第1个回答 2022-06-30
之前回答一个问题，做了一点计算和分析，所得到的结果颇为出人意料：当进行SHA-256哈希运算（比特币矿机所擅长的计算）时，一台普通的神马M20矿机就能比“天河二号”还快了，更不用说更先进的矿机，如蚂蚁S19/S19 Pro。
一台矿机竟然比超算还快？或者说，一台超算（当前世界排名第四）在进行某些运算时还不如一台普通的矿机？
是这样的。
首先要说，这二者其实没有多少可比性。一个专用、一个通用；一个微小、一个庞大。
所以，只能对比这两者的SHA-256哈希运算速度了：
所以，是的，一台一万多元的矿机，在进行特定哈希运算时，速度比一台数亿元的超级计算机还快！
那么，矿机为什么能这么快呢？
矿机的结构并不复杂，能算这么快，靠的是大量的专用芯片。
比如蚂蚁S19 Pro使用了大量的自研芯片 BM1398运算芯片。一台矿机有三块算法板，每块算法板上安装了114颗运算芯片。一台矿机就有342颗芯片并行提供算力。
BM1398芯片是采用台积电7纳米工艺生产的，由于该芯片的架构和数据保密，我们只好用一些开源信息来进行估算。
github上有一个开源的SHA-256哈希运算模块，提供Verilog源代码，当使用40纳米工艺实现时，此模块可以达到250MH/s（和一颗8核的至强芯片差的不多了），而所占用的面积只有0.0142平方毫米。如果在一颗芯片中排布100个SHA-256运算模块，面积还不到2平方毫米，而性能已经达到了25GH/s（没有计算连接、总线等面积开销）。而这仅仅是40纳米工艺而已。
举这个例子是想说明：芯片中真正用于计算的部分很少，绝大多数资源都消耗到了调度、管理等辅助功能上。
当我们所用的功能清晰、明确时，就可以使用专用芯片极大的提高运算速度。比如各种数字币挖矿（大量的哈希运算），比如4G和5G通信（大量的卷积运算），比如人工智能（大量的卷积运算）
专用芯片的性能往往超过我们的想象，而我们芯片的发展，也完全可以利用这一点。如果能降低芯片的流片成本，也未必不能复制PCB（印刷电路板）的发展历程。要知道，现在全球的PCB设计和生产，中国都占了一大半的份额，又有谁有本事卡脖子呢？