在加密货币挖矿的早期,尤其是以太坊（Ethereum）还采用工作量证明（PoW）机制的时代，“内存”这个词对于矿工而言，其重要性不亚于显卡（GPU），许多新手矿工在入门时，都会遇到一个经典问题：“以太坊挖矿内存需要多大？” 本文将围绕这个问题展开，回顾以太坊PoW时代对内存的要求，并解释其背后的原理，最后简要提及以太坊转向权益证明（PoS）后，内存角色的新变化。

以太坊PoW挖矿：内存是关键，但非越大越好

在以太坊完全转向PoS之前,其挖矿算法是Ethash，Ethash算法的一个显著特点是它需要大量的内存来进行“哈希计算”，这并非指我们通常理解的计算机运行程序所需的RAM（随机存取内存），而是特指一种被称为“DAG”（Directed Acyclic Graph，有向无环图）的庞大数据结构。

什么是DAG？

DAG可以理解为一个巨大的、不断增长的“查找表”，在以太坊挖矿过程中，矿工需要从DAG中随机选取数据，并与当前的区块头信息一起进行哈希运算，以寻找满足特定条件的“Nonce值”，找到有效的Nonce，就意味着成功“挖矿”并获得区块奖励。

DAG的大小与内存需求

DAG的大小并非固定不变,它与以太坊网络的“epoch”（纪元）有关，每个epoch包含一定数量的区块（约30,000个），大约每12-15天进入一个新的epoch，随着epoch的递增，DAG的大小也会线性增长。

  • 初始大小：以太坊创世时，DAG大小约为几GB。
  • 增长趋势：DAG大小每一年大约增加约3.5GB。
  • 当前（PoW末期）及历史需求：
    • 在Ethash算法的早期,DAG较小，2GB显存的显卡就能参与挖矿（如R9 280X）。
    • 随着DAG的增长,对显卡显存（VRAM）的要求也随之提高，当DAG大小超过3GB时，4GB显存的显卡开始成为主流选择；当DAG接近或超过4GB时，6GB、8GB显存的显卡更具优势。
    • 在以太坊合并（The Merge）之前，DAG大小已经增长到约13GB左右，这意味着，想要参与以太坊PoW挖矿，显卡至少需要拥有6GB显存，但8GB或以上显存的显卡才能确保在未来的epoch中不会因为DAG过大而无法加载，从而失去挖矿能力。

“内存”在这里指什么？

重要的一点是,Ethash算法依赖的“内存”主要是显卡的显存（VRAM），而不是电脑的系统内存（RAM），虽然系统内存也会影响挖矿的整体性能和稳定性，但决定一块显卡能否挖以太坊的核心指标是其显存容量，因为DAG数据必须加载到显存中，才能被GPU高效访问和计算，如果显存不足，DAG无法完全加载，挖矿速度会急剧下降，甚至无法开始挖矿。

显存大小与挖矿效率

显存大小不仅决定了显卡能否参与挖矿,还间接影响了挖矿效率（即算力），在显存容量恰好能容纳DAG的情况下，显存带宽和速度也会影响算力，但当显存远大于DAG大小时（DAG 13GB，显卡有24GB显存），多余的显存对提升Ethash挖矿算力的帮助有限，对于以太坊PoW挖矿，选择显存容量“刚刚好”或略大于当前及未来短期内DAG大小的显卡，是性价比最高的做法。

以太坊PoS时代：内存角色的转变

2022年9月,以太坊完成了“合并”（The Merge），从PoW机制转向了PoS机制，这一转变彻底改变了挖矿的格局。

  • PoS不再需要“挖矿”：在PoS机制下，验证者（Validator）通过质押ETH（至少32个ETH）来参与网络共识和维护网络安全，不再依赖GPU进行大量的哈希计算。
  • DAG不再增长：由于不再有PoW挖矿，DAG的大小在合并后已经停止增长，并将在未来被逐步移除。
  • 内存需求的变化：
    • 对于验证者：运行一个以太坊验证者节点，对计算机的系统内存（RAM）有一定要求，通常建议16GB或以上，以确保节点的稳定运行，但这与PoW挖矿对显卡显存的高容量要求完全不同。
    • 对于GPU挖矿：以太坊PoS的推行，使得基于Ethash算法的以太坊挖矿成为历史，矿工们转向了其他仍然采用PoW机制且对GPU算力依赖的加密货币。

总结与展望

回顾以太坊PoW挖矿时代,“以太坊挖矿内存需要多大”这个问题的答案是动态变化的，它取决于DAG的大小，而DAG大小随时间增长，核心要点是：

  1. 主要指显卡显存（VRAM）：不是系统内存RAM。
  2. DAG大小决定最小需求：挖矿时，显卡显存必须大于等于当前DAG的大小，以太坊合并前，8GB显存是比较稳妥的选择。
  3. PoS时代变革：随着以太坊转向PoS，传统的GPU挖矿模式已成为过去，DAG不再增长，显存不再是以太坊挖矿的核心考量因素。