ในการเจาะลึกลงไปในต้นทุนของการออกแบบชิป ASIC เราได้ถามคำถามเก้าข้อกับทีมพัฒนาหลักของ ProgPow

บทความนี้มาจากMediumชื่อเรื่องรอง

นักแปล Odaily |

ภาพรวม

ภาพรวม

ตราบใดที่มันเกี่ยวข้องกับอัลกอริธึม ProgPow และ Ethash จะมีการคาดเดาต่างๆ นานาเกี่ยวกับต้นทุนการออกแบบฮาร์ดแวร์และการพัฒนาของเครื่องขุดในตลาด มักจะตามมาด้วยข้อความที่เชื่อถือได้: โปรดเชื่อผู้เขียนที่เผยแพร่คำทำนาย เพราะเขา /เธออยู่ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง มีประสบการณ์มากมายในสาขานี้ บางครั้งการคาดเดาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการผลิตชิป ASIC สกุลเงินดิจิทัล และบางครั้งก็เกี่ยวกับการออกแบบวงจรรวม

สำหรับผู้อ่านที่คุ้นเคยกับโค้ดมากกว่า แต่ไม่ทราบเกี่ยวกับ fan-out และ rise-times มากนัก บทความนี้อาจช่วยให้พวกเขาเข้าใจอัลกอริทึม ProgPow ในเชิงลึก

(Odaily Jun o-daily หมายเหตุ: ปัจจุบัน Ethash เป็นอัลกอริธึมที่สอดคล้องกันในการขุดของ Ethereum ตามหลักฐานการทำงาน และ ProgPow เป็นอัลกอริทึมการขุดที่พยายามลดข้อได้เปรียบของเครื่องขุด ASIC Fan-out เป็นสัญญาณดิจิทัลที่กำหนดว่าสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ลอจิกเกตสามารถขับป้อนจำนวนศัพท์แสงได้มากที่สุด ลอจิกเกต TTL ส่วนใหญ่สามารถป้อนดิจิทัลเกตหรือไดรเวอร์อื่นๆ ได้ 10 ตัว ดังนั้นลอจิกเกต TTL ทั่วไปจึงมีสัญญาณ fanout 10 ตัว เวลาเพิ่มขึ้นเป็นคำในเทคโนโลยีพัลส์ ช่วงเวลาระหว่างสองช่วงเวลา ของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นคือเวลาที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงเครือข่าย)

โปรแกรมเมอร์มักจะทำให้ผู้คนรู้สึกถึงอำนาจทุกอย่าง ตั้งแต่การเขียนสคริปต์ไปจนถึงการพัฒนาแอพ iPhone จากระบบฝังตัวไปจนถึงระบบปฏิบัติการ Windows อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการเขียนโค้ดและพัฒนาแอปพลิเคชันไม่ได้หมายความว่าคุณสามารถเป็นผู้มีอำนาจในส่วนหลังของ APP Store (หรือปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ) และความสามารถในการพัฒนาระบบปฏิบัติการมัลติทาสกิ้งแบบเรียลไทม์ (RTOS) ไม่ได้หมายความว่าคุณสามารถเป็นผู้เชี่ยวชาญในการขยายค่าใช้จ่ายของระบบปฏิบัติการ Windows ได้ ชั่งน้ำหนักผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้

แน่นอน ในฐานะทีมพัฒนาหลักของอัลกอริทึม ProgPow IfDefElse ไม่ได้บอกว่านักออกแบบ Windows ไม่ใช่ "โปรแกรมเมอร์ที่เก่งกาจ" แต่ต้องอธิบายว่าเนื่องจากคนที่แตกต่างกันมีพื้นฐานทางเทคนิคที่แตกต่างกัน จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดความแตกต่างในความเข้าใจและ ความเข้าใจในด้านต่างๆ ความลำเอียง ข้อสันนิษฐาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงหัวข้อการประหยัดต่อขนาด

ในทำนองเดียวกัน นักออกแบบฮาร์ดแวร์อาจศึกษาในสาขาต่างๆ เช่น การออกแบบชิปสำหรับแปรงสีฟันไฟฟ้า หรือสร้างสถาปัตยกรรมชิป (สถาปนิกซิลิคอน) สำหรับอุปกรณ์เครือข่าย วิศวกรที่ผลิตชิปแปรงสีฟันไฟฟ้าในบ้าน 100,000 ชิ้นอาจไม่เข้าใจการประหยัดจากขนาดที่มีอยู่ซึ่งวิศวกรเครือข่ายที่ผลิตชิปนับล้านคิด และนักออกแบบชิป ASIC สกุลเงินดิจิทัลอาจรู้น้อยมากเกี่ยวกับการออกแบบชิป GPU-ASIC ซึ่งสิ่งเหล่านี้ไม่มีเลย มีการเชื่อมโยงระหว่างอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย และบางแห่งมีช่องว่างระหว่างประเทศด้วย

