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【解惑】比特币挖矿芯片为何不断追逐最先进制程

Byadmin

Oct 25, 2021
2018-07-23
14:00:32
来源: 老杳吧

1.比特币挖矿芯片为何不断追逐最先进制程

2.台积电预测第三季度的加密货币采矿需求将下滑;
3.挖矿芯片Kimberly流产,联发科ASIC新增长引擎选择是否正确?;
4.挖矿芯片不急着推出 联发科布局技术IP关注区块链;
5.比特币太肥太慢,闪电网络要成为数字货币的新架构

1.比特币挖矿芯片为何不断追逐最先进制程


挖矿需求趋缓,不过,比特币挖矿芯片持续不断追逐先进制程,目前已迈入7nm世代。


比特币与乙太币挖矿芯片特点不同,业界指出,算力与省电是比特币挖矿芯片的两大关键,同时也是比特币挖矿芯片不断追逐最先进制程的主因,除了要求省电,也追求算力,因为抢不到币,还是要赔上电费。


比特币挖矿芯片估计每1年半便要推进制程技术,目前比特币挖矿芯片已推进到7nm制程技术,算力与省电,都比16nm制程提升高达4成,业界预期,这恐将迫使采用28nm制程挖矿芯片的矿机退场。


今年来比特币价格惨跌超过4成,目前价格约7400美元,业界推估,对于自营矿场的厂商依然有利可图,对于须对外采购矿机挖矿的厂商,采购矿机的意愿则可能会受到影响。


日本GMO网络集团抢先推出采用7nm挖矿芯片的挖矿机,便是用于自营的矿场。


乙太币方面,28nm制程技术即可满足乙太币挖矿芯片需求,业界指出,DDR3供应吃紧是当前乙太币挖矿芯片面临最大的瓶颈,DDR3掌握情况将是相关厂商能否胜出的关键。


2.台积电预测第三季度的加密货币采矿需求将下滑;

半导体制造巨头台积电(TSMC)周四表示,预计今年第三季度加密货币开采相关产品的需求将降温。


台积电为包括Bitmain在内的比特币挖矿芯片制造生产组件。该公司在宣布其第二季度业绩时做出了上述预测。该公司的第二季度营业收入为78.5亿美元,比上一季度下降了7.2%,但与2017年同期相比增长了11.2%。


台积电的一名高管在声明中称,目前加密货币公司的采矿需求仍然“旺盛”,但他暗示,台积电认为,这一现状在未来几个月将发生变化。


“我们的第二季度业务主要受到移动产品季节性的影响,而加密货币采矿的持续旺盛需求和更有利的汇率缓和了移动产品市场的疲软。”高级副总裁首席财务官Lora Ho表示。


她补充道:“2018年第三季度,我们将发布使用TSMC 7-纳米技术的新产品,预计这将成为我们新的收入增长点。而加密货币业需求将从第二季度开始下降。”


鉴于今年1月台积电预测加密货币挖矿需求将继续,上述声明非常值得注意。事实上,今年4月,台积电报告称,与加密货币开采相关的服务已将其收入提升至历史新高。


时任台积电总裁兼联席CEO的Mark Liu当时表示,“第一季度加密货币采矿的需求非常旺盛。第二季度,虽然我们确实看到了28mm芯片存在一些弱点,但加密货币采矿业对其他技术的需求仍然非常旺盛。”


