以太坊，Zcash等为什么不能用蚂蚁矿机等ASIC矿机挖矿呢？
你这个问题问得很有意思，而且问到了加密货币挖矿的“核心技术”之一。简单来说，以太坊（ETH）和Zcash（ZEC）之所以不能用蚂蚁矿机（ASIC矿机）来挖矿，是因为它们采用了与比特币（BTC）不同的“挖矿算法”，而ASIC矿机正是针对特定算法设计的。
让我给你掰开了揉碎了讲讲，让你明白这其中的原理。
1. ASIC矿机是什么？它为什么能挖比特币？
首先，我们要明白ASIC矿机是什么。ASIC是“ApplicationSpecific Integrated Circuit”的缩写，中文意思是“专用集成电路”。顾名思义，ASIC矿机就是专门为执行某一种特定的计算任务而设计的芯片。
比特币挖矿的核心是解决一个“哈希难题”。这个难题非常简单粗暴：就是不断尝试一个随机数（nonce），然后将这个随机数与区块的交易数据、前一个区块的哈希值等信息组合在一起，通过一个叫做SHA256的加密哈希算法进行计算，生成一个新的哈希值。如果生成的哈希值小于一个预设的目标值（Difficulty），那么这个矿工就“挖”到了这个区块，并获得比特币奖励。
SHA256算法的特点是计算速度非常快，但要求非常精确，每一个输入的细微变化都会导致输出的哈希值完全不同。而且，这个算法本身并没有什么“捷径”可走，唯一能做的就是暴力尝试，就像大海捞针一样。
早期的比特币矿工用的是CPU（中央处理器），后来是GPU（显卡），因为GPU比CPU有更多的并行计算核心，能更快地进行SHA256运算。但是，CPU和GPU毕竟是通用计算设备，它们设计上要处理各种各样的任务，所以针对SHA256这种特定的哈希算法，它们的效率并不是最高的。
而ASIC矿机呢？它就像一个专门为你挖矿而量身定做的“工具”。它的芯片上蚀刻的就是专门执行SHA256算法的电路。你可以想象一下，让你用一把万能瑞士军刀去拧螺丝，和用一把专门的螺丝刀去拧螺丝，效率肯定是不一样的。ASIC矿机就是那把专门的螺丝刀，它把计算SHA256的过程直接“硬编码”到了电路里，能够以极高的效率、极低的功耗来执行这个算法。
所以，比特币之所以能够被ASIC矿机主导，就是因为它采用的SHA256算法能够被ASIC芯片高效地计算。ASIC矿机在算力、功耗比上远远超过了CPU和GPU，自然就成为了比特币挖矿的主流。
2. 以太坊（ETH）为什么不能用ASIC矿机？
现在我们来看以太坊。早期的以太坊（在“合并”之前）也采用的是一种叫做Ethash的挖矿算法。Ethash算法的设计初衷，就是为了抗ASIC。
Ethash算法与SHA256最大的不同在于，它在计算过程中需要消耗大量的内存（RAM），而且需要访问内存中存储的大量数据。具体来说，Ethash算法会生成一个叫做“DAG”（Directed Acyclic Graph）的大型数据集，这个数据集随着时间的推移会越来越大。矿工在计算过程中，需要不断地读取和处理这个DAG中的数据。
你可能会问，这和SHA256有什么区别？SHA256主要依赖的是计算速度（算力），而Ethash除了算力，更重要的是内存带宽和内存容量。
ASIC矿机为什么在这里吃了瘪？因为ASIC矿机是以集成电路设计来提升算力的。要把大量的内存单元和高带宽的内存控制器集成到ASIC芯片上，成本非常高，而且非常困难。相比之下，GPU（显卡）本身就是设计用来处理图形数据的，它自带了高速的显存（GDDR系列内存），并且具有很强的内存带宽。
所以，虽然GPU在计算某些特定算法上可能不如ASIC高效，但在Ethash算法这种需要大量内存读写的场景下，GPU的“通用性”反而成为了优势。GPU的设计更适合处理大量的数据和快速的内存访问，因此，即便是专业的ASIC矿机，在算力和功耗比上也很难超越高端的GPU。
这就导致了以太坊的挖矿算力主要集中在GPU上，而不是ASIC矿机。当然，也有一些公司尝试制造Ethash算法的ASIC矿机，但它们在性能和成本上始终难以与GPU竞争，并且随着以太坊算法的更新，这些ASIC矿机的生命周期也越来越短。
3. Zcash（ZEC）为什么也不能用ASIC矿机？
Zcash的挖矿算法是Equihash。Equihash算法也是一种抗ASIC的算法，它的设计思路与Ethash有些相似，但实现方式更侧重于内存容量和内存访问。
Equihash算法的核心是解决一个“Generalized Birthday Problem”（广义生日问题）的变种。这个算法需要矿工存储大量的中间计算结果，并且需要高效地访问这些存储的数据。与Ethash类似，它也需要占用较大的内存容量。