ประเด็นสุดท้ายที่เราอยากจะพูดถึงในภาพรวมก็คือ จริงๆ แล้วการเขียนโปรแกรมและวิศวกรรมเป็นทักษะประเภทหนึ่ง ถ้าคุณไม่ได้เขียนโปรแกรมและเขียนโค้ดทุกวัน คุณจะล้าหลังและไม่สามารถเป็นผู้มีอำนาจได้ เพราะการอัพเดทความรู้ซ้ำแล้วซ้ำเล่าในเรื่องนี้ พื้นที่ยากมาก ด่วน. บางทีนี่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นเรื่องยากสำหรับผู้ผลิต ASIC สกุลเงินดิจิทัลรายใหม่ที่จะเข้าสู่ตลาดการขุดโดยใช้อัลกอริทึม SHA-256 ท้ายที่สุด ไม่น่าเป็นไปได้ที่โปรแกรมเมอร์มือใหม่ต้องการติดต่อกับวิศวกรที่ศึกษา SHA-256 อัลกอริทึมเป็นเวลาหกปี

"ตัวต่อฮาร์ดแวร์" บางตัวพยายามที่จะสร้างความมั่นใจให้กับวิศวกรซอฟต์แวร์ว่าพวกเขาสามารถเอาชนะระบบนิเวศของสกุลเงินดิจิทัลได้ – เราได้เห็นสิ่งนี้กับสกุลเงินดิจิทัลอย่าง Monero, Bitcoin และ ZCash แล้ว ปรากฏ แต่ความจริงก็คือความท้าทายนี้ยังไม่เกิดขึ้น ลองคิดดูว่าหาก Bitmain หรือ Innosilicon พยายามสร้าง CPU คุณคิดว่าจะสามารถเอาชนะ Intel และ AMD ได้หรือไม่?

ชื่อเรื่องรอง

การวิเคราะห์ต้นทุนการออกแบบชิป ASIC

การประหยัดจากขนาดมักเกิดขึ้นเสมอ—ไม่ว่าจะมาจากมุมมองด้านต้นทุนหรือมุมมองจากประสบการณ์ สำหรับค่าใช้จ่ายในการออกแบบชิป ASIC นั้น นักออกแบบชิปมักจะมีข้อถกเถียงกันอยู่เสมอ ให้ Mr. Odaily (WeChat: o-daily) พาทุกคนไปดูและวิเคราะห์ 9 ประเด็นที่ดึงดูดความสนใจของอุตสาหกรรม:

คำถามที่ 1: ไม่ว่าอัลกอริทึมการขุดจะเป็น ProgPow หรือ ETHash ค่าแฮชจะถูกกำหนดโดยแบนด์วิธหน่วยเก็บข้อมูลของหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิกภายนอก (DRAM) จริงหรือไม่

แต่ความจริงแล้วมันไม่ใช่ ค่าแฮชของ ProgPow ถูกกำหนดโดยปัจจัยสองประการ:

1. แกนประมวลผล

2. แบนด์วิธของหน่วยความจำ

ด้วยเหตุนี้จึงมีความแตกต่างระหว่าง Ethash และ ProgPow ดังแสดงในรูปที่ 1 และรูปที่ 2 ด้านล่าง:

รูปที่ 1: การเปรียบเทียบอัตราแฮชในการขุดของผลิตภัณฑ์ชิป Nvidia

รูปที่ 2: การเปรียบเทียบอัตราแฮชในการขุดของผลิตภัณฑ์ชิป AMD

ในขั้นตอนนี้ การขุด ETHash มีผลกำไรมากขึ้น ความต้องการหน่วยความจำสำหรับอัลกอริทึมนี้เพิ่มขึ้นอย่างมาก ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับหน่วยความจำแบนด์วิธสูงยังกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีหน่วยความจำความเร็วสูงรุ่นต่อไป เช่น GDDR6 (ที่มีแบนด์วิดท์ ความเร็ว 768 GB/s ) และ HMB2 (ความเร็วแบนด์วิธสูงสุด 256 GB/s)

