阿瓦隆比特幣礦機(jī)40納米單模組評(píng)測(cè)

　　1，阿瓦隆Avalon團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)“可變算力集群系統(tǒng)”(簡(jiǎn)稱HASHS即 Hyper Array Scalable Hashing System)，在這個(gè)系統(tǒng)中，單臺(tái)礦機(jī)的概念不復(fù)存在，取而代之的是模組集群的概念。

　　2，阿瓦隆一直走開(kāi)源路線，礦工最關(guān)心的芯片頻率和電壓都可以直接在設(shè)置界面進(jìn)行設(shè)置。通過(guò)不同的電壓和頻率組合，不需要修改任何硬件就能達(dá)成高頻高算力或者低電壓高效率的工作方式。

　　3，阿瓦隆三代40納米單模組的整體架構(gòu)是繼承自阿瓦隆二代55納米單模組的成熟設(shè)計(jì)，同時(shí)修正了之前二代中的一些硬件問(wèn)題，提升了可生產(chǎn)性、制造良品率和耐久性能，此外還簡(jiǎn)化了部署要求，增加一些新功能。

　　4，阿瓦隆40納米單模組，每個(gè)295G，構(gòu)成12T的算力集群，僅僅需要一個(gè)刷過(guò)openwrt固件的TP-LINK703n或者樹(shù)莓派就能控制，只需要占用1個(gè)ip地址，只需要占用一條網(wǎng)線。而如果是同等算力的t級(jí)礦機(jī)，那就需要12個(gè)網(wǎng)線，12個(gè)ip地址，以及對(duì)12臺(tái)礦機(jī)進(jìn)行12次設(shè)置。

　　5，礦機(jī)是礦機(jī)，是新時(shí)代分布式運(yùn)算的產(chǎn)物，臺(tái)式機(jī)是臺(tái)式機(jī)，個(gè)人電腦那是70年代的東西了，將礦機(jī)做成臺(tái)式機(jī)的樣子，這是時(shí)代的倒退。

　　6，以建設(shè)100T算力的礦場(chǎng)為例，想要布設(shè)那些動(dòng)輒十幾公斤甚至幾十公斤的T級(jí)礦機(jī)，需要雇傭一幫壯漢才能完成任務(wù)，而阿瓦隆單模組重量?jī)H為3.5公斤，體積和兩條香煙差不多，即使小姑娘也能輕松搬動(dòng)，完全不需要雇傭壯漢，隨便找?guī)讉€(gè)人就能完成任務(wù)。

　　正文

　　阿瓦隆Avlaon可變算力集群系統(tǒng)

　　比特幣礦機(jī)行業(yè)，每3-6個(gè)月就要有一代新產(chǎn)品推出。也就是說(shuō)，在這個(gè)圈子里，停止創(chuàng)新，就意味著死亡。

　　對(duì)創(chuàng)新的追求是推動(dòng)人類社會(huì)不斷發(fā)展的動(dòng)力源泉，對(duì)于創(chuàng)造世界上的第一臺(tái)ASIC礦機(jī)的阿瓦隆(Avalon)團(tuán)隊(duì)而言。創(chuàng)新是一種信念。只有不斷的創(chuàng)新，才能不斷的推出更優(yōu)秀的產(chǎn)品，才能在今天的比特幣礦機(jī)行業(yè)里生存下去。

　　阿瓦隆團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)“可變算力集群系統(tǒng)”(簡(jiǎn)稱HASHS即 Hyper Array Scalable Hashing System)，在這個(gè)系統(tǒng)中，單臺(tái)礦機(jī)的概念不復(fù)存在，取而代之的是模組集群的概念，以阿瓦隆40納米模組為例，每個(gè)模組295G算力，根據(jù)礦場(chǎng)的場(chǎng)地、供電、散熱等實(shí)際情況，用戶可以自由的選擇將1-40個(gè)模組(對(duì)應(yīng)約0.3T-12T算力)堆砌成一個(gè)算力集群?jiǎn)挝?，使用一個(gè)終端，一條網(wǎng)線，一個(gè)IP地址進(jìn)行控制。革命性的技術(shù)革新將礦場(chǎng)布置的靈活性和簡(jiǎn)易程度提升到了史無(wú)前例的水平。

　　第一代“可變算力集群系統(tǒng)”是由阿瓦隆二代55納米單模組構(gòu)成的，每一個(gè)二代單模組的算力是105G,每個(gè)模組通過(guò)電源數(shù)據(jù)接口板(也叫ADP板)，來(lái)連接供電和USB總線，每個(gè)模組需要占用一個(gè)USB接口。也就是說(shuō)，通過(guò)10口的USB集線器，可以連接10個(gè)阿瓦隆二代55納米單模組，組建1T的算力集群，這實(shí)際上已經(jīng)很了不起了，但技術(shù)的創(chuàng)新是永無(wú)止境的，正如開(kāi)篇提到的，在礦機(jī)行業(yè)里，如果想要生存下去，那就需要不斷的創(chuàng)新，不斷地完善。

