Filecoin挖矿：CPU与GPU各自的区别和优势

Filecoin官方正在度假中，目前整个filecoin lotus网络在多个矿工的努力下，继续运行。

对我们来说，最为关注的，仍然是FIL挖矿的硬件规格问题。

从官方宣告引入GPU方案之后，很多人都在担忧，如果主网上线，真要用到GPU（显卡）挖矿，岂不是堆高了挖矿成本。

虽然官方明确解释过，Filecoin挖矿，不是GPU挖矿，但使用GPU确实加速区块密封，争夺时空证明的权力。

为了让大家更好的明白CPU和GPU各自的区别和优势，畅赛君先用通俗易懂的话，介绍CPU和GPU。

简单来说，CPU负责的工作，是一个拥有高技术含量的角色，而GPU负责的工作，是一个技术含量但体力活要好的角色。

如果把CPU比作教授，GPU就是小学生。

GPU的工作，计算量大，但没什么技术含量，采用很多简单的单元去完成大量的计算任务。就像雇佣几十个小学生做简单的数学题，一人算一道题，他们是互相独立的，存粹是人海战术。

像以太币挖矿，对计算力要求不高，但是对处理大量任务需求大，比如破解密码，挖矿和很多图形学的计算，所以采用显卡挖矿。

而CPU就像老教授，积分微分都会算，一个老教授可顶20个小学生。

CPU处理的计算比较复杂，还有一些任务涉及到“流”的问题。比如你去相亲，双方看着顺眼才能继续发展。总不能你这边还没见面呢，那边找人把证都给领了。这种比较复杂的问题都是CPU来做的。

想比特币挖矿，对处理哈希密码数学题这种超级复杂的计算，就采用CPU挖矿。

1、CPU和GPU的概念

CPU(Central Processing Unit-中央处理器)，是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

GPU（Graphics Processing Unit-图形处理器），是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）上图像运算工作的微处理器。

2、CPU与GPU的区别

首先，CPU和GPU侧重点不同

CPU和GPU都是现代计算机技术中不可或缺的关键处理器。

CPU擅长复杂的逻辑运算和通用性数据运算，是为解决复杂的计算和控制而发明的；

GPU擅长大数据量、逻辑不复杂的重复计算，是为解决图像像素处理发明的。

设计目标的不同，使得两者的结构也有巨大的差异，如下图所示：

CPU与GPU结构对比

其中绿色的是计算单元，橙红色的是存储单元，橙黄色的是控制单元。

CPU具有强大的运算单元和巨大的缓存区域，在执行复杂计算和控制时，运算单元可以保证计算的效率，缓存区域又可以提供足够的数据加载区域，即便又复杂的运算和终端逻辑也能保证速度和精度，因此CPU更擅长串行运算和逻辑控制。

GPU具有众多密集的运算单元和少量的缓存区域，每个线程配备一个缓存区和控制单元，而运算单元也只需要处理简单的逻辑 ，这也使得每个线程可以同时并发工作，所以GPU适合大规模、逻辑简单的并行运算。

其次，响应方式不同

CPU要求的是实时响应，对单任务的速度要求很高，所以就要用很多层缓存的办法来保证单任务的速度。

GPU是把所有的任务都排好，然后再批处理，对缓存的要求相对很低。

最后，浮点运算方式

CPU除了负责浮点整形运算外，还有很多其他的指令集的负载。CPU注重的是单线程的性能，要保证指令流不中断，需要消耗更多的晶体管和能耗用在控制部分，于是CPU分配在浮点计算的功耗就会变少。

GPU基本上只做浮点运算的，设计结构简单，也就可以做的更快。GPU注重的是吞吐量，单指令能驱动更多的计算，相比较GPU消耗在控制部分的能耗就比较少，因此可以把电省下来的资源给浮点计算使用。

GPU在filecoin主要用来做什么？

Filecoi网络中，矿工节点有两种，一种是专门用于做复制证明（PoRep），不做时空证明（POST），一种是专门用于做时空证明（使用GPU加速）。大矿工方案里面可以由一个GPU组完成很多密封节点的POST工作，因此并不是每台矿机都需要GPU。

GPU在Filecoin中，主要用于生成时空证明，近期增加了election post（选举证明），即在赢得打包区块时必须在不到一个区块周期内快速计算POST，此时GPU的加速显得比较重要，但不是GPU越多越好，只要设备能够在要求的时间内计算出POST就够了。

有网友经常问，没有GPU能不能挖矿？官方也早已解释过了，如果你的CPU足够快，能够在不到一个区块周期内完成POST的计算，是可以不需要GPU的。

本期内容就到这里了，等多挖矿知识，欢迎关注我们！