ไม่ใช่ความต้องการหน่วยความจำแบนด์วิธสูงทั้งหมดที่มาจาก "Ethash" ตลาดหน่วยความจำแบนด์วิธสูงทั้งหมดมีมูลค่าสูงถึง 1.5 หมื่นล้านดอลลาร์ซึ่งมีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่มาจากอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ข้อกำหนดของตลาดหลักสำหรับหน่วยความจำแบนด์วิธสูง ได้แก่ GPU, Field Programmable Gate Array (FPGA), ปัญญาประดิษฐ์ (AI), คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง (HPC) และเกม เมื่อเทียบกับตลาดปัญญาประดิษฐ์มูลค่า 1.2 ล้านล้านดอลลาร์ ตลาดเกมพีซีมูลค่า 30 พันล้านดอลลาร์ ตลาดเกมคอนโซลแบบพกพามูลค่า 35 พันล้านดอลลาร์ และตลาดคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงมูลค่า 29 พันล้านดอลลาร์ ความต้องการหน่วยความจำแบนด์วิธสูงของอุตสาหกรรมเหมืองแร่นั้น "เล็กน้อย" จริงๆ

คำถามที่ 2: เนื่องจากสถาปัตยกรรมและอัลกอริทึมที่มีอยู่ของ ProgPow มีความคล้ายคลึงกับ ETHash ชิป ASIC ถัดไปของ Innosilicon จะได้รับการปรับแต่งสำหรับ ProgPow หรือไม่

ในความเป็นจริง ความคล้ายคลึงกันเพียงอย่างเดียวระหว่าง ProgPow และ ETHash คือการใช้กราฟแบบ acyclic (DAG) ในหน่วยความจำส่วนกลาง จากมุมมองของการคำนวณ ETHash ต้องการเพียงคอร์ "keccak_f1600" คงที่และฟังก์ชันโมดูโล ในทางกลับกัน ProgPow จะต้องสามารถดำเนินการลำดับทางคณิตศาสตร์แบบสุ่มกว้าง 16 เลนได้ในขณะที่ยังสามารถเข้าถึงแคช L1 แบนด์วิธสูงได้ การออกแบบเคอร์เนลการคำนวณที่สามารถดำเนินการลำดับทางคณิตศาสตร์ของ ProgPow นั้นยากกว่าการออกแบบเคอร์เนลที่สามารถใช้แฮชฟังก์ชันคงที่เช่น "keccak"

อีกสิ่งหนึ่งที่ควรทราบคือค่าแฮชของ ETHash ขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์หน่วยความจำเท่านั้น ในขณะที่อัลกอริทึม ProgPow ขึ้นอยู่กับทั้งแบนด์วิดท์หน่วยความจำและการคำนวณหลักของลำดับทางคณิตศาสตร์แบบสุ่ม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้องทำความเข้าใจ

สาระสำคัญของ Proof of Work (PoW) คือการพิสูจน์การคำนวณทางคณิตศาสตร์โดยใช้ต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์และพลังงาน ETHash ไม่ใช้ต้นทุนส่วนใหญ่ของฮาร์ดแวร์ ในทางตรงกันข้าม ETHash จะจับภาพอินเทอร์เฟซหน่วยความจำเท่านั้น ซึ่งเป็นสาเหตุที่คุณสามารถใช้ชิป ASIC สำหรับการขุด cryptocurrency เพื่อกำจัดส่วนของการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ไม่ได้บันทึก

คำถามที่ 3: เนื่องจาก GPU เป็นชิปเร่งความเร็วสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป วงจรของการออกแบบ การผลิต และการทดสอบ GPU มักใช้เวลาประมาณสิบสองเดือน และจำเป็นต้องมีการจำลองฮาร์ดแวร์และการพัฒนาซอฟต์แวร์จำนวนมากเพื่อให้ครอบคลุมสถานการณ์การคำนวณที่แตกต่างกัน และสถานการณ์

ProgPoW หวังว่าจะสามารถจับต้นทุนฮาร์ดแวร์ทั้งหมดได้ (มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้) เนื่องจากส่วนที่ปรับปรุงแล้วของอัลกอริทึมสามารถจับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ที่ใช้สถานการณ์การคำนวณที่แตกต่างกัน - จนกว่าสถาปัตยกรรมจะพับ (ริ้วรอยทางสถาปัตยกรรม) - ดังนั้นจึงเป็นไปได้สำหรับ ASIC การออกแบบชิปใช้เวลามากกว่า 3-4 เดือน