　　在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，沒(méi)有什么技術(shù)或產(chǎn)品是絕對(duì)完美的。第一代“可變算力集群系統(tǒng)”當(dāng)然也有他的問(wèn)題，在這個(gè)系統(tǒng)下，每個(gè)模組需要占用一個(gè)USB接口，但實(shí)際上單獨(dú)一個(gè)模組產(chǎn)生的數(shù)據(jù)交換是很少的，這么做實(shí)際上浪費(fèi)了USB總線的帶寬。

　　第二代“可變算力集群系統(tǒng)”為了解決上一代產(chǎn)品的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了全新的電源數(shù)據(jù)接口板(也叫ADP板)。開(kāi)發(fā)的思路很簡(jiǎn)單“既然一個(gè)模組占用一個(gè)USB接口太浪費(fèi)，那就讓多個(gè)模組共用一個(gè)USB接口好了”。

　　每個(gè)ADP接口板出廠的時(shí)候都是一樣的，有4個(gè)8P電源接口(2個(gè)PCIE8PIN和2個(gè)CPU8PIN)，任意插上2個(gè)口就可以穩(wěn)定工作，PCIE6PIN也已經(jīng)足夠。除電源口外，還有2個(gè)互聯(lián)的4PIN口和2個(gè)ID跳線。

　　通過(guò)ADP接口板上的跳線來(lái)設(shè)置ADP接口板的四種地址狀態(tài)。

　　通過(guò)專用四芯連接線，將它們連接在一起。

　　最多4個(gè)模組通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板來(lái)連接USB接口。

　　示意圖：設(shè)置成四種狀態(tài)的四個(gè)ADP通過(guò)四芯線連接在一起，最終通過(guò)USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板連接到USB集線器上。

　　這樣，1個(gè)USB接口就可以連接4個(gè)模組一個(gè)10口的USB集線器，可以連接40個(gè)模組，

　　40個(gè)阿瓦隆單模組，每個(gè)295G，構(gòu)成12T的算力集群，而這12T的算力集群，僅僅需要一個(gè)刷過(guò)openwrt固件的TP-LINK703n或者樹(shù)莓派就能控制，只需要占用1個(gè)ip地址，只需要占用一條網(wǎng)線。而如果是同等算力的t級(jí)礦機(jī)，那就需要12個(gè)網(wǎng)線，12個(gè)ip地址，以及對(duì)12臺(tái)礦機(jī)進(jìn)行12次設(shè)置。

　　由于測(cè)試環(huán)境的電力有限，我們將8個(gè)阿瓦隆單模組連接到一個(gè)TP-LINK 703N上。使用5月26日的最新固件，穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)24小時(shí)，平均速度為2.3T

　　除國(guó)內(nèi)的魚(yú)池外，也測(cè)試了國(guó)外最大的礦池G池(Ghash.io)，比魚(yú)池還要穩(wěn)定，平均速度和理論速度保持一致。

　　Avalon阿瓦隆三代40納米單模組詳細(xì)評(píng)測(cè)

　　阿瓦隆三代40納米單模組的整體架構(gòu)是繼承自阿瓦隆二代55納米單模組的成熟設(shè)計(jì)，同時(shí)修正了之前二代中的一些硬件問(wèn)題，提升了可生產(chǎn)性、制造良品率和耐久性能，此外還簡(jiǎn)化了部署要求，增加一些新功能。

　　阿瓦隆三代40納米單模組只需要一個(gè)12V輸入即可工作。相比上一代阿瓦隆單模組產(chǎn)品，電源數(shù)據(jù)接口板(也叫ADP板)去掉了ATX24P接口，縮小了體積，增大了布置靈活度。無(wú)論是單體atx電源的單電源對(duì)單模組供電，還是大功率服務(wù)器電源或者工業(yè)電源的單電源對(duì)多模組供電，阿瓦隆三代40納米單模組都能直接吃下，這極大地提升了產(chǎn)品配置的靈活度，無(wú)論什么供電配置的礦場(chǎng)，阿瓦隆三代40納米單模組都能輕松應(yīng)對(duì)。

　　ADP板上有4個(gè)12V接頭，任意接上2個(gè)就可以工作了。ADP板的寬度和模組完全一樣，都是105mm。

　　Avalon3代模組已經(jīng)將主要的控制器集成在了模組內(nèi)部，與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換量已經(jīng)降到極低的水平，關(guān)于這一點(diǎn)的實(shí)際意義，大家已經(jīng)在模組集群測(cè)試中體驗(yàn)到了威力。

