加密货币太火爆,显卡涨价何时休:科普挖矿为何用 GPU 而不是 CPU

2021/2/27 6:29:11 来源:太平洋电脑网 作者:Aimo 责编:问舟

最近对于 PC 玩家来说,无疑是一段噩梦般的日子。想要买新电脑或者升级配置的朋友突然发现,零件买不全了!

除去一直缺货的 CPU,显卡近来更是难寻踪迹,新显卡即使找到了货源,价格也要比官方售价高个两三倍,老显卡的价格也比两年前不降反升,令人恍惚有种踏错世界线的感觉。

官方价 5499 元的 RTX3080,已经被炒到了八九千乃至上万元

一些朋友在年前看到了新显卡发售的新闻,把旧显卡卖了持币待购,现在发现不但新显卡买不到,甚至连同型号的旧显卡也买不起了,显卡迟一点卖其实能多赚好几千,直教人拍断大腿。这魔幻的现象,到底是什么造成的?答案只有一个,那就是矿潮来了。

近来显卡价格高企、一卡难求,是因为数字货币的价格迅速飙升、用显卡挖矿俨然又成为了一门好生意。那么问题来了,为什么玩数字货币挖矿就必须用显卡而不是炒作 CPU?显卡价格到底啥时候才会降下来?简单聊聊吧。

为什么挖矿要用显卡而不是 CPU?  

首先我们需要了解挖矿这个概念。以比特币、以太坊为代表的数字货币,使用的是区块链技术,计算机向区块链网络贡献算力,即可获得按照算力大小比例分配的数字货币,这一过程是去中心化、由算法保证的,通过贡献算力换取区块链算法生成的数字货币的过程,就是挖矿。

挖矿需要的算力,往往是通过哈希、解密等算法完成的。这类算法有一个特征,那就是复杂程度低,但强度极大,这正是 GPU 擅长的工作。

CPU 和 GPU 都可以进行计算,但擅长的方面各不相同。CPU 核心更少,但架构复杂,拥有复杂的逻辑控制单元,更擅长复杂的运算;而 GPU 拥有大量的核心,但架构相对简单,非常适合大吞吐量的高密度计算。

做个粗暴的类比,CPU 相当于是一个会高数的大学生,而 GPU 则像是一百个只会四则运算的小学生,要解奥数题那肯定大学生更强,但如果要算 1000 道加减乘除题,一个大学生无论如何也不可能算得比一百个小学生快——小学生们可以一起做并行计算,而大学生一次才能算几题?

CPU 和 GPU 架构简单对比,CPU 适合复杂、低密度的计算,GPU 适合简单、高密度的计算,和挖矿不谋而合

而挖矿的哈希、加密等算法,恰恰就如同海量的加减乘除题一样,它们难度不高,但却需要不断进行重复计算,计算量极大,这就和显卡的长处不谋而合。

在这一轮数字货币暴涨的行情中,显卡价格被大大推高,其中的最大推手,其实并不是大家最为耳熟能详的比特币,而是以太坊。

以太坊在过去一年的价格走势,足足上涨了十多倍(数据来自比特范)

时至今日,参与比特币挖矿的算力已经非常庞大,光靠显卡已经无法在矿池中取得足够的分配权重,现在需要专门的矿机才能在比特币挖矿中分一杯羹。而以太坊不同,它目前仍可以通过显卡计算获得,而且它的算法 Ethash 还对 RAM 有着非常高的要求,运算后的结果会直接存储在 RAM 中,当前 RAM 容量底线是 4G。因此,现在算力达到一定程度、大显存的显卡备受青睐,为了达到更强的挖矿性能,不少矿工还会对显存进行超频。

可见,目前显卡的确是挖以太坊最适合的工具之一,而 CPU 则并不擅长此道。

显卡涨价:到底谁在推波助澜?玩家的怨念有用吗?

显卡涨价:到底谁在推波助澜?玩家的怨念有用吗?  以太坊的行情和比特币一样异常火爆,显卡的抢手程度也随之水涨船高。以太坊的价格,从年初的七百多美元,飙升到现在的两千美元左右。一张当前的高端显卡如 3070、6800XT,每天 24 小时挖矿,在扣除电费后,每天还能赚几十块人民币,不日即可回本并继续赚下去。在丰厚的利润下,显卡被一抢而空,普通 PC 用户啥时候才能买到称心如意的显卡?