เนื่องจากช่วงเวลาที่ยาวนาน คำถามอื่นเกิดขึ้น: เหตุใดการดำเนินการของจุดลอยตัวจึงถูกละไว้ คำตอบสำหรับคำถามนี้ค่อนข้างง่าย: การทำงานแบบทศนิยมนั้นไม่สามารถเคลื่อนย้ายข้ามชิปได้ และชิปที่แตกต่างกันมักจะจัดการกับเคสขอบ (เคสเข้ามุม) กรณีมุมหรือที่เรียกว่ากรณีพยาธิวิทยาหมายถึงปัญหาหรือสถานการณ์ที่พารามิเตอร์การทำงานอยู่นอกช่วงปกติ และส่วนใหญ่เป็นกรณีที่ตัวแปรสภาพแวดล้อมหรือเงื่อนไขต่างๆ มีค่ามาก แม้ว่าค่าที่รุนแรงเหล่านี้จะยังคงอยู่ภายใน (หรือ ขอบเขต) ข้อกำหนดพารามิเตอร์ หนึ่งในความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดคือการจัดการค่าที่ไม่ใช่ตัวเลข (NaN) ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่อใช้อินพุตแบบสุ่ม ตามที่อธิบายไว้ในหน้า Wikipedia:

หากมีอินพุตที่ไม่ใช่ตัวเลข (NaN) หลายรายการ ผลลัพธ์ของเพย์โหลดควรมาจากหนึ่งในอินพุต NaN แต่มาตรฐานไม่ได้ระบุเช่นนั้น

ซึ่งหมายความว่าโดยพื้นฐานแล้วทุกทศนิยมจะต้องจับคู่กับ "if (is_special(val)) val = 0.0" ตรวจสอบว่าจะใช้เลขคณิตทศนิยมหรือไม่ ซึ่งโดยปกติสามารถทำได้ในฮาร์ดแวร์ ดังนั้นจึงอนุญาตให้ใช้ชิป ASIC สำหรับ การขุด cryptocurrency ได้รับประโยชน์จากสิ่งนี้

ต่อไป อัตราแฮช (Hashrate) และ "แฮชต่อวัตต์" คืออะไร?

อัตราแฮชเป็นการวัดต้นทุนด้านพลังงาน และตราบใดที่ทุกคนวัดด้วยวิธีเดียวกัน การใช้พลังงานต่อหน่วยจะมีความสำคัญน้อยกว่า นักขุดจะใช้พลังงานในการขุดมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่แม้ว่าคุณจะเปลี่ยนหน่วยการวัดจาก 1 ETHash (หน่วยที่เล็กกว่า เช่น จูล) เป็น 1 ProgPow-hash (หน่วยที่ใหญ่ขึ้น เช่น แคลอรี) เศรษฐศาสตร์ของต้นทุนการดำเนินงานจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างแท้จริง Global Hashrate ประเมินน้ำหนักทางเศรษฐกิจโดยรวมของทุกคนเพื่อรักษาส่วนแบ่งเครือข่ายและตราบเท่าที่การมีส่วนร่วมของทุกคนได้รับการวัดอย่างยุติธรรมและเป็นหน่วยเดียวกัน การเปลี่ยนไปใช้อัลกอริทึม ProgPow จะไม่ทำให้ผู้ขุดโดยเฉลี่ยไม่มีค่าใช้จ่าย ช่างเป็นการเปลี่ยนแปลงอะไร

แน่นอน บางคนจะบอกว่าถ้า Ethereum ใช้อัลกอริทึม ProgPow มันอาจจะช่วยให้นักขุดมีสมาธิในฟาร์มขุดขนาดใหญ่ด้วย GPU ระดับไฮเอนด์ และมันจะกระตุ้นให้ฟาร์มขุดอัพเกรด GPU เป็นรุ่นล่าสุดด้วย แต่ ifDefElse ซึ่งเป็นทีมพัฒนาอัลกอริทึม ProgPow จำเป็นต้องย้ำว่าการประหยัดจากขนาดจะมีอยู่เสมอ และเป็นข้อเท็จจริงที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในโลกแห่งความเป็นจริง

คำถามที่ 4: เมื่อเทียบกับ GPU ผู้ผลิตชิป ASIC สามารถใช้หน่วยความจำ GDDR6 ที่มีขนาดเล็กลงเพื่อให้ได้เปรียบด้านต้นทุน GDDR6 4GB จำนวน 16 แท่งสามารถบรรลุความได้เปรียบด้านแบนด์วิธสองเท่าในขณะที่รักษาระดับต้นทุนหน่วยความจำไว้ ใช่ไหม?