Equihash算法有一个关键参数叫做`n`和`k`，它们决定了算法的复杂度和对内存的要求。Zcash早期采用的参数（例如`n=200, k=9`）对内存的要求相对较高。ASIC矿机想要实现Equihash的高效计算，也需要集成大量的内存和高带宽的内存控制器，这使得ASIC矿机的开发变得异常困难和昂贵。
GPU恰好在这方面表现出色。GPU拥有自己的显存，并且其架构设计也允许其进行大量的并行数据访问和处理。因此，GPU在Equihash算法上的挖矿效率表现也相当不错，能够与尝试制造的ASIC矿机形成竞争。
总结一下，为什么以太坊和Zcash不能用ASIC矿机挖矿（或者说，ASIC矿机在这类币种的挖矿中不占优势）：
比特币（BTC）使用SHA256算法： 这个算法计算密集型，不怎么依赖内存。ASIC矿机可以将SHA256的计算逻辑直接固化在芯片上，实现极致的算力和能效比。
以太坊（ETH）曾使用Ethash算法（现已转PoS）： Ethash算法是内存密集型的，需要大量读取和处理DAG数据集。GPU拥有更适合这种场景的内存和内存带宽，因此在挖矿效率上能够与ASIC抗衡，甚至在某些情况下更优。
Zcash（ZEC）使用Equihash算法： Equihash算法也是内存密集型的，需要大量的内存容量来存储中间计算结果。同样，GPU的内存设计使其能够高效地处理这种算法。
重要补充：以太坊的“合并”（The Merge）
非常重要的一点是，以太坊在2022年9月完成了“合并”，从原来的工作量证明（ProofofWork, PoW）机制转变为权益证明（ProofofStake, PoS）机制。
在PoS机制下，挖矿（或者更准确地说，是“验证”）不再是通过计算哈希难题来竞争记账权，而是通过质押（staking）一定数量的以太坊代币来获得成为区块验证者的机会。这意味着，现在以太坊已经完全不再需要ASIC矿机，也不需要GPU来挖矿了。
所以，如果你听到有人说“现在可以用ASIC挖以太坊”，那一定是误解了，或者指的是过去。Zcash目前仍然是PoW机制，但其Equihash算法依然是抗ASIC的。
理解了这些，你就知道为什么不同的加密货币会选择不同的挖矿算法，以及为什么ASIC矿机不是万能的了。这背后是对算法设计、硬件技术和经济模型博弈的深刻体现。
让我给你掰开了揉碎了讲讲，让你明白这其中的原理。
1. ASIC矿机是什么？它为什么能挖比特币？
首先，我们要明白ASIC矿机是什么。ASIC是“ApplicationSpecific Integrated Circuit”的缩写，中文意思是“专用集成电路”。顾名思义，ASIC矿机就是专门为执行某一种特定的计算任务而设计的芯片。
比特币挖矿的核心是解决一个“哈希难题”。这个难题非常简单粗暴：就是不断尝试一个随机数（nonce），然后将这个随机数与区块的交易数据、前一个区块的哈希值等信息组合在一起，通过一个叫做SHA256的加密哈希算法进行计算，生成一个新的哈希值。如果生成的哈希值小于一个预设的目标值（Difficulty），那么这个矿工就“挖”到了这个区块，并获得比特币奖励。
SHA256算法的特点是计算速度非常快，但要求非常精确，每一个输入的细微变化都会导致输出的哈希值完全不同。而且，这个算法本身并没有什么“捷径”可走，唯一能做的就是暴力尝试，就像大海捞针一样。
早期的比特币矿工用的是CPU（中央处理器），后来是GPU（显卡），因为GPU比CPU有更多的并行计算核心，能更快地进行SHA256运算。但是，CPU和GPU毕竟是通用计算设备，它们设计上要处理各种各样的任务，所以针对SHA256这种特定的哈希算法，它们的效率并不是最高的。
而ASIC矿机呢？它就像一个专门为你挖矿而量身定做的“工具”。它的芯片上蚀刻的就是专门执行SHA256算法的电路。你可以想象一下，让你用一把万能瑞士军刀去拧螺丝，和用一把专门的螺丝刀去拧螺丝，效率肯定是不一样的。ASIC矿机就是那把专门的螺丝刀，它把计算SHA256的过程直接“硬编码”到了电路里，能够以极高的效率、极低的功耗来执行这个算法。
所以，比特币之所以能够被ASIC矿机主导，就是因为它采用的SHA256算法能够被ASIC芯片高效地计算。ASIC矿机在算力、功耗比上远远超过了CPU和GPU，自然就成为了比特币挖矿的主流。
2. 以太坊（ETH）为什么不能用ASIC矿机？
现在我们来看以太坊。早期的以太坊（在“合并”之前）也采用的是一种叫做Ethash的挖矿算法。Ethash算法的设计初衷，就是为了抗ASIC。