汇讯网


3.挖矿芯片Kimberly流产,联发科ASIC新增长引擎选择是否正确?;
比特币挖矿盛宴显然已经开始走下坡路,在不明朗的市场态势下,比特大陆、嘉楠耘智等比特币挖矿巨头早已准备好转型道路。就算如此还是有不少新进者跃跃欲试,例如联发科据传从去年底开始规划首颗代号为“Kimberly”的挖矿芯片,然而在近日该计划被临时喊停。
据台湾供应链人士透露,Kimberly采用12nm制程,原计划今年7月在台积电流片,第四季度量产。然而受比特币价格暴跌、市场需求减弱影响,联发科临时叫停了流片计划。联发科对此表示,不评论单一产品信息,但仍会针对挖矿市场推出相关产品。
业界认为,联发科此举可能是为应对比特币挖矿市场的波动而重新调整产品策略和阵容,为此就算Kimberly计划重新启动,最快也得明年才会看到联发科的挖矿芯片量产上市。虽然比特币挖矿市场不被看好,也不清楚联发科是为哪个客户打造挖矿芯片,但是布局其背后的区块链技术才是联发科的真正意图。
在6月底传出联发科发函警告比特大陆在台湾大举挖人的子公司芯道互联,要求勿妨碍营业秘密和知识产权,此举正好印证了联发科进军比特币挖矿市场的计划。
在度过了去年的高速成长期后,今年比特币市场的波动对供应链的影响也颇为严重,联发科并不是唯一受影响的半导体企业。第二季度传出比特大陆对供应链砍单五到六成,拉货力道显著放缓,而且负面影响可能还将持续到第三季度。在台积电刚刚发布的第二季度财报中,就指出因为该市场需求降温,比特大陆和嘉楠耘智相继大幅砍单,而再度调低了今年营收增长幅度预期,从年初的增长10~15%,下修至10%,最近再次下修至7~9%。
“近年来比特币、区块链的崛起以及AI的应用,将会带动ASIC芯片超过100亿美元的应用市场空间,联发科肯定会紧跟这种产业趋势,与之接轨。”联发科技副总经理暨智能设备事业群总经理游人杰在今年四月接受采访时表示。因此,联发科Kimberly计划应该可以被视为其已取得瞩目成绩的ASIC市场的下一步拓展计划之一。
联发科从6年就开始布局研发ASIC芯片,现在联发科基于16nm制程的ASIC芯片已经占据智能音箱市场超8成市占率。为了进一步扩充ASIC产品阵线,联发科在今年4月推出了业界第一个通过7nm FinFET硅验证(Silicon-Proven)的 56G PAM4 SerDes IP。
游人杰曾表示,在ASIC商业模式上,联发科可以在不同的阶段提供不同的服务,从规格导入,前端设计,亦或是设计完成后缺少底层的IP,联发科都可以提供支持,做完全部的整合。
后智能手机时代,根据现在产业的分工,很多产品的规格基本上都是由现在这些主宰市场的互联网公司制定,届时他们必然会有很多新的规格和需求,这就给被联发科视为新增长引擎的AISC带来了机会。然而暂时遭遇了挫折的Kimberly,不知对联发科来说,是不是一个正确的选择。(校对/春夏)


4.挖矿芯片不急着推出 联发科布局技术IP关注区块链;

外传联发科首颗挖矿芯片生产计划喊停,联发科今天以“不评论单一产品情况”回应传言,并且强调会关注区块链发展,持续布局相关技术与矽智财(IP)。


联发科表示,公司近年积极拓展特殊应用(ASIC)业务,已有初步成果,未来会持续关注区块链发展,至于挖矿芯片是否取消,联发科说“不评论单一产品的情况”但挖矿芯片产品目前还没有具体推出时程;业界盛传联发科原定在7月定案(Tape out)的首颗挖矿芯片生产计划,因挖矿市场不如预期,临时喊停。


联发科指出,ASIC业务以客户需求为导向,产品依照市况动态调整,不过技术与IP是ASIC业务的核心,同样技术可以有多元应用,在区块链方面,也将会着重相关技术与IP布局。


法人表示,联发科今年预计推出3颗采用7nm制程技术的产品,其中并无挖矿芯片,若从比特币挖矿芯片必须应用最先进制程技术研判,联发科的挖矿芯片仍处于前期研究阶段。


法人指出,业界对于挖矿市场既期待又怕受伤害,台积电虽然多次直言“挖矿”是很难预料的市场,但内部仍看好挖矿背后的技术发展前景,以此推测联发科研究挖矿芯片,主要用意可能就是布局挖矿背后的区块链技术。