ประการแรก การมีข้อได้เปรียบด้านแบนด์วิดท์สองเท่านั้นต้องใช้การคำนวณสองเท่า ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นมาตราส่วนเชิงเส้นชนิดหนึ่งและไม่สามารถถือเป็นข้อได้เปรียบได้

ประการที่สอง เราน่าจะยังไม่พร้อมที่จะผลิตชิปหน่วยความจำ 4GB สำหรับ GDDR6 ผู้ผลิตชิปหน่วยความจำที่ใหญ่เป็นอันดับสามของโลก Micron (US Micron) ผลิตชิปขนาด 8GB เท่านั้น ในขณะที่ Samsung ผลิตชิปขนาด 8GB และ 16GB สำหรับชิปหน่วยความจำ พื้นที่อินเทอร์เฟซ GDDR6 IO มีราคาแพงมากและอินเทอร์เฟซแต่ละรุ่นใช้หน่วยความจำจริงมากกว่าเซลล์หน่วยความจำ เนื่องจากพอร์ตฟิสิคัลเลเยอร์ (PHY) ไม่สามารถผ่านกระบวนการเช่นเซลล์หน่วยความจำได้ หมายถึงการหดตัว

ปฏิเสธไม่ได้ว่าสิ่งที่ขับเคลื่อนตลาดหน่วยความจำจริงๆ คือ "ผู้ซื้อวงจรระยะยาว" บางราย เช่น เกมคอนโซล GPU เป็นต้น ซึ่งมีแนวโน้มที่จะสนับสนุนหน่วยความจำที่มีความจุมากขึ้นด้วย ในความเป็นจริงแล้ว ซัพพลายเออร์หน่วยความจำในปัจจุบันไม่มีแรงจูงใจในการผลิตหน่วยความจำขนาด 4GB เป็นจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ความต้องการของตลาดสำหรับความจุหน่วยความจำนี้ยังมีไม่มากนัก

คำถามที่ 5: มีโมดูลจำนวนมากในชิป RTX2090 ที่ใช้พื้นที่ชิปจำนวนมากและไม่มีประโยชน์สำหรับ ProgPow รวมถึง PCIE, NVLINK, L2Cache, 3072 หน่วยสไลซ์, 64 ROPs, 192 หน่วยการวัดเวลา (TMU) เป็นต้น ทำอย่างไร คุณมองปัญหานี้หรือไม่?

RTX2080 ไม่ใช่ข้อมูลอ้างอิงที่ดีสำหรับการหารือเกี่ยวกับปัญหานี้ เนื่องจากคุณลักษณะใหม่บางอย่าง โมดูลบางโมดูลในชิปซีรีส์ RTX ของ Nvidia จึงใช้พื้นที่ส่วนใหญ่ของชิป เช่น แกนการติดตามรังสี การออกแบบ ProgPow ใช้ร่วมกับผลิตภัณฑ์ชิปสต็อกในระบบนิเวศของ Nvidia และ AMD ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้คุณสมบัติใหม่ในผลิตภัณฑ์ชิป Nvidia และ AMD ใหม่ได้

หากคุณต้องการการเปรียบเทียบที่ดีกว่า ซีรีส์ AMD RX 5xx หรือ Nvidia GTX 1xxx อาจเป็นข้อมูลอ้างอิงที่ดี ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ยังมีฟังก์ชันบางอย่างใน GPU ที่ ProgPow ไม่ได้ใช้งาน เช่น ลอจิกทศนิยม แคชระดับสอง (L2) และแคชพื้นผิวและ ROP เป็นต้น หน่วยสไลซ์เป็นที่ที่คำนวณเวกเตอร์คณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ ProgPow ต้องการอย่างแน่นอน ชิป ASIC สำหรับการขุด cryptocurrency ยังหวังว่าจะเพิ่มภูมิภาคที่เปิดใช้งานฟังก์ชัน "keccak" ในฐานะทีมที่อยู่เบื้องหลังอัลกอริทึม ProgPow เราประเมินว่าชิป ProgPow ASIC จะมีพื้นที่ดายที่เล็กกว่า GPU ที่เทียบเท่าถึง 30% แต่จะใช้พลังงานน้อยกว่าสูงสุดเพียง 20% แม้ในกรณีที่ดีที่สุด ในทางตรงกันข้าม แม้ว่าบางโมดูลลอจิกบน GPU จะไม่ได้ใช้งานอย่างเต็มที่ ส่งผลให้พื้นที่ตายของชิปเสียไป แต่การใช้พลังงานก็น้อยมาก

