为什么要使用 GPU 来挖掘比特币？

现在比特币挖矿越来越火，想必很多人都知道显卡的GPU计算速度比CPU高很多。机器对比，但这并不妨碍业余矿工欣赏 GPU 计算。那么为什么GPU计算在比特币挖矿中比CPU具有绝对优势呢？今天，我们来解读一下GPU计算和比特币挖矿。

首先，针对计算机中不同的任务，CPU和GPU的设计是不同的：

1 CPU 主要是为串行指令设计的。优化，而 GPU 针对大规模并行操作进行了优化。

2 现代多核 CPU 以指令集并行 (ILP) 和任务并行 (TLP) 为目标，而 GPU 以数据并行 (DLP) 为目标。

3 GPU 往往拥有更大带宽的内存，也就是所谓的显存，因此在高吞吐量应用中也有不错的表现。

CPU需要强大的通用性来处理各种数据类型，同时需要逻辑判断，这会引入大量的分支跳转和中断处理。这些都使得CPU的内部结构极其复杂。而GPU则面对的是类型高度统一、相互独立、无需中断的纯计算环境。 GPU使用了大量的计算单元和较长的流水线，但只有非常简单的控制逻辑，省略了Cache。 CPU不仅被Cache占用大量空间，而且控制逻辑复杂，优化电路多。相比之下，计算能力只是CPU的一小部分。因此，与CPU擅长逻辑控制和通用数据运算不同，GPU擅长大规模并发计算，适合密码破解。

简单地说，CPU 是一种通用操作。简单来说，就是无脑计算，暴力计算。不管是100个孩子分苹果还是模拟地球，都可以分解成1+1=2这样最基本的暴力计算。 GPU专门用于处理高级数学算法，例如计算光源、物体、视点和阴影的相对位置，这需要将三角函数堆积起来。比特币矿工使用美国国家安全局发明的安全哈希函数SHA-256，一般用于密码加密和解密。该算法会进行大量的32位整数右旋操作（Right-Rotate），非常适合擅长大规模并发计算和密码破解的GPU。

以Folding@home 为例，Folding@home 是一个分布式计算挖矿为什么用显卡不用cpu，研究蛋白质折叠、错误折叠、聚集和相关疾病的工程（类似于比特币模型）。 F@H一开始只支持CPU挖矿为什么用显卡不用cpu，后来又增加了对PS3游戏机的支持，还使用了内置的CELL处理器进行计算。 F@H 在 ATI 的加入下，开启了 GPU 计算的新篇章。现在 F@H 的第二代 GPU 客户端可以支持 ATI 和 NVIDIA 的全系列 DX10 11 GPU。

使用CPU计算时间超过52天（i7-​​2600K）

使用GPU计算时间仅需7小时11分钟（GTS450）

不仅CPU和GPU之间存在巨大差距，不同架构的GPU之间也存在相当大的差异。比特币的计算是基于SHA -256算法的，这个算法会有大量的位操作“Right-Rotate”，这个操作AMD显卡原生只需要1条硬件指令，而NVIDIA卡需要3条硬件指令进行模拟，所以即使计算单元的数量越来越接近，AMD显卡的挖矿效率仍然高于NVIDIA显卡。

当然也有动态Hash算法，仅限于CPU挖矿。 YaCoin，目前不支持GPU或ASIC矿机。如果你想用CPU挖矿，可以关注。如果偶尔玩主流比特币，GPU 依然是最佳选择。