法人认为,由于手机市场成长趋缓,5G等新兴市场仍待发展,包括物联网与电源管理等产品,将是联发科短期营运表现的主要动能,今年这类成长型产品业绩可望成长2位数百分点水准。


中央社


5.比特币太肥太慢,闪电网络要成为数字货币的新架构

问世10年的比特币,引领全球加密货币龙头地位,却仍有交易速度慢、扩充性低的问题,而区块链每次要扩充新的节点,就得复制过去既有的庞大数据。 闪电网络的出现,就是要打通区块链的任督二脉,另辟新途径


2008年,比特币创办人中本聪发表一篇论文《比特币:一种对等式的电子现金系统》,掀起全球加密货币浪潮,10年后的今天,加密货币与区块链有如雨后春笋般涌出,为世界带来意想不到的颠覆。 不过,比特币作为加密货币的龙头,底层的区块链技术仍有不少问题,最为人诟病的,就是「交易速度慢」及「可扩充低」两大难题。


由于区块链是以分布式账本为基础技术,所以,就像一个巨大的账本,每一笔交易都要记录到区块链上,使其有不可被窜改的特性。 然而,以比特币来说,其采用的共识算法机制是PoW(Proof of Work,工作量证明),所以每一笔比特币的交易,都要由矿工,也就是区块链网络中的计算机,进行挖矿(mining)来验证


但是,比特币区块链的机制,是采取排队的设计概念,当完成一笔交易后,才会开始验证下一笔交易,而且一笔交易,得有矿工愿意接单,才有机会写进交易中来完成。 所以,尽管比特币区块链约每10分钟就能完成一次交易,但想要交易的人,可能得提出交易请求后,等上10分钟、20分钟,甚至几个小时,才能获得矿工青睐来验证,端看交易者所付出的交易费多寡,换句话说,交易费越高,才能越快完成交易。 因此,当交易量越来越大时,区块链网络就会更加塞车,交易完成率也越来越差,越多人无法快速获得验证而完成交易。 交易者为了要增加被接受验证的机会,就会提高交易手续费,来吸引矿工,这更让比特币交易手续费日益昂贵。


2015年,出现了闪电网络(Lighting Network)技术,想要来解救比特币的种种窒碍。 闪电网络共同作者Tadge Dryja,也是MIT数字货币倡议组织(简称DCI)科学家,近日来台揭露闪电网络的发明源起,以及DCI如何进一步打造出轻量级闪电网络「Lit」软件,结合智能合约(Smart Contract)和新兴的预言机(Oracle)机制,来改良比特币。


「就像是全世界,共享同一个Wi-Fi网络上网,当每个人都用同一个区块链来执行交易,整体效率当然会变得很差。 」Tadge Dryja眼神坚定地说出,发明闪电网络的关键原因,就是要打通区块链的任督二脉,使其交易速度加快、可扩充性提高。


初次见到Tadge Dryja,给人一种没有距离的亲切感,有趣的是,在共同发明闪电网络前,他除了本科念的是电子与计算器工程,后续几年则是在纽约的视觉艺术学院攻读摄影美术硕士,也曾在日本三重大学担任助理教授,负责医疗英语教育。 直到2013年攻读维吉尼亚大学博士学位,研究密码学与网络安全,才与加密货币、区块链有了密切关系。 也或许一路的累积,使得他的思维前卫又开放,才得以共同发明出闪电网络。


Tadge Dryja在2015年2月与另一位共同发明人Joseph Poon,公开了一份白皮书《比特币闪电网络:可扩展的连锁实时支付》,这是闪电网络技术概念首次公开亮相。 来年,他俩更共同成立一间新公司闪电实验室,由Tadge Dryja担任技术长一职,不过不到一年,他就离开了闪电实验室,于2017年加入DCI担任科学家,继续开发闪电网络的应用。


麻省理工学院媒体实验室作为全球知名的研究机构,在2015年发起MIT数字货币倡议组织,并开发了轻量级闪电网络「Lit」软件,要利用闪电网络,让比特币达到实时支付、小额支付与提高可扩充性等功能。 然而,DCI的Lit最一开始是要改善比特币所面临的困境,也适用于与比特币相类似的区块链。


