以太坊“挖矿”的底层逻辑：从工作量证明到显存依赖

以太坊作为全球第二大公链,其共识机制曾长期依赖“工作量证明”（PoW），矿工通过计算哈希值竞争记账权，而显卡（GPU）凭借强大的并行计算能力，成为挖矿的核心硬件，在PoW时代，显卡的算力（如哈希率）是衡量挖矿效率的首要指标，显存（VRAM）的作用更多是辅助存储临时数据，并未成为绝对瓶颈。

随着以太坊向“权益证明”（PoS）过渡，PoW挖矿虽逐渐落幕，但历史遗留的硬件需求逻辑仍深刻影响着市场——尤其是对显存的特殊依赖，这种依赖并非偶然，而是由以太坊挖矿的算法特性与显卡架构共同决定。

显存需求的核心来源：DAG文件与算法设计

以太坊PoW挖矿的核心算法是“Ethash”，其独特之处在于引入了“DAG”（有向无环图）文件，DAG是一个动态生成的、用于计算随机哈希的数据集，它会随着以太坊网络的成长而不断增大：

  • DAG大小与区块高度挂钩：每年约增加720MB，截至2023年已突破50GB，预计2024年以太坊完全转向PoS前将达100GB左右。
  • DAG必须加载至显存：Ethash算法要求矿工在挖矿过程中实时读取DAG数据，而显卡的显存（VRAM）是直接与GPU计算单元连接的高速存储区，若显存容量不足，显卡需从速度较慢的系统内存（RAM）中读取数据，导致算力断崖式下跌。

显存容量决定了显卡能否“装下”完整的DAG文件，这是挖矿的前提条件，若DAG大小为50GB，理论上显存需≥50GB才能保证满算力运行（实际因系统占用，通常需预留余量）。

显存需求如何影响显卡选择与市场？

显存的重要性直接重塑了显卡的“挖矿性价比”，导致市场出现“唯显存论”的倾向：

  1. 大显存显卡成“香饽饽”：

    • NVIDIA RTX 3090（24GB显存）、RTX 4090（24GB显存）及AMD RX 6900 XT（16GB显存）因显存较大，曾是挖矿热门选择，而显存较小的显卡（如RTX 3060 12GB）虽算力不低，但因显存瓶颈，实际挖矿效率大打折扣。
    • 随着DAG文件增长,部分老显卡（如8GB显存的RX 580）逐渐被淘汰，因为无法加载完整DAG，算力不足10%甚至无法启动挖矿。

  2. 显存带宽与速度的隐性影响：
    除了容量，显存的带宽（如GDDR6/GDDR6X）和速度也会影响DAG读取效率，高带宽显存可减少数据传输延迟，进一步提升算力，RTX 4090的GDDR6X显存（带宽1TB/s）比RTX 3090的GDDR6（带宽936GB/s）在相同显存容量下略占优势。

  3. 二手市场的“显存溢价”：
    挖矿热潮下，大显存显卡在二手市场供不应求，价格远超正常水平，甚至出现“矿卡翻新”现象——通过更换显存颗粒或屏蔽核心容量，以低价小显存显卡冒充大显存型号，需消费者谨慎辨别。

未来趋势：PoS时代后，显存需求会消失吗？

2022年9月,以太坊完成“合并”（The Merge），正式转向PoS机制，普通显卡挖矿时代终结，但显存需求并未完全消失，反而以新形式延续：

  • PoS挖矿（验证）对硬件要求降低：PoS节点质押32 ETH即可参与验证，硬件门槛大幅降低，普通电脑甚至云服务器即可运行，不再依赖显卡算力或大显存。
  • 新兴PoW链的“机会”：部分基于PoW的小公链（如Ergo、Ubiq）因采用类Ethash算法，仍依赖显卡挖矿，且DAG文件增长较慢，对显存需求相对宽松，成为矿工转移的方向。
  • AI与专业计算领域的“显存军备竞赛”：随着AI训练、大数据分析等场景对GPU显存需求激增（如训练大模型需数百GB显存），消费级显卡的显存容量持续提升（如RTX 4090的24GB显存已接近高端卡极限），挖矿逻辑”或与专业计算需求进一步融合。

显存是挖矿的“入场券”，更是硬件实力的缩影