在挖矿过程中,GPU需要将这个DAG数据加载到显存中,然后进行快速的哈希运算,如果显存不足以容纳整个DAG文件,那么GPU就不得不频繁地从速度慢得多的系统内存(RAM)中读取数据,这会急剧降低挖矿效率,甚至导致无法挖矿。

显存大小:决定能否“装下”DAG的“门槛”

DAG文件的大小是动态增长的,以太坊网络规定每个 epoch(约13天)DAG大小会增加约8MB,截至以太坊合并(The Merge)前,DAG大小已经增长到数GB级别。

  • 门槛效应:显存的大小直接决定了显卡能否容纳当前及未来一段时间内的DAG文件,当DAG大小超过4GB时,显存小于4GB的显卡就无法再用于挖以太坊,随着DAG的持续增长,这个门槛也在不断提高:6GB、8GB、10GB、12GB…… 显存越大的显卡,能“撑”的时间就越长,生命周期也越长。
  • 效率差异:即使显卡显存刚刚能容纳DAG,其挖矿效率也可能不如显存有富余的显卡,因为Ethash算法在运算时,除了DAG本身,还需要一定的显存空间来存储中间状态和缓存数据,显存充足意味着GPU可以更高效地访问数据,减少等待时间,从而提高每秒的哈希运算次数(Mh/s)。

显存带宽与速度:影响“挖矿速度”的“催化剂”

除了容量,显存的带宽和速度同样对挖矿效率有着重要影响,DAG数据被加载到显存后,GPU需要以极高的频率从这个显存中读取数据进行哈希运算,如果显存带宽不足或速度较慢,即使容量足够,GPU强大的算力也可能因为“吃不饱”数据而无法完全发挥。

高端显卡通常配备更大容量、更高带宽(如GDDR6、GDDR6X)的显存,这使得它们在挖以太坊时不仅“装得下”,读得快”,挖矿效率自然更高。

显存“军备竞赛”与矿卡市场

以太坊挖矿对显存的高要求,直接导致了显卡市场的“显存军备竞赛”,矿工们倾向于选择显存大、带宽高的显卡,如NVIDIA的RTX 3080/3090(24GB显存)、RTX 40系显卡,以及AMD的RX 6800/6900 XT系列(16GB显存),这些显卡一度成为矿机市场的“硬通货”,价格也随之水涨船高。

对于二手显卡市场,“矿卡”的显存健康状况也成为评估其价值的重要指标,因为长时间高负荷运行,显存往往是显卡上最先出现问题的部件之一。

后Ethash时代:显存角色的演变

值得注意的是,2022年9月,以太坊完成了从PoW到PoS的转型,这意味着普通用户不再需要通过GPU挖矿来获得新的以太坊币。“挖以太坊要显存”这一说法,在当前阶段更多是作为一种历史回顾和技术探讨。

这并不意味着显存在高性能计算和某些特定加密货币挖矿中不再重要,一些基于其他算法(如KawPoW)的加密货币仍然对显存有较高要求,随着AI、大数据等领域的发展,大容量显存的GPU在这些领域依然炙手可热。