Ethash算法与SHA256最大的不同在于，它在计算过程中需要消耗大量的内存（RAM），而且需要访问内存中存储的大量数据。具体来说，Ethash算法会生成一个叫做“DAG”（Directed Acyclic Graph）的大型数据集，这个数据集随着时间的推移会越来越大。矿工在计算过程中，需要不断地读取和处理这个DAG中的数据。
你可能会问，这和SHA256有什么区别？SHA256主要依赖的是计算速度（算力），而Ethash除了算力，更重要的是内存带宽和内存容量。
ASIC矿机为什么在这里吃了瘪？因为ASIC矿机是以集成电路设计来提升算力的。要把大量的内存单元和高带宽的内存控制器集成到ASIC芯片上，成本非常高，而且非常困难。相比之下，GPU（显卡）本身就是设计用来处理图形数据的，它自带了高速的显存（GDDR系列内存），并且具有很强的内存带宽。
所以，虽然GPU在计算某些特定算法上可能不如ASIC高效，但在Ethash算法这种需要大量内存读写的场景下，GPU的“通用性”反而成为了优势。GPU的设计更适合处理大量的数据和快速的内存访问，因此，即便是专业的ASIC矿机，在算力和功耗比上也很难超越高端的GPU。
这就导致了以太坊的挖矿算力主要集中在GPU上，而不是ASIC矿机。当然，也有一些公司尝试制造Ethash算法的ASIC矿机，但它们在性能和成本上始终难以与GPU竞争，并且随着以太坊算法的更新，这些ASIC矿机的生命周期也越来越短。
3. Zcash（ZEC）为什么也不能用ASIC矿机？
Zcash的挖矿算法是Equihash。Equihash算法也是一种抗ASIC的算法，它的设计思路与Ethash有些相似，但实现方式更侧重于内存容量和内存访问。
Equihash算法的核心是解决一个“Generalized Birthday Problem”（广义生日问题）的变种。这个算法需要矿工存储大量的中间计算结果，并且需要高效地访问这些存储的数据。与Ethash类似，它也需要占用较大的内存容量。
Equihash算法有一个关键参数叫做`n`和`k`，它们决定了算法的复杂度和对内存的要求。Zcash早期采用的参数（例如`n=200, k=9`）对内存的要求相对较高。ASIC矿机想要实现Equihash的高效计算，也需要集成大量的内存和高带宽的内存控制器，这使得ASIC矿机的开发变得异常困难和昂贵。
GPU恰好在这方面表现出色。GPU拥有自己的显存，并且其架构设计也允许其进行大量的并行数据访问和处理。因此，GPU在Equihash算法上的挖矿效率表现也相当不错，能够与尝试制造的ASIC矿机形成竞争。
总结一下，为什么以太坊和Zcash不能用ASIC矿机挖矿（或者说，ASIC矿机在这类币种的挖矿中不占优势）：
比特币（BTC）使用SHA256算法： 这个算法计算密集型，不怎么依赖内存。ASIC矿机可以将SHA256的计算逻辑直接固化在芯片上，实现极致的算力和能效比。
以太坊（ETH）曾使用Ethash算法（现已转PoS）： Ethash算法是内存密集型的，需要大量读取和处理DAG数据集。GPU拥有更适合这种场景的内存和内存带宽，因此在挖矿效率上能够与ASIC抗衡，甚至在某些情况下更优。
Zcash（ZEC）使用Equihash算法： Equihash算法也是内存密集型的，需要大量的内存容量来存储中间计算结果。同样，GPU的内存设计使其能够高效地处理这种算法。
重要补充：以太坊的“合并”（The Merge）
非常重要的一点是，以太坊在2022年9月完成了“合并”，从原来的工作量证明（ProofofWork, PoW）机制转变为权益证明（ProofofStake, PoS）机制。
在PoS机制下，挖矿（或者更准确地说，是“验证”）不再是通过计算哈希难题来竞争记账权，而是通过质押（staking）一定数量的以太坊代币来获得成为区块验证者的机会。这意味着，现在以太坊已经完全不再需要ASIC矿机，也不需要GPU来挖矿了。
所以，如果你听到有人说“现在可以用ASIC挖以太坊”，那一定是误解了，或者指的是过去。Zcash目前仍然是PoW机制，但其Equihash算法依然是抗ASIC的。
理解了这些，你就知道为什么不同的加密货币会选择不同的挖矿算法，以及为什么ASIC矿机不是万能的了。这背后是对算法设计、硬件技术和经济模型博弈的深刻体现。
网友意见
这两个都有asic 矿机，只是性能不如显卡。
一个原因是 HBM 的难度有些高。
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