คำถามที่ 6: ชิปขนาดเล็กจะทำกำไรได้มากกว่าชิปขนาดใหญ่หรือไม่?Compare Logic-Array To ASIC-Chip Cost per Good Dieฟังดูเหมือนเป็นการเผยแพร่ความรู้ด้านการผลิตชิป บางทีเราอาจต้องเขียนเอกสารการฝึกอบรม "การผลิตชิป 101" นอกจากนี้ สำหรับสูตรการคำนวณรายได้ คุณสามารถอ้างอิงจากบทความที่เผยแพร่ในปี 2549"

" ซึ่งคุณจะพบว่าเมื่อ 13 ปีที่แล้ว รายได้ของชิปและการควบคุมกระบวนการได้รับการคิดค้นขึ้นอย่างมาก

สำหรับชิปที่มีหน่วยการทำงานเดียว ชิปที่มีพื้นที่ดายเล็กกว่าจะให้ผลผลิตสูงกว่าชิปที่มีพื้นที่ดายใหญ่กว่า แต่ด้วย GPU สมัยใหม่ นี่ไม่ใช่กรณี GPU ในปัจจุบันสามารถกู้คืนและรวมกันได้เกือบตามอำเภอใจ และโดยพื้นฐานแล้วข้อบกพร่องของหน่วยการจำลองแบบขนาดเล็กนั้นเล็กน้อยมาก ตราบเท่าที่หน่วยการทำงานที่บีบอัดได้แต่ละหน่วยมีขนาดเล็กพอ ชิป GPU สามารถให้ผลผลิตสูงเกือบเท่า (หรือสูงกว่านั้น) ได้เท่ากับชิปที่มีบล็อกการทำงานที่ใหญ่กว่า

เพื่ออธิบายแนวคิดนี้ได้ดีขึ้น เราสามารถทำการทดลอง Brain Hole แบบง่ายๆ:

1. สมมติว่าคุณมีชิปขนาดใหญ่ "Giant ChipA" ซึ่งกินเวเฟอร์ทั้งหมด "Giant ChipA" นี้ประกอบด้วยส่วนประกอบย่อยที่ถอดออกได้ 100,000 ชิ้น แต่ต้องแน่ใจว่า 80% ของส่วนประกอบย่อยนั้นปราศจากข้อบกพร่อง เพื่อให้แน่ใจว่า "Giant ChipA" ทำงานได้ตามปกติ และในระหว่างกระบวนการฝัง ย่อยเสีย - แอสเซมบลีจะถูกข้าม

2. นอกจากนี้ สมมติว่าคุณมีชิปขนาดเล็ก "Tiny ChipB" ซึ่งประกอบด้วยโมดูลการทำงานเพียงโมดูลเดียว (ฝังไม่ได้) แต่ชิปขนาดเล็กนี้มีขนาดเล็กพอที่จะประกอบส่วนประกอบย่อย 100,000 ชิ้นบนชิปเดียวกัน ในกรณีนี้ ตราบใดที่ส่วนประกอบย่อยชิ้นหนึ่งเสีย หมายความว่าชิป "Tiny ChipB" ทั้งหมดเสีย

3. หากมีการกระจายชิ้นส่วนย่อยที่มีข้อบกพร่อง 20,000 ชิ้นในแต่ละเวเฟอร์เท่าๆ กัน "Giant ChipA" จะได้รับ 100% เนื่องจากสามารถถอดชิ้นส่วนย่อยที่มีข้อบกพร่องออกได้ 20% ในขณะที่ "Tiny ChipB" จะได้รับผลตอบแทนเพียง 80% เนื่องจากไม่สามารถนำชิ้นส่วนย่อยที่มีข้อบกพร่องออกได้ ประกอบย่อย

หากคุณดูผลิตภัณฑ์ Polaris 20-series ของ AMD และผลิตภัณฑ์ GP 104 ของ Nvidia คุณจะเห็น GPU เหล่านี้ใช้งานภายใต้เลนส์จำลองที่ประกอบด้วยโมดูลย่อย "ถอดได้" ขนาดเล็กจำนวนมาก

คำถามที่ 7: แรงดันเครื่องขุด ASIC สามารถลดได้อย่างง่ายดายเหลือ 0.4V ซึ่งเป็นเพียง 1/2 ของ GPU... การออกแบบ ASIC แรงดันต่ำดังกล่าวถูกนำมาใช้โดยผู้ผลิตเครื่องขุด Bitcoin อุปกรณ์การขุด ASIC ดังนั้นตอนนี้เราจึงไม่มี ไม่มีเหตุผลที่จะเชื่อได้ว่าพวกเขาจะไม่ใช้กลยุทธ์นี้กับนักขุด ProgPow ASIC คุณสามารถพูดคุยเกี่ยวกับปัญหานี้ได้หรือไม่?

