〈挖矿系列3〉比特币矿机发展史
比特币从发明诞生出来后，比特币挖矿主要经历了3个阶段（现在的矿池是挖矿的方式，非矿机技术）
CPU→GPU→ASIC专业矿机
一、CPU挖矿
说起CPU挖矿，谁是第一个呢？前面文章也说了，就是比特币的发明者中本聪（无明确的证据，按逻辑应该是正确的）。
CPU挖矿是第一代的挖矿。2009年1月3日，比特币创始人中本聪用电脑CPU挖出了第一批比特币，挖出了第一个创始区块，区块里包含50个比特币。
随后一些极客、程序员、游戏挖机纷纷加入CPU挖矿，但当时的CPU挖矿，仅仅是一种尝试和好玩，并没有现在的商业化。
二、GPU挖矿
GPU（图形处理单元，即显卡）挖矿是第二代的挖矿。
从CPU换到GPU挖矿，是因为CPU中央处理器是通用性计算单元，里面设计了计算机很多的分析处理需求，其综合能力强但单项能力较弱，而比特币的SHA256 hash运算，是非常单一的无脑重复计算，而且CPU的并行运算能力不强，后来，有人发现GPU的高吞吐率和高并行处理能力，其运算效率比CPU高10倍以上，并且GPU可以超频使用以提升性能，适用于大规模的并发运算，比如密码破解，于是人们纷纷转向GPU挖矿。
大家肯定都听说过比特币历史上最贵的吃货、比特币Pizza的故事了。没错，这个人叫Laszlo Hanyecz，他是个程序员，他在2010年5月22日，用1万枚比特币购买了两个披萨，当时这两个披萨只值不到50美元，但是这一万枚比特币拿到现在值几个亿了。
大家都在说Laszlo Hanyecz肯定肠子都悔青了，但是也未必，因为Laszlo Hanyecz是第一个使用GPU挖比特币的人，他挖到了非常多的比特币，当时的1万枚可能只是九牛一毛了。
图片来源于网上
但是GPU也存在缺陷，就是原本是做图像处理的，内置的这些硬件非常好电，散热也是个问题。
三、ASIC专业矿机挖矿
ASIC专业矿机是属于第三代的挖矿。
ASIC是Application Specific Integrated Circuit的缩写，是一种专门为某种特定用途设计的电子电路（芯片）。用于挖矿的芯片，就是矿机ASIC芯片了。因为被设计为只进行某一挖矿需要的特定算法，所以ASIC芯片的设计可以简单的多，成本也低的多。不过最重要的是，就挖矿算力来说，ASIC可以比同时代的CPU、GPU高出几万倍甚至更多。
ASIC矿机的出现，是随着参与挖矿的人越来越多，算力不段上升，而GPU的算力也达到了极限，为了突破这个局限，就有人开始研发专门的矿机。
世界上第一台ASIC芯片的矿机是谁发明的呢？对，就是人称“南瓜张”的张楠赓的阿瓦隆矿机。
矿机的芯片，需要非常强的研发技术实力，比如通讯领域，最强的芯片研发企业是高通、华为海思，因此矿机的芯片研发是一场高科技的竞赛，最早的矿机厂商有龙矿矿机、闪电矿机、瑞典的KNC Minner，都已经从市场上消失，现在市场上最大的矿机厂商包括比特币大陆（蚂蚁矿机）、嘉楠耘智（阿瓦隆矿机）、Bitfury、Watts Miners等，
现在最火爆的矿机当属比特大陆的蚂蚁系列了，后续再详细介绍如何挑选和购买矿机。
本文只简单结束了比特币矿机从CPU、GPU到ASIC的技术发展历程，而现在的ASIC矿机尤其比特币大陆的矿机占据了市场70%以上的算力和市场份额，被质疑为“算力霸权”和跟“去中心化”违背，潜在的“51%”攻击和不公平等。而现在的矿机已经是一条完整的产业链，无论如何发展，也是基于市场和追求利益的行为。后续继续分析。
比特币矿机是什么
比特币矿机就是进行比特币挖矿的设备，挖矿设别可以是普通的电脑，也可以是USB矿机，也可以是专业的ASIC矿机。
用普通的电脑cpu确实可以进行比特币挖矿，但由于全世界的比特币挖矿已经形成一个庞大的产业，个人使用普通电脑是很难挖到比特币的。你需要购买昂贵且专业的比特币ASIC矿机并加入比特币矿工组织才能挖到比特币也即是加入一个矿池进行挖矿。
比特币矿机市场门槛很高水也很深，建议想从挖矿中捞金的新玩家谨慎对待。
目前，比特币挖矿需要专业的ASIC矿机，例如，市场上主流的阿瓦隆矿机，据说阿瓦隆四代28nm制程工艺的芯片也即将流片，预计明年研发的重点是五代芯片16nm制程工艺的芯片。
解释矿机芯片的主要工作原理
解读矿机硬件元器件及主流矿机电路及BOM表
矿机结构
看完了机器的外观，我们一起看看机器的原理结构。目前市场上的比特币挖矿机基本是这种原理框图，有三部分构成：电源板，控制板，算力板。大家可以看看这个框图：
红色部分是电源板。蚂蚁S9的电源功率大概是1600W，神马M3和翼比特E10大概在2000W和2100W。假设矿机24小时不间断电持续工作，按照功率2000W算，大概消耗48度电，按照5毛钱一度电来算，电费为24元。
