矿机学堂：揭开阿瓦隆算力之谜

算力代表矿机的生产力指标，而功耗则代表硬件成本指标。只有当算力和功耗达到一定的比值时，挖矿活动才有可能盈利。本期的《矿机学堂》将以阿瓦隆矿机A841这款产品为例，为大家解析专业矿机的算力。

首先，我们需要了解什么是算力，比特币网络在进行什么样的计算。比特币的发明者中本聪在他的论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》中描述了一种被称为“比特币”的电子货币和其相应的算法。他于2009年发布了首个比特币软件，正式启动了比特币，这被认为是比特币的起源。

比特币是一个去中心化和分布式记账的区块链系统，所有的计算都基于此系统。当我们使用支付宝与卖家进行交易时，支付宝你与卖家的交易将被广播到全世界，且无法被篡改（很难被篡改）。交易不局限于你和唯一的卖家，而是相互关联的。这就造成了大量计算的需求。

为了保证区块信息不被更改，就需要算力。具体的实现是基于随机散列的工作量证明机制，通过求解问题来形成一个链条。要想成为链条的开头，就需要求解一个问题。只要你首先求解出这个问题，你就将获得比特币作为奖励。如果你想修改已经出现的区块，就需要选择最长的链条进行重新计算，这需要巨大的算力。这使得矿工们很难获得比特币，也就确保了比特币网络的安全性。

简单来说，矿工们利用算力进行比特币挖矿，其实质就是在不断求解问题。你付出了努力，自然会得到比特币作为回报。只不过在比特币网络中，这个回报以SHA256算法的HASH值的形式存在。也就是说，比特币全网都在进行SHA256算法的HASH值的求解。

说到算法，我们可以理解比特币网络算力的本质。比特币网络中运行的是SHA256算法的HASH值计算。散列函数是一种通过任何数据创建小的数字指纹的方法。比特币采用SHA256算法，这个算法在比特币被发明时被认为是最安全、最先进的算法之一。除了在地址生成中使用了REPID-160算法外，比特币系统中所有需要进行散列运算的地方都使用SHA256。

这些概念可能有些难以理解，还涉及到许多其他的技术术语。但是如果你不想深入研究，只需要知道比特币网络运行的是SHA256算法的HASH值计算就可以了。正是因为这种独特的算法需求，构建了比特币网络特有的算力生态系统。

由于算法的专业性，导致一个结果是，明明计算能力很强的CPU或GPU在专用的ASIC芯片面前显得无足轻重。这是因为专业的比特币矿机专为SHA256算法的HASH值计算而设计的。反过来，用ASIC矿机去玩游戏是不可能的。

比特币的采矿可以大致分为三个阶段。最初人们使用CPU进行挖矿，后来出现了GPU矿机，再后来ASIC矿机的出现几乎瞬间占据了整个比特币挖矿市场。ASIC矿机的出现可以说是算力爆炸的代表作品。在比特币挖矿过程中，矿工只能依靠计算机进行随机散列碰撞，挖矿机每秒可以进行的碰撞次数就是其算力的代表。算力的单位为哈希/秒，这是比特币中的工作量证明机制（POW）。

CPU和GPU在结构上有所不同，这决定了挖矿的效率差异。CPU擅长逻辑控制和复杂运算，而GPU擅长大规模并发计算。举一个简单的例子，可以将CPU看作是资深的博士，而GPU是成千上万个小学生。如果需要进行大量重复的1+1=2的运算，显然博士的知识再