什么是ASIC礦機(jī)，在比特幣挖礦中有著怎樣的表現(xiàn)？

中本聰打造比特幣的時(shí)候，設(shè)計(jì)的是使用電腦（包括家用電腦）來(lái)挖礦，主要依靠CPU去計(jì)算。但是隨著比特幣等數(shù)字貨幣的價(jià)值越來(lái)越高，挖礦成為了一個(gè)產(chǎn)業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，挖礦難度也不斷提升，于是逐漸轉(zhuǎn)移到硬件比拼上來(lái)。如2018年7月31日，Innosilicon突然宣布其比特幣礦機(jī)Terminator系列采用三星最先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝FinFET技術(shù)，那么，這項(xiàng)技術(shù)為什么可以提供最優(yōu)的礦機(jī)服務(wù)器低能耗的半導(dǎo)體工藝方案，來(lái)確保ASIC礦機(jī)的使用壽命？

比特幣挖礦只是進(jìn)行SHA256哈希值計(jì)算，這種計(jì)算功能單一，雖然也能CPU計(jì)算，但是從成本、效率上考慮并不劃算。所以礦機(jī)企業(yè)專門(mén)設(shè)計(jì)了用于SHA256（或其他算法）計(jì)算的ASIC芯片。

ASIC全稱為：Application Specific Integrated Circuit，是一種專門(mén)為某種特定用途設(shè)計(jì)的電子電路（芯片）。而被用來(lái)挖礦的芯片，就被叫做礦機(jī)ASIC芯片了。

因?yàn)楸辉O(shè)計(jì)為只進(jìn)行某一挖礦需要的特定算法，所以ASIC芯片的設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)單的多，成本也低的多。不過(guò)最重要的是，就挖礦算力來(lái)說(shuō)，ASIC可以比同時(shí)代的CPU、GPU高出幾萬(wàn)倍甚至更多。

例如當(dāng)前主流的螞蟻礦機(jī)S9，就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ASIC礦機(jī)，使用了189片ASIC芯片，算力達(dá)到了13．5TH／s，而整機(jī)的價(jià)格只有1萬(wàn)元人民幣，功耗僅為1350W。作為對(duì)比，當(dāng)前電腦顯卡旗艦GTX1080TI挖礦的算力基本不會(huì)超過(guò)60MH／s，60M與13．5T相差了好幾十萬(wàn)倍，并且一塊GTX1080TI的價(jià)格就是7000元，單卡功耗基本都在300W以上。

因此，如果用GTX1080TI做比特幣礦機(jī)，要想達(dá)到一臺(tái)1萬(wàn)元的ASIC礦機(jī)螞蟻S9的算力，投入要上億元，成本是相當(dāng)大的。因此，挖比特幣（SHA256算法）都用ASIC礦機(jī)，而不采用GPU挖礦。

盡管如此，以太坊數(shù)字貨幣卻使用了不同的算法，相較于SHA256復(fù)雜的多，ASIC這樣簡(jiǎn)單的芯片搞不定，所以以太坊無(wú)法用ASIC挖礦，而是使用GPU礦機(jī)?；谌缃裢诘V競(jìng)爭(zhēng)十分激烈的局勢(shì)下，隨著比特幣的流行，挖礦的過(guò)程出現(xiàn)較大變化，挖礦活動(dòng)已逐漸轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列上來(lái)，但是通過(guò)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)哈希速度，使挖礦效率提高是最讓人頭疼的事情，而FinFET的出現(xiàn)有效的提高了挖礦效率和哈希速度。

FinFET全稱Fin Field－Effect Transistor，翻譯中文名叫鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，是一種新的互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體晶體管。其命名是根據(jù)晶體管的形狀與魚(yú)鰭的相似性來(lái)定義。這種設(shè)計(jì)可以改善電路控制并減少漏電流，縮短晶體管的閘長(zhǎng)，使閘長(zhǎng)小于25納米。據(jù)悉，未來(lái)預(yù)期可以進(jìn)一步縮小至9納米，約是人類頭發(fā)寬度的1萬(wàn)分之1。由于在這種導(dǎo)體技術(shù)上的突破，所以未來(lái)芯片設(shè)計(jì)人員預(yù)設(shè)想能夠?qū)⒊?jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)成只有指甲般大小。

FinFET在傳統(tǒng)晶體管結(jié)構(gòu)中，控制電流通過(guò)的閘門(mén)，只能在閘門(mén)的一側(cè)控制電路的接通與斷開(kāi)，屬于平面的架構(gòu)。在FinFET的架構(gòu)中，閘門(mén)成類似魚(yú)鰭的叉狀3D架構(gòu)，可于電路的兩側(cè)控制電路的接通與斷開(kāi)。這種設(shè)計(jì)可以大幅改善電路控制并減少漏電流（leakage），也可以大幅縮短晶體管的閘長(zhǎng)。

在2011年初，英特爾公司最先推出了商業(yè)化的FinFET，閘長(zhǎng)控制為22納米節(jié)點(diǎn)，并將此技術(shù)應(yīng)用到Intel Core i7－3770之后的22納米的處理器中。由于FinFET具有功耗低，面積小的優(yōu)點(diǎn)， TSMC等主要半導(dǎo)體公司已經(jīng)開(kāi)始計(jì)劃推出自己 的FinFET晶體管，為未來(lái)的移動(dòng)處理器等提供更快，更省電的處理器。FinFET從2012年就已經(jīng)開(kāi)始向20納米節(jié)點(diǎn)和14納米節(jié)點(diǎn)推進(jìn)。直到2015年，三星通過(guò)獨(dú)立研發(fā)完成流片，使得14納米finfet工藝良率極好，力壓臺(tái)積電，要知道連美國(guó)本土資助finfet技術(shù)研發(fā)的骨干半導(dǎo)體企業(yè)ibm、格羅方德也必須與其合作，才能提高14納米以下工藝良率。

將FinFE作用在ASIC挖礦，以目前最高效的礦機(jī)Terminator2為例，該礦機(jī)算力高達(dá)17．2Th／s，能耗僅為1430w（＋10％）。最新推出的T2－Turbo礦機(jī)在算力模式下單筒性能達(dá)到24TH／s，在功耗模式下，其墻上功耗實(shí)測(cè)低至75W／TH，毫無(wú)爭(zhēng)議地領(lǐng)先市場(chǎng)上其他競(jìng)品30％以上。近日推出的零幣礦機(jī)挖礦效率更是GPU的30倍，最新推出的以太坊礦機(jī)A10，挖礦效率高出市場(chǎng)現(xiàn)有的以太礦機(jī)好幾倍。

采用低功耗FinFET技術(shù)能夠在任何市場(chǎng)條件下都能給最苛刻的用戶提供一流的下一代比特幣挖礦ASIC。在全網(wǎng)算力高速增長(zhǎng)的今天，F(xiàn)inFE作用于 ASIC上的高能效優(yōu)勢(shì)已經(jīng)表現(xiàn)的很明顯了。