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ASIC Efficiency

矿机完成同样工作需要多少电能

伊娃正在比较矿机。一台算得更快,却也更耗电。到底哪台更节能?只看输入功率还不够,必须把它与完成的工作量联系起来。就像判断汽车油耗,不能只看油箱少了多少油,还要看跑了多远。ASIC Efficiency 就是用类似的方法,比较电能消耗与挖矿计算量。

ASIC 是为特定任务设计的芯片;在挖矿中,这个名称也用来指采用这些芯片的整台矿机。ASIC Efficiency 表示专用矿机完成一定数量的计算需要多少能量。比特币挖矿通常用 J/TH 表示,也就是每太哈希消耗的焦耳数。数值越低,同样工作量所需的能量越少;它既不是电源的百分比转换效率,也不是利润指标。

Mining:运营结果模型按输入的算力、功耗和矿池费率,比较预期区块补贴份额与电力成本。

挖矿时,每次哈希计算都是一次尝试,目标是找到符合比特币新区块要求的结果。Hashrate 表示这些尝试的速度。TH/s 表示每秒多少太哈希,一个太哈希就是一万亿次计算。输入功率则表示设备消耗能量的速度。焦耳是能量单位。把输入功率(瓦特)除以 Hashrate(TH/s)。假设一台机器输入功率为 4000 W,算力为 200 TH/s,结果就是 20 J/TH。因为一瓦特等于每秒一焦耳,分子和分母中的秒会约掉。这个结果告诉我们,完成同样数量的计算要消耗多少能量。 [1] [5]

来看一份真实文件,而不是当前的购买报价。S21 Pro 在 2024 年的规格表列出 234 TH/s、输入功率 3510 W,以及 15 J/TH;这些数据对应的进风温度为 25 °C。厂家把这些称为典型值,并列明允许偏差。因此,伊娃不能期待每台机器在任何温度下都得到完全相同的结果。规格表是比较的起点;脱离测量条件的数字,容易给人不应有的确定感。 [1]

如果伊娃关心运营电费,只看芯片数据就不够。在整机电源输入端测量,会计入经该输入端供电的全部部分及相应损耗。但独立水泵或建筑冷却系统可能使用另一路电源,其耗电需要另行加上。Braiins 建议实际测量,因为软件估计的输入功率可能不准确。把芯片效率直接拿来和整个场地的效率相比,比较的其实是不同范围。 [2]

芯片制造差异和温度都会影响运行结果。Braiins 说明,同样的调优过程,在不同机器上可能带来不同幅度的改善。因此,伊娃记录测量值时,也记下温度、运行模式和 firmware,也就是控制设备的软件。输入功率与 Hashrate 必须对应可比较的时间段。启动或调优期间的一次短暂读数,不能直接当作设备在日常运行中能持续保持的稳定表现。 [3]

Autotuning 会自动为各个芯片寻找合适的电压和工作频率。频率决定芯片的工作节奏。Overclocking 指在高于通常工作频率的状态下运行;它可能提升 Hashrate,同时让 J/TH 变差。因此,算力更高并不自动说明能效更好。伊娃要同时看这两个量和实际结果,而不能只看控制面板里设置的限值。设备能力以及供电和散热限制仍然存在。 [2]

来看一个纯粹用于说明的变化:机器不再以 200 TH/s、4000 W 运行,而是改为 150 TH/s、2700 W。指标从 20 改善为 18 J/TH。完成同样工作所需的能量减少了 10%,但同样时间内完成的计算也减少了四分之一。这是两种不同的变化。降低输入功率可能对伊娃有利,但她还必须考虑预期收入的减少。这不是针对某款机器推荐的设置。 [2]

有多台机器时,不能直接平均各自的 J/TH。算得更快的机器,在总工作量中占比更大。假设一台为 200 TH/s、4000 W,另一台为 100 TH/s、3000 W。把输入功率和算力分别相加:7000/300 约为 23.33 J/TH,而不是简单平均得到的 25 J/TH。测量必须对应可比较的条件和时间段。这样得到的才是整组机器单位工作量的能耗,而不是给大小机器分配相同权重。 [1]

除了能效,伊娃还需要了解 Hashprice,即在指定时间内单位算力的预期毛收入,以及电价、实际运行时间和费用。回本还取决于购机价格及其他成本。更节能的设备可能更贵,单靠 J/TH 无法决定选择。总耗电也未必下降:如果伊娃增加机器或提高它们的算力,即使每次计算消耗的能量减少,整个场地的用电功率仍可能上升。 [4]

要获得更完整的理解,请将本词条与以下词条结合阅读: ASIC Miner, Hashprice, Joules per Terahash, Autotuning, Bitcoin. 反向关联还来自: ASIC Miner, Hashprice, Joules per Terahash, Autotuning.

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