闪电网络让比特币交易加速、可扩充性提高、更具隐私性



Tadge Dryja说:「闪电网络技术的核心概念,就是不需要把所有交易都记录到区块链上。 」当在闪电网络的信道(Channel)中进行的交易,无论次数多寡或是过程有多复杂,都不再需要记录到区块链时,交易的速度也会变快。 也因此,过去等待比特币矿工验证一笔交易,可能得耗上10分钟、1小时,甚至更久的时间,现在则能以「秒级」的速度完成交易。 也因为在闪电网络信道进行的交易,不再需要通通记录到区块链,也让比特币区块链的可扩充性变得更大,打破既有的局限。


而闪电网络目前一秒能处理多少次的交易? Tadge Dryja强调,因为闪电网络信道的交易具有隐私性,只有交易双方看得到交易次数,所以不太能测量实际所达到的交易规模,但确定的是,交易速度非常快,也因为不需要矿工来验证每笔交易,交易手续费则能大大降低。




比特币采用闪电网络,未来可往实时、小额支付迈进



Tadge Dryja指出:「当交易速度快、交易规模大、交易成本低,透过闪电网络就能达到实时、小额支付的应用。 」这句话点出了闪电网络最大的变革,就是可以实现比特币因交易费昂贵,而难以实现的小额支付应用。


因此,比特币透过闪电网络,即能实现零售终端、装置与装置间的实时支付。 不止实时支付,闪电网络也有望能为比特币打开小额支付的新市场,闪电网络可以让用户以比特币最小计算单位「聪」(Satoshi)进行付款,而1聪=0.00000001比特币(< 0.01美分)。 当每笔交易都无需经过矿工的验证,免去高额交易手续费的关键,似乎也让小额支付变得更加可能在比特币上实现。


然而,在闪电网络中的所有交易,只有交易双方会知道,在交易双方关闭闪电网络的信道时,最后一笔的交易金流才会被永久地记录在区块链,等于中间发生过的交易,其它人都无从得知,也只会储存在交易双方的计算机。 某种程度上,提升了交易隐私性。 也因为闪电网络是在区块链下的交易信道,所以,一旦建立起信道后,用户不一定要连接网络也能进行交易、支付,例如在飞机、船等没有网络的地方。 Tadge Dryja也提到,运用闪电网络具有很大的弹性,用户可以把闪电网络的信道,开着摆放一年、永远,或是可以关掉,再新开一个闪电网络信道进行其它交易。


此外,除了交易速度慢、可扩展性低,他认为,区块链还有一个大问题,当要扩充新的节点到区块链时,需要复制过去在区块链发生过的所有数据,但这数据过于庞大,用户所耗费的硬件资源就会越多。 不过,一旦连接闪电网络信道,要扩充新节点到区块链上的用户,则不必再存取大笔数据,减少储存大笔数据的硬件资源。 「闪电网络要做到让用户用一样的计算机设备、更少的数据,就可达到更多次的交易,并保持一样的效率。 」他说。


Tadge Dryja表示,DCI开发的轻量级闪电网络Lit是开源软件,任何人都可以免费下载使用。 不过,目前闪电网络还在发展前期阶段,以DCI接触过的公司来看,虽然已经有一些小公司在进行实验,但还没有企业开始实际采用闪电网络,甚至还在初期了解技术的阶段。


结合预言机Oracle,让比特币智能合约升级应用



DCI除了采用闪电网络,来加速比特币的交易速度并使其交易规模更大,还善用了复杂理论和计算器理论中的预言机(Oracle Machine)概念。 Tadge Dryja解释:「Oracle是连接区块链与现实世界信息的桥梁,而透过Oracle放到区块链上的外部数据,则是要由第三方提供的可信任数据来源,以示公正性。 」


而比特币的智能合约,只能算是简易版的智能合约,功能有限,只能处理与支付、交易相关的用途,同时也缺乏公正第三方的数据来源,导致信任度欠佳。 而以太坊的智能合约应用较为多元,也具有较高的通用性。