当前挖以太坊的大致收益,半月前更多(1.5 倍左右),当前以太坊价格有所回落,全网算力增加挖矿变慢

要回答这个问题,我们需要来分析这次显卡上涨的原因,以及市场中各方对挖矿采取的态度和对策。

首先,显卡涨价的原因显而易见,就是以太坊等数字货币的价格暴涨,而这又是和最近极其宽松的货币政策息息相关的——印了这么多美钞,钱越来越不值钱,总得找点什么东西保值,而区块链数字货币这样的去中心化、数量总体恒定、具有一定稀缺性的资产,就成为了新的投资好去处、炒作的好话题。

换言之,只要货币宽松政策还在继续,区块链数字货币们就仍有支撑其价格的理由。这里要强调,本观点不构成投资建议,市场有风险,投资请谨慎。

以太坊的全网算力在上升,挖矿难度变大,可见很多 GPU 不断被投入到以太坊的挖矿中

显卡作为挖矿工具,随着数字货币的行情高涨而价格一飞冲天。那么在这波挖矿潮中,各方的态度又是如何的呢?

GPU 生产销售商

先来说说卖 GPU 的,也就是大家熟知的 NV 和 AMD。从单纯买卖的角度来看,挖矿潮并不会对 NV 和 AMD 造成实质上的损失,反而有可能推高销量——把 GPU 卖给谁,都是卖。但 GPU 的出厂价格是比较固定的,销售渠道也比较单一,基本只面向 AIB、AIC 厂商,只要能把 GPU 卖完,GPU 最终流入 PC 游戏玩家还是矿工手中,能赚到的钱并不会有太大区别。

但是要考虑到,PC 游戏玩家属于稳定的 GPU 消费群体,这一群体是多年来支撑 GPU 消费市场的主力;矿工的 GPU 需求则随行情波动巨大,该市场并不稳定。想要生意能细水长流,维护 PC 游戏玩家的 GPU 供应、防止 PC 游戏市场进一步萎靡,还是很有意义的。于是一些针对限制游戏 GPU 挖矿的举措,也有陆续推出。

NV 将限制游戏 GPU 挖矿性能,并推出矿卡

例如,NV 一方面计划在新产品中,通过 vBIOS 和驱动限制 GPU 的挖矿性能;另一方面,则推出专门不带显示接口、图形渲染功能的专用矿卡,以避免挖矿潮对传统市场的冲击。但 AMD 似乎并没有太多相关举措,考虑到现今这代 NV GPU 的挖矿能力更强,N 卡在矿工中更加抢手,AMD 的应对没有那么激烈,也是可以理解的。

显卡制造商、经销商

再来看看 AIB、AIC 厂商,也就是显卡制造商以及他们的下线经销商的情况。对于这些厂商经销商来说,将拿到手的 GPU 卖出更高的溢价、赚取更多利润,是符合自身利益的。同时,他们并没有 NV 那样能通过 vBIOS、驱动限制 GPU 用途的手段,因此对于如何能满足 PC 游戏玩家的需求,既无心也无力。

在这样的立场下,某些 AIB、AIC 厂商和经销商,可能会更倾向于抬高显卡的出货价格,将显卡卖给更乐意出高价、批量购买显卡的矿工。在显卡价格一路走高的市场趋势中,囤货居奇更为理性,这可以等待矿工大批量、高价格购入——PC 游戏玩家可没有这个购买力。这就造成了市面上显卡产品稀缺、价格走高的现状。

另外,在矿潮下,拥有大量 GPU 等于拥有财富的发掘机,这导致某些上游显卡厂商甚至亲自下场挖矿。近日,某厂商在 Twitter 官方账号中晒出其制造的显卡在挖矿的图片,疑似插手挖矿,引来了 PC 游戏玩家的强烈声讨。

PC 游戏玩家

长年以来,PC 游戏玩家是支撑 GPU 消费市场的主力。然而 PC 游戏玩家也必须认识到,目前这块消费群体正在萎缩,游戏显卡的销路正在逐年收窄。

我们可以从历年的 “甜点卡”价格来观察到这一现象。在十多年前,甜点卡如 8600GT,在市场周期内价格稳定在千元左右,这也是 PC 玩家熟悉的甜点卡定价区间 ,;到了五年前,GTX1060 的上市价冲到了两千元级别;而最近的甜点卡,如 GTX2060、RTX3060,, 上市价均达到了两千五百元的级别,而即使没有矿潮,实际售价也会比上市价还更高一些。

显卡之所以不断涨价,是因为 PC 游戏玩家市场在萎缩,销量的减少无法像从前那样分摊研发成本,显卡价格应声上涨。这一方面是由于集显市场的扩大,另一方面也在于 PC 市场的萎缩。

以 Steam 玩家硬件使用情况为例,大量玩家仍使用旧型号的 GTX1060 等老产品,消费力有限

也许这里面存在通货膨胀等因素,但我们可以和游戏机市场作对比。游戏主机玩家群体数量一直比较稳定,而游戏机从二十年前到现在,主流定价一直都在 399~599 美元之间,即使是最新一代的 PS5、XBOX SX,也只卖 499 美元,并没有像显卡那样逐年上涨。

PC 游戏玩家数量不断萎缩,这意味着这个群体越来越难对 GPU 市场起到支撑作用。而现在矿潮的火热,让 GPU 找到了新的销路。从前显卡缺市场,现在玩家却缺显卡,这或许就是市场的魔幻之处。

显卡缺货到底何时了? 

