硬件科普|Filecoin挖矿硬件配置

Filecoin第二阶段测试网现已接近尾声，奖励测试网即将上线，而主网上线窗口期将在奖励网结束后到来。据Filecoin白皮书，Filecoin的代币总共20亿枚，其中30%即6亿枚留给开发团队、基金会、早期投资机构及ICO，剩余70%即14亿枚用于矿工挖矿，根据Filcoin的6年减半机制，前6年便可产生7亿枚Fil。如何在主网上线伊始，拔得头筹成为众多Fiecoin爱好者关心的重点，但影响Filecoin挖矿的要素林林总总，系统框架、硬件配置、软件算法、运维体系、通信环境等等，本文旨在从硬件配置角度，为广大爱好者拨开迷雾，厘清思路。

|挖矿的核心硬件配置

Filecoin挖矿的核心影响因素是高性价比的硬件+深度定制的挖矿系统+稳定的运维，所以在硬件、软件、运维方面的要求都会更高。具体到硬件配置，Filecoin的硬件配置主要包括了CPU、GPU、内存(RAM)、硬盘、SSD、主板、以及网卡等等，影响Filecoin产出的主要是CPU、GPU、内存(RAM)、硬盘和SSD。

1.CPU:影响算力增速最重要的硬件CPU中央处理器是机器的运算核心和控制核心，擅长复杂的逻辑运算和通用性数据运算。对于Filecoin出块来说，高频率的多核CPU能够更快的完成数据封装，从而尽快的将存力展示到网络中。可以说CPU是影响挖矿的算力增速最重要的硬件。协议实验室官方的测试表明，ModernAMD处理器具有SHA扩展性，与其他处理器相比具有相当大的优势。市面上不同厂商的CPU配置相差较大,详细情况可见图一。

2.GPU:用于加速证明，确保出块时间GPU图像处理器，擅长大数据量、逻辑不复杂的重复计算，由于运算单元只是需要简单的逻辑操作，因此可以多线程同时并发工作，适合大规模、逻辑简单的并行运算。针对Filecoin，GPU主要负责加速证明时间，以及确保最后出块。下图是市面上公开CPU与GPU配置的主流厂商。
图一:主流厂家CPU与GPU配置对比

3.内存(RAM):临时缓存证明数据内存是最为重要的部件之一，负责外存和CPU的沟通。内存在Filecoin挖矿中的应用主要是两点：①临时存储封装的文件。②运行挖矿程序各环节，计算数据缓存使用。选择内存时，主要需要考虑内存的速度，目前常见的DDR内存为DDR2、DDR3以及DDR4系列，其中DDR4的起始频率最高，速度最快。其次是内存的容量。

4.SSD:大型缓存SSD作用是：系统处理器将程序数据从SSD传输至内存中，以便短期访问和使用。由于SSD在读写速度方面的优势，因此SSD在Filecoin挖矿中主要作用是①用作系统盘②Filecoin节点数据存储盘③密封过程中过渡RAM中的数据到机械硬盘，可做大型缓存④用于存储未密封的传输中扇区。目前市场主流的SSD有8TB、16TB等等。

5.硬盘:存储数据载体硬盘的主要作用是持续存储区块数据、备份文件、提供查询数据等等。但并不是硬盘越大，就能挖到越多的Fil，还需综合考虑软件算法、挖矿模型等等。目前市面上，采用的硬盘标准差异较大。

|硬件配置与共识机制

此外，理解硬件配置如何影响Filecoin代币产出，我们还需了解硬件配置在Filecoin共识中起的作用。

复制证明SDR，即数据封装阶段，可以大概分为4个阶段，Procommit1(P1)、Procommit2(P2)、Commit1(C1)、Commit2(C2)。在P1阶段，将进行单线程PoRep SDR编码，该阶段也是最为耗时的阶段，通常需要几个小时，精确的时间主要受到被密封的扇区大小，在扇区大小32G的情况下，如果支持并发扇区计算，将大大优化效率。该阶段速度主要受到CPU性能和内存(RAM）的影响，比起Inter CPU由于AMD处理器支持SHA拓展，可以显著提高速度。内存在P1阶段的主要作用是，临时存储密封数据。

针对P1阶段，冰河实验室旗下雅典娜矿池(RRM)采用AMD64核128线程处理器，多任务高并行技术编码，针对SHA256进行汇编级优，在内存方面采取超大DDR4内存支持并发处理，显著提升P1速度。

P2阶段将按列切割P1的结果，同时使用Poseidon哈希算法生成Merkle树结构，最后生成数百MB数据文件，该阶段通常需要45分钟到60分钟。这一阶段将主要考验GPU性能。P2阶段，冰河实验室旗下雅典娜矿池(RRM)采取CPU+GPU运行，通过高并发IO重编码，硬盘I/O极速优化，实现最低延迟。P1与P2都是准备过程，在P2完成后，将会有ProveCommit消息上链。

在C1阶段，是证明准备操作，这一阶段是抽取数据，准备数据，这一阶段是复制证明中最省时的阶段，仅仅需要花几十秒钟的时间，考验CPU性能。C2阶段，生成零知识证明，即证明数据已经上链并广播到区块链上，这一阶段需要使用GPU，花费时间20——30分钟不等。C2阶段，冰河实验室基于GPU集群进行SNARK专业优化，显著提升C2速度。

在时空证明阶段，将首先进行WindowPoSt，WindowPoSt每30分钟提交一次，证明数据依然被存储，WindowPoSt主要依托GPU，但多核CPU性能也将显著提升WindowPoSt的速度，此外WindowPoSt证明的速度也依赖于I/O读取性能。为了出块成功，矿工还需要进行最后一步，即WinningPoSt，在每一个epoch提交存储力证明以获得出块机会，目前一个epoch阶段无需花费很多计算，大概花费25秒，WinningPoSt主要使用GPU。

从Filecoin的经济模型来说，如果不能按时提交时空证明，遇到诸如掉线或者延迟等问题，抵押的Fil将会被罚没，因此，除去硬件，相关的配套设施也十分重要，比如IDC机房、运维能力、电力的稳定性等等。而本次测试网一定程度上为各大厂商提供了展现实力的机会，测试网的排名集中反映了厂家的大规模集群稳定性，算法调优能力，运维能力，硬件配置，排名靠前的厂家一定程度上能说明产币的稳定性。选择测试网排名靠前的厂家是入局Filecoin的最佳选择。

图二:截至7.29号测试网排名

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本文来源：冰河分布式存储实验室
原文标题：硬件科普|Filecoin挖矿硬件配置

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编译者/作者：冰河分布式存储实

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