1为什么挖矿要用显卡而不是CPU？
[PConline 杂谈]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（图表来自比特范）
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。
2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。
3显卡缺货到底何时了？
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？（图表来自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（图表来自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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