เมื่อชิปประกอบด้วยการคำนวณเท่านั้น การออกแบบแรงดันต่ำก็สามารถทำงานได้ เช่น เครื่องขุด ASIC ที่ทุ่มเทให้กับการคำนวณของอัลกอริธึมการขุด SHA256d การรวมส่วนประกอบอื่นๆ เช่น SRAM ซึ่งจำเป็นสำหรับการแคชข้อมูล ProgPow นั้นเป็นเรื่องยากมากและเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้งานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ

คำถามที่ 8: เอฟเฟกต์การประหยัดพลังงานแบบเดียวกันนี้สามารถรับรู้ได้ใน LPDDR4x DRAM และการใช้พลังงานนั้นต่ำกว่า GDDR6 เรามาพูดถึงปัญหานี้กันดีกว่า

ไม่สามารถพิจารณาเฉพาะปัญหาการใช้พลังงานเท่านั้น แบนด์วิดท์ของ LPDDR4x นั้นต่ำกว่า GDDR6 มาก แบนด์วิดท์ของแต่ละพินของพินก่อนหน้าคือ 4.2Gb/s และอันหลังคือ 16Gb/s ชิปประมวลผล LPDDR4x ต้องการชิปหน่วยความจำมากถึงสี่เท่าและอินเทอร์เฟซหน่วยความจำสี่เท่าเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพเท่ากับ GDDR6 ด้วยวิธีนี้ ต้นทุนจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เป็นที่น่าสังเกตว่าอินเทอร์เฟซของชิปประมวลผลแบนด์วิธสูงมักจะถูกจำกัด ซึ่งหมายความว่าพื้นที่โมดูลชิปจะต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอ และบริเวณโดยรอบแทบไม่ยอมให้สัญญาณใดหลุดจากชิปไปยังแผงวงจรพิมพ์ (PCB ) การออกแบบ LPDDR4x ต้องใช้แผ่นขอบเขตของชิปประมาณสี่เท่าเพื่อให้ได้แบนด์วิธเท่ากัน กล่าวคือ ต้นทุนไม่ได้อยู่ที่ชิปหน่วยความจำเท่านั้นแต่ยังมีต้นทุนในการคำนวณพื้นที่ชิปด้วย ดังนั้น ต้นทุนทั้งหมดคือ ไม่ต่ำจริง.. ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากชิปทุกตัวเน้นที่ความเร็ว เมื่อพื้นที่โมดูลชิปใหญ่ขึ้น หมายความว่าพลังงานที่สูญเสียไปก็จะมากขึ้นด้วย

ลองคิดดูอีกครั้งว่าทำไม GPU ในปัจจุบันจึงทำงานบน LPDDR4x ไม่ได้ ประการแรก LPDDR4x ทำงานได้ไม่ดีเท่าที่คาดหวังในแง่ของต้นทุนแบนด์วิธ สำหรับการสั่งซื้อแบนด์วิดท์ที่กำหนด (สี่เท่าของจำนวนชิป) ต้นทุนของ LPDDR4x สูงกว่า 4 เท่า ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก ต้นทุนที่เพิ่มขึ้น - LPDDR4x ที่ 9W ต้นทุนของแบนด์วิธ 256 GB/s ที่พลังงานสูงอยู่ที่ประมาณ 150 ดอลลาร์สหรัฐ เมื่อเทียบกับต้นทุนแบนด์วิดธ์เดียวกันของ GDDR6 ที่กำลัง 11W นั้นน้อยกว่า 40 ดอลลาร์สหรัฐ ดังนั้น LPDDR4x จึงไม่ได้ช่วยนักขุดเงินมากนัก (โปรดทราบว่านี่เป็นค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับแบนด์วิธ ไม่ใช่ต้นทุนความจุของหน่วยความจำ)

