Filecoin第二階段測試網現已接近尾聲，獎勵測試網即將上線，而主網上線窗口期將在獎勵網結束后到來。據Filecoin白皮書，Filecoin的代幣總共20億枚，其中30%即6億枚留給開發團隊、基金會、早期投資機構及ICO，剩余70%即14億枚用於礦工挖礦，根據Filcoin的6年減半機制，前6年便可產生7億枚Fil。如何在主網上線伊始，拔得頭籌成為眾多Fiecoin愛好者關心的重點，但影響Filecoin挖礦的要素林林總總，系統框架、硬件配置、軟件算法、運維體系、通信環境等等，本文旨在從硬件配置角度，為廣大愛好者撥開迷霧，厘清思路。
挖礦的核心硬件配置
Filecoin挖礦的核心影響因素是高性價比的硬件+深度定制的挖礦系統+穩定的運維，所以在硬件、軟件、運維方面的要求都會更高。具體到硬件配置，Filecoin的硬件配置主要包括了CPU、GPU、內存(RAM)、硬盤、SSD、主板、以及網卡等等，影響Filecoin產出的主要是CPU、GPU、內存(RAM)、硬盤和SSD。
1.CPU:影響算力增速最重要的硬件
CPU中央處理器是機器的運算核心和控制核心，擅長復雜的邏輯運算和通用性數據運算。對於Filecoin出塊來說，高頻率的多核CPU能夠更快的完成數據封裝，從而盡快的將存力展示到網絡中。可以說CPU是影響挖礦的算力增速最重要的硬件。協議實驗室官方的測試表明，Modern AMD處理器具有SHA擴展性，與其他處理器相比具有相當大的優勢。市面上不同廠商的CPU配置相差較大,詳細情況可見圖一。
2.GPU:用於加速證明，確保出塊時間
GPU圖像處理器，擅長大數據量、邏輯不復雜的重復計算，由於運算單元只是需要簡單的邏輯操作，因此可以多線程同時並發工作，適合大規模、邏輯簡單的並行運算。針對Filecoin，GPU主要負責加速證明時間，以及確保最后出塊。下圖是市面上公開CPU與GPU配置的主流廠商。
圖一:主流廠家CPU與GPU配置對比
3.內存(RAM):臨時緩存證明數據
內存是最為重要的部件之一，負責外存和CPU的溝通。內存在Filecoin挖礦中的應用主要是兩點：①臨時存儲封裝的文件。②運行挖礦程序各環節，計算數據緩存使用。選擇內存時，主要需要考慮內存的速度，目前常見的DDR內存為DDR2、DDR3以及DDR4系列，其中DDR4的起始頻率最高，速度最快。其次是內存的容量。
4.SSD:大型緩存
SSD作用是：系統處理器將程序數據從SSD傳輸至內存中，以便短期訪問和使用。由於SSD在讀寫速度方面的優勢，因此SSD在Filecoin挖礦中主要作用是①用作系統盤②Filecoin節點數據存儲盤③密封過程中過渡RAM中的數據到機械硬盤，可做大型緩存④用於存儲未密封的傳輸中扇區。目前市場主流的SSD有8TB、16TB等等。
5.硬盤:存儲數據載體
硬盤的主要作用是持續存儲區塊數據、備份文件、提供查詢數據等等。但並不是硬盤越大，就能挖到越多的Fil，還需綜合考慮軟件算法、挖礦模型等等。目前市面上，采用的硬盤標准差異較大。
硬件配置與共識機制
此外，理解硬件配置如何影響Filecoin代幣產出，我們還需了解硬件配置在Filecoin共識中起的作用。
復制證明SDR，即數據封裝階段，可以大概分為4個階段，Procommit1(P1)、Procommit2(P2)、Commit1(C1)、Commit2(C2)。在P1階段，將進行單線程PoRep SDR編碼，該階段也是最為耗時的階段，通常需要幾個小時，精確的時間主要受到被密封的扇區大小，在扇區大小32G的情況下，如果支持並發扇區計算，將大大優化效率。該階段速度主要受到CPU性能和內存(RAM）的影響，比起Inter CPU由於AMD處理器支持SHA拓展，可以顯著提高速度。內存在P1階段的主要作用是，臨時存儲密封數據。
針對P1階段，冰河實驗室旗下雅典娜礦池(RRM)采用AMD64核128線程處理器，多任務高並行技術編碼，針對SHA256進行匯編級優，在內存方面采取超大DDR4內存支持並發處理，顯著提升P1速度。
P2階段將按列切割P1的結果，同時使用Poseidon哈希算法生成Merkle樹結構，最后生成數百MB數據文件，該階段通常需要45分鍾到60分鍾。這一階段將主要考驗GPU性能。P2階段，冰河實驗室旗下雅典娜礦池(RRM)采取CPU+GPU運行，通過高並發IO重編碼，硬盤I/O極速優化，實現最低延遲。P1與P2都是准備過程，在P2完成后，將會有ProveCommit消息上鏈。
在C1階段，是證明准備操作，這一階段是抽取數據，准備數據，這一階段是復制證明中最省時的階段，僅僅需要花幾十秒鍾的時間，考驗CPU性能。C2階段，生成零知識證明，即證明數據已經上鏈並廣播到區塊鏈上，這一階段需要使用GPU，花費時間20——30分鍾不等。C2階段，冰河實驗室基於GPU集群進行SNARK專業優化，顯著提升C2速度。
在時空證明階段，將首先進行WindowPoSt，WindowPoSt每30分鍾提交一次，證明數據依然被存儲，WindowPoSt主要依托GPU，但多核CPU性能也將顯著提升WindowPoSt的速度，此外WindowPoSt證明的速度也依賴於I/O讀取性能。為了出塊成功，礦工還需要進行最后一步，即WinningPoSt，在每一個epoch提交存儲力證明以獲得出塊機會，目前一個epoch階段無需花費很多計算，大概花費25秒，WinningPoSt主要使用GPU。
從Filecoin的經濟模型來說，如果不能按時提交時空證明，遇到諸如掉線或者延遲等問題，抵押的Fil將會被罰沒，因此，除去硬件，相關的配套設施也十分重要，比如IDC機房、運維能力、電力的穩定性等等。而本次測試網一定程度上為各大廠商提供了展現實力的機會，測試網的排名集中反映了廠家的大規模集群穩定性，算法調優能力，運維能力，硬件配置，排名靠前的廠家一定程度上能說明產幣的穩定性。選擇測試網排名靠前的廠家是入局Filecoin的最佳選擇。
圖二:截至7.29號測試網排名
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