绿色的部分是控制板。控制板好比人的脑部，接受外部的信息和控制人的动作，人与外部交流信息靠嘴巴说出和耳朵听到，这就好比控制板通过网线连接外部和控制内部机器算力板的动作。
黄色部分是算力板，也称作为运算板。算力板好比人的四肢，算力板运算的功能就是不停挥动铲子去挖矿。
蚂蚁S9和翼比特E10用得是赛灵思的FPGA，FPGA是什么？简单来说FPGA就是一颗万能芯片，是一颗可编程的逻辑芯片。因为现在市场上还没有专门用于挖矿机控制板的专用芯片，所以一些矿机厂商就采用了FPGA来做。
FPGA不用流片，芯片流片是个烧钱的事，流一次片少要几百万，多则上千万美金，芯片流片时间长，采用FPGA可以大大节约产品产品的设计周期，在挖矿这种时间就是金钱的概念中，尽快推出运算能力强的机器进行挖矿，抢占效能才是关键。
目前赛灵思的这颗FPGA大概价格在120元，据说已经卖断货了。
再看主控搭载的几颗外围芯片，DDR和NAND FLASH。这几颗芯片是存储芯片，功能就好比我们人类的大脑，现在市场价格比较高。其它网卡芯片就好比我们刚才提到得人的耳朵和嘴巴，用来和外部通信，网络收发芯片，目前市场常用的是RETELK和博通，代表型号有8021和8211。这两颗芯片在路由器和机顶盒里面也用的比较多。
比特币矿机是如何通过计算挖币的
中本聪打造比特币的时候，希望比特币是一个去中心化的货币，不仅使用、交易如此，挖矿也应该如此。但是事与愿违，随着比特币等加密货币的价值越来越高，挖矿成为了一个产业，竞争越来越激烈，对挖矿算力的追求越来越高，所以从普通电脑挖矿，进化出了ASIC矿机与GPU矿机。
用ASIC矿机挖矿的币，算法几乎都为SHA256，而用GPU挖矿的算法则不同，例如BTG的算法是Equihash，BCD的算法是optimized X13。虽然不是绝对，但可以简单的认为，SHA256算法的币，一般都是用ASIC矿机挖。其他算法的币则基本都使用GPU矿机。也有例外，scrypt算法的莱特币以前用GPU矿机挖，但后来scrypt算法也被ASIC芯片攻克，比如蚂蚁矿机L3+，就是用来挖莱特币的ASIC矿机。
ASIC矿机，是指采用ASIC芯片作为算力核心的矿机。其中ASIC是Application Specific Integrated Circuit的缩写，是一种专门为某种特定用途设计的电子电路（芯片）。有矿机厂专门为计算比特币的SHA256算法而设计了ASIC芯片，使用它们的矿机就是ASIC矿机。由于ASIC芯片只为特定计算打造，所以效率可以比CPU这种通用计算芯片要高很多。举个例子，当前主流的蚂蚁矿机S9就是ASIC矿机，使用了189片ASIC芯片，算力达到了13.5TH/s，功耗仅为1350W。作为对比，当前电脑显卡旗舰GTX1080Ti挖比特币的算力，就算优化的好基本也不会超过60MH/s。相差了数万倍，非常悬殊。
而GPU矿机，是指使用GPU显卡作为算力核心的矿机。诸如以太坊、比特币钻石等加密货币用的是图形算法，所以用显卡计算的速度会最高。相对于ASIC矿机，GPU矿机更被大众熟知，因为说白了它就是一台加强了显卡配置的电脑。
GPU矿机的目的是赚钱，所以要追求功耗比与最大收益，所以选择要注重性价比，一般中高端定位的显卡，比如AMD RX560、RX570的功耗比高，是GPU矿机的好选择。而GTX1080Ti、AMD Vega64这样旗舰虽然单卡性能最强，但售价与功耗算下来并不划算。
另外，ASIC矿机也有一些比较奇葩的产品，比如烧猫的USB矿机，是个比U盘略微大一些的东东，功耗也只有2.25W，是目前最小的比特币矿机。
以上引用挖币网—“矿机分类介绍”，专业名词较多，希望对您有帮助，谢谢！
比特币矿机是什么
比特币矿机可以是你的台式电脑、笔记本电脑，也可以是装有显卡的USB矿机或ASIC矿机。目前，比特币矿机说白了就是一种为专门为比特币挖矿而设计的集成电路。
比特币挖矿简单来说就是利用你的挖矿硬件的算力去解决SHA256算法的数学难题，确认网络交易，保证整个比特币网络系统的安全。作为回报，比特币网络系统会根据你贡献算力的大小给予一定的比特币奖励。
比特币挖矿大致经历了三个阶段：CPU、GPU、ASIC三个阶段。
目前，比特币挖矿已进行专业的ASIC挖矿时代，ASIC矿机一通比特币挖矿市场。其中最为著名的矿机厂商就是阿瓦隆，阿瓦隆研发出了世界上第一台ASIC比特币矿机，第一次公布了除芯片以外的矿机解决方案。目前，阿瓦隆三代矿机正在热销，第四代芯片也即将问世。
