为什么比特币使用显卡

为什么比特币使用显卡

现在比特币挖矿越来越火爆，想必很多人都知道显卡GPU运算的挖矿速度远高于CPU。 当然比特币模拟比赛，即使GPU计算无法与专业矿机相提并论，但这也不妨碍业余矿工对GPU计算的推崇。 那么为什么GPU计算在比特币挖矿中比CPU有绝对优势呢？ 今天就来解释一下GPU计算和比特币挖矿。

首先，CPU 和 GPU 在计算机中针对不同的任务进行了不同的设计：

1. CPU主要针对串行指令进行优化，而GPU针对大规模并行操作进行优化。

2. 现代多核 CPU 的目标是指令集并行性 (ILP) 和任务并行性 (TLP)，而 GPU 的目标是数据并行性 (DLP)。

3、GPU往往有一块带宽比较大的显存，也就是所谓的显存，所以在高吞吐量的应用中也会有不错的表现。

CPU需要很强的通用性来处理各种数据类型，同时逻辑判断会引入大量的分支跳转和中断处理。 这些都使得CPU的内部结构异常复杂。 GPU面临的是类型高度统一、相互独立的大规模数据、不需要中断的纯计算环境。 GPU使用了大量的计算单元和超长的流水线，但只有非常简单的控制逻辑和省去了Cache。 CPU不仅在Cache中占用大量空间，而且控制逻辑复杂，优化电路很多。 相比之下，计算能力只是CPU的一小部分。 因此，不同于CPU擅长逻辑控制和通用数据运算，GPU擅长大规模并发计算，适合密码破解。

简单来说，CPU就是通用计算。 简单来说，就是无脑计算和暴力计算。 无论是100个孩子分享苹果，还是模拟地球，都可以分解成1+1=2这样最基本的计算方式进行暴力。 GPU专门处理高阶数学算法，比如计算光源、物体、视点、阴影的相对位置，这些都需要三角函数的堆积。 比特币矿工使用的是SHA-256比特币模拟比赛，这是美国国家安全局发明的安全哈希函数，一般用于密码加解密。 该算法会进行大量的32位整数循环右旋转操作（Right-Rotate），非常适合擅长大规模并发计算和破解密码的GPU。

以折叠之家为例。 Folding home是一个分布式计算项目（类似于比特币模型），研究蛋白质折叠、错误折叠、聚集以及由此引起的相关疾病。 FH一开始只支持CPU，后来增加了对PS3游戏机的支持，不过也是使用内置的CELL处理器进行计算。 FH因为ATI的加入，为GPU计算翻开了新的一页，现在FH二代GPU客户端已经可以支持ATI和NVIDIA全系列的DX10 11 GPU。

使用CPU（i7-2600K）计算时间需要超过52天

使用GPU（GTS450）计算仅需7小时11分钟

不仅CPU和GPU之间存在巨大的差距，不同架构的GPU之间也存在相当大的差异。 比特币的计算基于SHA-256算法。 该算法会有大量的位操作“Right-Rotate”。 对于这个操作，AMD显卡原生只需要1条硬件指令，而NVIDIA显卡则需要3条硬件指令。 因此，即使计算单元数量接近，AMD显卡的挖矿效率仍然高于NVIDIA显卡。

当然，YaCoin采用动态Hash算法实现仅CPU挖矿，目前不支持GPU或ASIC矿机。 想用CPU挖矿的可以关注。 如果偶尔玩玩主流的比特币，GPU还是最好的选择。