DCI巧妙地运用Oracle机制来作为将外部数据引入智能合约的中介,又能避免外部数据直接改变了智能合约的程序。 如此可让原本功能简单的比特币智能合约更具信任机制,也能像以太坊的智能合约一样,进一步发展出各式各样应用。 他说,或许未来会出现在天气、货币、股票、运动赛事等多种情境应用,也将可能成为未来合约的新形态。


Tadge Dryja也以3个例子来解释智能合约如何结合Oracle的应用方式,分别有天气、跨国石油交易、美元兑换等构面。 他先以天气举例,如果Alice与Bob想以1颗比特币打赌明天天气,但比特币区块链并不会知道关于真实世界天气信息,这时,Oracle则扮演把外部的天气数据,放到区块链的中介角色,当外部事件发生后,即会触动智能合约, 进而自动形成交易。


不过,只有Alice、Bob两人看得到打赌天气的信息,其它人只能在区块链上看到比特币金流的移动,但看不到智能合约上的内容。 因此,「用户在智能合约上能拥有更多隐私性,是最大的特点。 」Tadge Dryja强调。 而由Oracle从外部串接进来的数据,虽然为智能合约中的交易提供了标准,间接影响了区块链,但它永远不会触及到区块链,因为它只是一个桥梁。


然而,每一笔在智能合约执行的交易,都要先获得Oracle的签章(signature)认证,才能进行交易。 Tadge Dryja接着以跨国石油交易举例,如果有一群人约定2日后交易10公升的石油,Oracle就能以华尔街日报美元指数(WSJ Dollar Index)的美元汇率当作购买石油的标准,来作为第三方外部数据,制定相关合约, 而在智能合约上所进行的每一笔石油交易,都要先获得Oracle的签章认证,确保是以华尔街日报美元指数的公正数据之下,所进行的交易。 同样的,Oracle也能在货币情境上应用,Tadge Dryja举例,如果Alice想要以10美元作为赌金,Bob则以等值的比特币当筹码,Oracle则提供美元换算比特币价钱的数据,作为智能合约的依据,当赌局结束时, Alice若赢了,智能合约将按照原本订定的机制,自动将价值10美元的比特币给Alice,即便Bob原本的比特币从10美元涨到了20美元,Alice还是只能拿到当初下注的10美元。


比起以太坊,比特币在支付领域有更大发展潜力



不过,为何DCI要大费周章,执着于解决比特币发展的瓶颈? 何不再开发一个新的区块链,或是直接采用以太坊? 为此,Tadge Dryja笑着说:「比特币的可扩充性比以太坊好,甚至在支付领域,比特币有更多发展应用的空间与潜能。 」而以智能合约闻名的以太坊,对开发者来说,在开发应用时的确相对容易,不过,因为比特币不好用,大家才去使用以太坊,也是一个因素。


他观察,若以长远来看,以太坊在设计面,反而比比特币有更多技术上的困难需要克服。 例如,同样的计算机设备,能够执行比特币的功能与交易,若拿来执行以太坊技术,就会跑不动,因为执行以太坊需要容量更大的硬设备。


至于DCI未来1年针对闪电网络的发展目标,Tadge Dryja坦言,短期内将致力发展研究,确保比特币的交易可扩充性,使其更安全、更有隐私之外,DCI也要减少比特币区块链的数据量,目前仍要2TB的储存空间, 未来希望能压缩得更少,让比特币区块链更容易储存。 长远来看,他希望,将闪电网络发展成大型支付系统可用技术,有更多普遍应用如实时交易或小额支付。



CTO小档案


Tadge Dryja


闪电网络共同发明人


学历:卡内基美隆大学电子与计算器工程学士毕业


经历:曾在维吉尼亚大学攻读博士学位,开启密码学与网络安全研究,接着在智能合约平台新创担任技术长,于2015年共同发表闪电网络白皮书,2016年共同创立闪电实验室公司,并任职技术长,但同年年底即离开, 并于2017年加入麻省理工学院数字货币倡议组织,继续研究闪电网络的开发应用。


ithome

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