之前回答一個(gè)問(wèn)題，做了一點(diǎn)計(jì)算和分析，所得到的結(jié)果頗為出人意料：當(dāng)進(jìn)行SHA-256哈希運(yùn)算（比特幣礦機(jī)所擅長(zhǎng)的計(jì)算）時(shí)，一臺(tái)普通的神馬M20礦機(jī)就能比“天河二號(hào)”還快了，更不用說(shuō)更先進(jìn)的礦機(jī)，如螞蟻S19/S19 Pro。

一臺(tái)礦機(jī)竟然比超算還快？或者說(shuō)，一臺(tái)超算（當(dāng)前世界排名第四）在進(jìn)行某些運(yùn)算時(shí)還不如一臺(tái)普通的礦機(jī)？

是這樣的。

礦機(jī)比超算還快

首先要說(shuō)，這二者其實(shí)沒(méi)有多少可比性。一個(gè)專用、一個(gè)通用；一個(gè)微小、一個(gè)龐大。

• “天河二號(hào)”造價(jià)超過(guò)一億美元，占地720平方米，使用超過(guò)8萬(wàn)顆Intel Xeon CPU，包含三百多萬(wàn)個(gè)計(jì)算核心?？捎糜谕瓿筛鞣N計(jì)算。

• 螞蟻S19比特幣礦機(jī)：小小的個(gè)頭，售價(jià)一萬(wàn)多元。具備強(qiáng)大的SHA-256哈希算力，只能用于比特幣及相關(guān)幣挖礦。

所以，只能對(duì)比這兩者的SHA-256哈希運(yùn)算速度了：

• 螞蟻S19礦機(jī)：其SHA-256運(yùn)算速度可達(dá)95TH/s，也就是每秒可完成九千五百萬(wàn)億次哈希運(yùn)算

• 天河二號(hào)：每顆12核Intel至強(qiáng)CPU可提供約400MH/s算力，八萬(wàn)顆Intel至強(qiáng)CPU（12核及57核兩種CPU）共能提供最大52TH/s，也就是每秒可完成五千二百萬(wàn)億次哈希運(yùn)算，實(shí)際上由于多核調(diào)度關(guān)系，還未必能達(dá)到這一峰值速度

所以，是的，一臺(tái)一萬(wàn)多元的礦機(jī)，在進(jìn)行特定哈希運(yùn)算時(shí)，速度比一臺(tái)數(shù)億元的超級(jí)計(jì)算機(jī)還快！

那么，礦機(jī)為什么能這么快呢？

為什么能這么快

礦機(jī)的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，能算這么快，靠的是大量的專用芯片。

比如螞蟻S19 Pro使用了大量的自研芯片 BM1398運(yùn)算芯片。一臺(tái)礦機(jī)有三塊算法板，每塊算法板上安裝了114顆運(yùn)算芯片。一臺(tái)礦機(jī)就有342顆芯片并行提供算力。

BM1398芯片是采用臺(tái)積電7納米工藝生產(chǎn)的，由于該芯片的架構(gòu)和數(shù)據(jù)保密，我們只好用一些開源信息來(lái)進(jìn)行估算。

github上有一個(gè)開源的SHA-256哈希運(yùn)算模塊，提供Verilog源代碼，當(dāng)使用40納米工藝實(shí)現(xiàn)時(shí)，此模塊可以達(dá)到250MH/s（和一顆8核的至強(qiáng)芯片差的不多了），而所占用的面積只有0.0142平方毫米。如果在一顆芯片中排布100個(gè)SHA-256運(yùn)算模塊，面積還不到2平方毫米，而性能已經(jīng)達(dá)到了25GH/s（沒(méi)有計(jì)算連接、總線等面積開銷）。而這僅僅是40納米工藝而已。

舉這個(gè)例子是想說(shuō)明：芯片中真正用于計(jì)算的部分很少，絕大多數(shù)資源都消耗到了調(diào)度、管理等輔助功能上。

當(dāng)我們所用的功能清晰、明確時(shí)，就可以使用專用芯片極大的提高運(yùn)算速度。比如各種數(shù)字幣挖礦（大量的哈希運(yùn)算），比如4G和5G通信（大量的卷積運(yùn)算），比如人工智能（大量的卷積運(yùn)算）

專用芯片的性能往往超過(guò)我們的想象，而我們芯片的發(fā)展，也完全可以利用這一點(diǎn)。如果能降低芯片的流片成本，也未必不能復(fù)制PCB（印刷電路板）的發(fā)展歷程。要知道，現(xiàn)在全球的PCB設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，中國(guó)都占了一大半的份額，又有誰(shuí)有本事卡脖子呢？