在加密货币挖矿的世界里,以太坊（ETH）凭借其稳定的价值和庞大的社区支持，一直是矿工们追逐的热门目标，随着以太坊网络从工作量证明（PoW）向权益证明（PoS）的“合并”（The Merge）过渡，传统的GPU挖矿模式已成为历史，尽管如此，理解以太坊挖矿对显存的需求，不仅对于回顾那段历史至关重要，也能帮助矿工更好地应对其他加密货币的挖矿，以及理解显卡在特定计算任务中的性能表现，本文将深入探讨以太坊挖矿对显存的需求及其背后的原理。

为什么显存对ETH挖矿如此重要？

在以太坊挖矿中,显卡（GPU）的核心工作是通过大量计算寻找符合特定条件的哈希值，这个过程被称为“挖矿”，而显卡上的显存（VRAM，Video Random Access Memory）在其中扮演着至关重要的角色，主要体现在以下几个方面：

  1. DAG缓存（DAG Cache）：这是以太坊挖矿对显存最核心的需求，DAG，即有向无环图（Directed Acyclic Graph），是Ethash算法（以太坊PoW阶段使用的算法）的一部分，每个新的以太坊区块（大约每13秒生成一个）都会导致DAG的大小增加，DAG数据需要被加载到显存中，以便GPU在计算时能够快速访问。
  2. 快速数据访问：GPU的核心（CUDA核心/流处理器）计算速度极快，如果显存容量不足或速度不够，核心就会频繁等待数据，导致计算效率低下，即所谓的“算力浪费”，显存的大小直接决定了能容纳多少DAG数据，从而影响挖矿效率。
  3. 避免“显存瓶颈”：当显存容量不足以容纳完整的DAG文件时，GPU就无法参与该epoch（每个epoch包含多个区块，DAG大小在每个epoch开始时确定）的挖矿，或者算力会大打折扣，这种情况被称为“显存瓶颈”。

以太坊挖矿对显存的具体需求

以太坊DAG的大小是随时间线性增长的,因此其对显存的最小需求也在不断增加。

  1. 初始需求与增长规律：

    • 以太坊网络启动时（2015年），DAG大小很小，仅需要几百MB显存。
    • DAG的大小大约每30万个区块（约100天，即一个epoch）增加约8MB。
    • 到“合并”发生前，DAG大小已经增长到约5.24GB。

  2. 关键节点的显存需求：

    • 4GB显存显卡的“末日”：这是以太坊挖矿史上一个重要的里程碑，当DAG大小达到4GB时，所有显存容量小于4GB的显卡将无法再参与以太坊挖矿（因为无法容纳完整的DAG文件），这个节点发生在2021年12月。
    • 不同显存容量显卡的挖矿周期：
        配图