在加密货币挖矿的浪潮中,以太坊(Ethereum)曾因其独特的经济模型和相对成熟的挖矿生态,成为无数矿工追逐的目标,细心的矿工会发现,一个硬性指标逐渐成为参与以太坊挖矿的“敲门砖”——那就是显卡的显存大小,尤其是4GB这一“分水岭”,为什么小于4GB显存的显卡在以太坊挖矿中逐渐被边缘化,甚至完全无法参与呢?这主要源于以太坊区

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块链自身的技术特性,特别是其共识机制对显存容量的刚性需求。

核心原因:以太坊的DAG文件与显存依赖

要理解这个问题,首先需要了解以太坊挖矿的核心——DAG(有向无环图)文件,DAG是以太坊工作量证明(PoW)机制中不可或缺的一部分,它是一个巨大的、不断增长的数据集,被矿工用来进行哈希运算,以竞争记账权。

  1. DAG的持续增长:以太坊的DAG文件不是一成不变的,它会随着每个epoch(周期,约每30小时或每30000个区块)的到来而增加大小,在每个epoch开始时,DAG的大小会增加约8MB,这种增长是设计使然,旨在随着时间的推移增加挖矿难度,保持网络的安全性和稳定性。

  2. DAG与显存的绑定:在挖矿过程中,显卡的GPU(图形处理器)需要将DAG文件的一部分或全部加载到显存(VRAM)中,以便快速访问和计算,这是因为显存具有极高的带宽和较低的延迟,非常适合这种需要大量数据吞吐的计算任务,如果显存不足以容纳当前epoch所需的DAG数据,挖矿软件将无法正常工作,或者效率极低。

4GB显存的“临界点”

4GB这个数字是如何成为关键的呢?

  • 历史数据与未来预测:以太坊社区和矿工们通过观察DAG的增长规律,可以预测其未来的大小,根据DAG每epoch增加8MB的速度,可以推算出DAG大小达到特定显存容量阈值的时间点。
  • DAG大小达到4GB的时刻:经过计算,DAG文件的大小预计在2022年2月左右达到4GB,这意味着,从那个时候起,挖矿至少需要4GB的显存来完整容纳DAG文件进行高效计算。
  • 小于4GB显存的困境:对于显存容量小于4GB的显卡(例如常见的2GB、3GB显存显卡),当DAG文件大小超过其显存容量时,它们就无法将整个DAG文件加载进显存,挖矿软件不得不依赖速度慢得多的系统内存(RAM)来模拟,这会导致:
    • 算力暴跌:系统内存的带宽远低于显存,GPU无法高效获取数据,导致哈希算力大幅下降,可能只有正常显存挖矿的零头甚至更低。
    • 挖矿无利可图:算力的急剧下降意味着每天产出的以太坊数量大幅减少,而电费等成本基本不变,使得挖矿收益变得极低甚至为负,完全失去了挖矿的经济意义。
    • 软件兼容性问题:许多主流挖矿软件在检测到显存不足以容纳DAG时,会直接拒绝运行或报错,使得小于4GB显存的显卡彻底无法参与以太坊挖矿。

以太坊合并与影响(补充说明)

值得注意的是,以太坊已于2022年9月完成了“合并”(The Merge),从工作量证明(PoW)机制转向了权益证明(PoS)机制。这意味着,在以太坊主网上,已经不再存在GPU挖矿的行为了。 理解“为什么小于4GB显卡不能挖以太坊”这一历史问题,对于了解以太坊PoW时代的技术逻辑,以及分析其他仍在使用PoW机制或类似DAG机制的加密货币挖矿,仍然具有重要的参考价值,对于一些基于以太坊PoW分叉出的新币种(如ETC等,尽管它们也可能有自己的DAG调整规则),显存大小可能仍然是重要的考量因素。

小于4GB显存的显卡无法有效挖以太坊,根本原因在于以太坊PoW机制下DAG文件的持续增长特性,以及其对显存容量的刚性需求,当DAG文件大小超过显卡显存上限时,算力会因依赖低速系统内存而断崖式下跌,导致挖矿不再经济,4GB显存因此成为了以太坊PoW时代一个重要的技术门槛,这一现象也生动体现了区块链技术发展与硬件需求之间的紧密互动,尽管以太坊本身已停止PoW挖矿,这一案例对于理解加密货币挖矿的硬件要求仍具启示意义。