要解决显卡缺货的问题,需要同时从源头和需求着手。

源头:显卡挖矿能被限制住吗

前面提到,NV 计划通过 vBIOS 和驱动来限制普通游戏显卡的挖矿性能,并且将会推出专用的挖矿 GPU,在防止挖矿热潮对游戏市场造成冲击的同时,满足矿工的需求。然而这些举措是否能立竿见影?恐怕是值得商榷的。

NV 限制 GPU 挖矿的举措,总体而已还只是软件层面上的,这意味着 GPU 本身的挖矿能力并没有减弱。通过 vBIOS 和驱动,检测到 GPU 运行挖矿算法,则从软件层面上限制 GPU 的性能。但问题在于,这个检测和限制,是否能做到万无一失。

区块链数字货币挖矿,大多使用哈希、加密等类别的算法,但是具体算法却又有所不同。就如下面的图,可见比特币 BTC、以太坊 ETH、渡鸦币 RVN、莱特币 LTC 的算法都不一样,而区块链数字货币的种类数不胜数,算法难以一一理清。用软件限制了某几种热门币的算法,大家又转头去挖冷门币——现在挖冷门币需要的算力也非常大。通过 vBIOS 和驱动,是否足以全面检测到 GPU 是否在挖矿?这得打一个问号。

不同币的算法不同,vBIOS 和驱动是否能限制所有挖矿算法?(数据来自 f2pool)

另外,软件层面的限制是否牢不可破?这也是个问题。通过修改 vBIOS 来破解显卡某些功能的玩法,自古有之,vBIOS 和驱动是否能防止破解?甚至说,在矿老板的重赏之下,内部测试的没有挖矿限制的 vBIOS 会不会流出?玩家最好多多祈祷没这样的事。从市场实际反应来看,RTX3060 首发依然是瞬间无货,看来大家的心里对之后会发生什么,也是有一定预期的。

再来说说专门推出的挖矿 GPU。数据显示,90HX、50HX 等专门的挖矿 GPU,效率并不如当前市面上的主流显卡,它们当中的很多型号,如 50HX、40HX、30HX 仍使用上一代的图灵架构,从挖矿的能效比来看,要低于安培架构 GPU,竞争力有限。

矿卡运行 Hash 算法的能力并不比显卡强,挖矿性能没有优势(数据来自 AnandTech)

另外,我们要了解一个常识,那就是晶圆厂的产能是有限的,这类挖矿 GPU 如果销量足够火热,必然会对游戏 GPU 的生产造成挤压效应,如果上游厂商发现挖矿 GPU 的销路非常火热,那么分配给游戏 GPU 的产能是否会减少?这是值得担忧的。

那么有没有可能推出硬件层面、直接削减算力来限制挖矿的 GPU?恐怕很难做到。图形渲染本来就属于复杂度低但计算量庞大的需求,这和挖矿算法的特征是近似的,砍掉 GPU 硬件上挖矿的算力,对游戏、渲染等使用也会造成负面影响,得不偿失。

简而言之,vBIOS 和驱动的限制举措的确可以一定程度限制游戏 GPU 挖矿,专属矿卡的推出也可以分流矿工市场,但能否卓有成效,还有待商榷。

需求:显卡涨价何时了

前文提到,显卡涨价背后的原因在于区块链数字货币行情大热,而这又和宽松的货币政策息息相关。在疫情下,为了保持经济,货币政策恐怕在短期内很难掉头,挖矿仍可能得到比较理想的收益。

去年美元疯狂发钞,历史上所有美元的 23.6%,是去年刚刚印出来的(M2),大家都需要买资产保值

显卡价格何时才能回归正常?这和经济大环境是息息相关的。在早两年,货币政策相对紧缩,数字货币的行情处于较低位置,用显卡挖矿显得不那么划算,因此大家都能够买到价格比较实惠的显卡。这轮显卡炒作行情想要结束,恐怕也需要经济大环境回到常态。

总结  

由于独有的硬件架构,GPU 天生就适合挖矿,这导致数字货币大热的行情下,显卡供不应求。显卡想要回归正常价格,上游厂商的限制固然能起到一定的作用,但主要还是要看历史进程,希望全球的经济能回到正轨,给数字货币的炒家们少一点炒作理由吧。

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关键词:显卡

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