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ProgPoW如何抵御ASIC开发团队I

2019年10月14日 栏目:旅游

ProgPoW如何抵御ASIC?开发团队IfDefElse为你解答:除 Titan V,所有数据均来自 和 。代 Etha

ProgPoW如何抵御ASIC?开发团队IfDefElse为你解答

除 Titan V,所有数据均来自 和 。

代 Ethash ASIC 矿机,比特大陆的 Antminer E3 和 GPU 矿机相比没有任何效率上的优势。这是因为它的 DDR3 内存比 GPU 矿机的 GDDR 内存功耗更高。

据我们所知,尚未发布的 Innosilicon A10 ETHMaster 据说在效率上会有更优表现。因为 Innosilicon 在该系列矿机上使用了 GDDR6 IP 技术,这将使得它的效率可以达到目前效挖矿 GPU RTX 2070 的两倍。

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问:HBM 的实用性如何?

答:我们初的算法评估是使用同种内存类型进行同标准比较的。HBM 功耗低,但价格贵,就显得不够实用。举个例子,带有 HBM 的 NVIDIA Titan V 比起 A10 ETHMaster,效率上仅逊色一点,但成本高达 3,000 美元,明显没有实用性。

带有 HBM 的 AMD Vega 卡价格倒是合理,但又因为一些原因它的算力只能达到 175 KH/s/W

。Vega 效率受何限制我们尚不确定,增加访问大小能够明显改善这一情况(带宽利用率从 61% 提升至 75% —详见“Results:Hashrate”)但 Vega 显卡的功耗仍然过高。我们期待刚刚宣布的双倍带宽 AMD Radeon VII 显卡能在效率上有显著改善。

我们预估 HBM 的功率约为 GDDR6 的一半,如果使用 HBM 制造昂贵的 Ethash ASIC 矿机,算力将超 1 MH/s/W,这效率大约是市面上常规 GPU 的 4 倍。

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问:ProgPoW ASIC 能有多高效率?

答:ProgPoW 旨在大幅减少专用 ASIC 矿机的效率增益。该算法执行需满足如下组件:

高带宽存储器(用于 DAG 访问)

Keccak f800 引擎(用于初始/终哈希)

大型寄存器文件(用于混合状态)

高吞吐量 SIMD 整数学(用于随机运算)

高吞吐量 SIMD 缓存(用于随机缓存访问)

Keccak 容量变小,因此它在 GPU 上的功耗也已经可以忽略不计了。这么一来,ASIC 矿机在降低功耗方面的优势也将不复存在。

为了执行随机序列,ProgPoW ASIC 矿机需要执行和 GPU 上的计算核心非常相似东西。所有 SIMD 的寄存器访问、数学运算和缓存访问都需要类似 GPU 的运行环境。

没错,ProgPoW ASIC ISA 能够通过精确设计,使之匹配 ProgPoW 算法,例如删除浮点、增加显式 merge() 等操作。然而这种专业化只会提供少量的边缘效益,而不是数量级的收益增加。

乐观来说,我们假设精心设计的 ProPoW ASIC ISA 可以移除 1/4 计算核心功耗。由于 GPU 内核在执行 ProPoW 时要活跃得多,我们估计内存接口大约消耗 GPU 功率的 1/3。那么使用 GDDR 的 Prop PoW ASIC 矿机相对功耗则为:

1/3 (内存) * 1 + 2/3 (计算) * 3/4 = 5/6

优势为 1.2 倍

若使用 HBM,则 ProgPoW ASIC 矿机的相对功耗则为:

1/3 (内存) * 1/2 + 2/3 (计算) * 3/4 = 2/3

优势为 1.5 倍

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问:能在 FPGA 上运行 ProgPoW 吗?

答:首先,在 FPGA 上运行 ProgPoW 存在实际问题。因为随机程序每 12.5 分钟更改一次,因此需要经常编译和加载新的比特流。完成此任务的工具和设施基本上不存在。

就算忽略这个问题,ProgPoW 也不能很好的映射到 FPGA,FPGA 对于计算密集的算法(如 Keccak 或 Lyra)行之有效。通过将多个操作封装到单个时钟周期中,同时运行多个操作,这些算法可以显著地提高性能和降低功耗。

ProgPoW 算法循环有许多在序列中交错的缓存读取,这极大地减少了可以打包到单个时钟周期或并行运行的操作。在 ProgPoW 算法下,FPGA 的打包操作既降低了挖矿硬件的性能,又增加了信息通道的长度。因为大型的混合状态(16 lanes * 32 regs * 4 bytes = 2 kilobytes),增加的信息通道长度也成了一个问题。

如果沿每个信息通道阶段性地复制此大混合状态,则会浪费大量电能。当然,我们也可以把混合状态存储在寄存器文件中,让 FPGA 的计算核心看起来很像 ASIC 或 GPU,但那样做的话, FPGA 的运算效率将显低于 ASIC。

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问:以上所有问答貌似十分冗长,能简单做个总结吗?

答:当然

挖矿硬件的相对效率

我们初对 Ethash 和 ProgPoW 的 2 倍和 1.2 倍估计是假设一样内存类型的同标准比较。在撰写本文时,我们已经意识到,当大多 GPU 使用 GDDR 时,我们也要进行不同标准的比较,比如拿使用 HBM 的 ASIC 矿机作比较。

原文链接:

原作者: IfDefElse 翻译校对:有条鱼

本文由矿视界翻译整理,如需转载,请标明出处。

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