คำถามที่ 9: ผู้ผลิต GPU เช่น Nvidia จ้างคนประมาณ 8,000 คนเพื่อพัฒนา GPU และ GPU เหล่านี้ก็ซับซ้อนมากเช่นกัน ในขณะที่ผู้ผลิต ASIC เช่น LinZhi จ้างคนเพียงโหล และพัฒนา GPU สำหรับอัลกอริทึมการขุด ETHash เท่านั้น คนขุด ASIC ต้นทุนแรงงานของบริษัทเหล่านี้แตกต่างกันถึง 100 เท่า ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าชิป ASIC มีข้อได้เปรียบเหนือชิป GPU ทั้งในด้านต้นทุนและเวลาในการออกสู่ตลาด

ประเด็นที่จะกล่าวถึงในที่นี้คือการประหยัดต่อขนาดเป็นปัจจัยสำคัญ อุตสาหกรรม GPU ยังถูกตัดจำหน่ายในช่องทางการขายต่างๆ ทั่วโลก ขนาดตลาดรวมปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 420 พันล้านเหรียญสหรัฐ โดย AMD มีมูลค่าตลาดประมาณ 11.6 พันล้านเหรียญสหรัฐ Nvidia ประมาณ 154.5 พันล้านเหรียญสหรัฐ และ Intel ที่ใหญ่ที่สุดอยู่ที่ประมาณ 254.8 พันล้านเหรียญสหรัฐ สำหรับตลาดหน่วยความจำเพียงอย่างเดียว ยังมีความจำเป็นต้องตัดจำหน่ายต้นทุนของพอร์ตทางกายภาพ (PHY) และชิปในอุตสาหกรรมมูลค่า 500 พันล้านดอลลาร์ ซึ่ง Samsung Electronics ซึ่งมีพนักงาน 320,671 คน มีมูลค่าตลาดประมาณ 325.9 พันล้านดอลลาร์ นอกจากนี้ ในสหรัฐอเมริกา ผู้ยื่นขอสิทธิบัตรที่ใช้งานมากที่สุด รายที่สองคือ Micron Technology ที่มีพนักงาน 34,100 คน มูลค่าตลาดประมาณ 60.1 พันล้านเหรียญสหรัฐ แต่เป็นผู้ผลิตชิปรายแรกที่พัฒนาหน่วยความจำ GDDR6 ความเร็วสูง 20Gbps Hynix มีพนักงาน 187,903 คน มูลค่าตลาด ประมาณ 56.8 พันล้านเหรียญสหรัฐ พวกเขาพัฒนา 1Ynm 16Gb DDR5 DRAM ตัวแรกของโลก เมื่อเปรียบเทียบแล้ว อุตสาหกรรมชิป ASIC ที่ใช้สำหรับการขุด cryptocurrency มีมูลค่าตลาดรวมเพียง 146 พันล้านดอลลาร์ โดย 73 พันล้านดอลลาร์เป็นของ Bitcoin

นอกจากนี้ เรายังต้องดูเวลาออกสู่ตลาดและโมเดลการยอมรับเทคโนโลยี (TAM) ในที่นี้ เราอาจใช้เวลาในการพัฒนาของผู้สืบทอดเครื่องขุด S9 ที่มีชื่อเสียงเป็นข้อมูลอ้างอิงด้วย หากใช้เวลาสามปีในการทำซ้ำชิปประมวลผลอัลกอริทึม SHA256d ที่ได้รับการพัฒนาอย่างสมบูรณ์และความยากในการคำนวณไม่สูงมากนัก อะไรจะรับประกันได้ว่าเครื่องขุด ASIC ที่รองรับอัลกอริทึม ProgPow เช่น GPU จะสามารถนำไปผลิตได้อย่างรวดเร็ว? เรายังสามารถวิเคราะห์สถานการณ์ของเครื่องขุด ASIC สำหรับการขุด Ethereum cryptocurrency เมื่อเร็ว ๆ นี้ ระยะเวลาทดลองใช้ตัวอย่างชิป GDDR6 มีมาประมาณหนึ่งปีแล้วและยังไม่มีผลิตภัณฑ์เวอร์ชันใหม่ที่สามารถใช้กันอย่างแพร่หลาย

ความคิดสุดท้ายจาก IfDefElse ทีม ProgPow Core Dev

ProgPow กำลังกำหนดเป้าหมายประเภทของฮาร์ดแวร์การขุดที่ได้รับการสนับสนุนโดยการประหยัดต่อขนาด มีการมองเห็นสูง และได้รับความได้เปรียบในการแข่งขันอย่างมาก