　　主控芯片為XILINX的Spartan6-XC6LX16 FPGA，這是一枚可編程芯片。在這片F(xiàn)PGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了32位微處理器以及硬件Stratum協(xié)議解析器，SHA256計(jì)算結(jié)果驗(yàn)算加速器等功能。

　　正是這種集成化設(shè)計(jì)，使得“可變算力集群系統(tǒng)”的誕生成為可能

　　礦機(jī)最重要的部分就是DC/DC電源，這部分的控制器使用的是安森美半導(dǎo)體的ADP3208D兩相電源控制器，這顆控制器符合INTEL IMVP-6標(biāo)準(zhǔn)，能夠編程輸出0.6V-1.5V的電壓，輸出電流可達(dá)70A。

　　與控制器搭配的是美國(guó)TI的CSD16321Q5C和CSD17556Q5B 場(chǎng)效應(yīng)管，每相理論上能承受100A的Peak電流，為目前的頂級(jí)MOS管之一。電感為乾坤品牌，也屬于臺(tái)灣大廠產(chǎn)品。

　　電源模塊采用了全固態(tài)電容設(shè)計(jì)，三顆固態(tài)電解電容品牌為松木，兩顆鉭聚合物電容為日本NEC品牌，搭配大量MLCC陶瓷高頻電容。PCB上電流大的部分還特別增加了散熱錫條幫助導(dǎo)流和散熱。

　　我們拆掉了覆蓋在運(yùn)算芯片表面的散熱片，可以發(fā)現(xiàn)每個(gè)單元安裝了10個(gè)A3233運(yùn)算芯片。每個(gè)模組有5個(gè)這樣的單元，總計(jì)安裝了50個(gè)芯片。

　　原廠產(chǎn)品的焊接和PCB質(zhì)量都很不錯(cuò)。每個(gè)模組還使用了2顆無(wú)感電容用來(lái)抑制多個(gè)芯片一同工作時(shí)的電磁噪聲。

　　阿瓦隆一直走開(kāi)源路線，礦工最關(guān)心的芯片頻率和電壓都可以直接在設(shè)置界面進(jìn)行設(shè)置。通過(guò)不同的電壓和頻率組合，不需要修改任何硬件就能達(dá)成高頻高算力或者低電壓高效率的工作方式。

　　在過(guò)去，人類因?yàn)榻佑|計(jì)算機(jī)的時(shí)間太久了，所以本能的認(rèn)為礦機(jī)就應(yīng)該是計(jì)算機(jī)的樣子，所以大量的礦機(jī)都是長(zhǎng)得和臺(tái)式計(jì)算機(jī)一模一樣，就連阿瓦隆一代也不能免俗。

　　時(shí)間是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，漸漸地，人們發(fā)現(xiàn)，為什么要做成計(jì)算機(jī)的模樣?為什么非要有個(gè)機(jī)箱?機(jī)箱有什么用?能提高算力嗎?能降低發(fā)熱嗎?能減少耗電么?難道機(jī)箱的存在就為了重量大?體積大?噪音大?為了浪費(fèi)空間?浪費(fèi)成本?浪費(fèi)運(yùn)費(fèi)?最后再把所有被浪費(fèi)的一切轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者?讓所有這一切都由消費(fèi)者買(mǎi)單嗎????

　　終于，有人想明白了，礦機(jī)是礦機(jī)，是新時(shí)代分布式運(yùn)算的產(chǎn)物，臺(tái)式機(jī)是臺(tái)式機(jī)，個(gè)人電腦那是70年代的東西了，將礦機(jī)做成臺(tái)式機(jī)的樣子，這是時(shí)代的倒退。

　　和那些動(dòng)輒就要十幾公斤甚至幾十公斤的T級(jí)礦機(jī)比起來(lái)，阿瓦隆單模組的優(yōu)勢(shì)十分明顯。

　　布置礦場(chǎng)時(shí)，以建設(shè)100T算力的礦場(chǎng)為例，想要布設(shè)那些動(dòng)輒十幾公斤甚至幾十公斤的T級(jí)礦機(jī)，需要雇傭一幫壯漢才能完成任務(wù)，而阿瓦隆單模組重量?jī)H為3.5公斤，體積和兩條香煙差不多，即使小姑娘也能輕松搬動(dòng)，完全不需要雇傭壯漢，隨便找?guī)讉€(gè)人就能完成任務(wù)。

　　檢修時(shí)，阿瓦隆整體均為模塊化設(shè)計(jì)，并且充分考慮到了維護(hù)的便利性，整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建沒(méi)有一顆螺絲，全部為免工具徒手拆裝，檢修時(shí)也是一樣，哪里有問(wèn)題，徒手拆下來(lái)檢修即可，而且系統(tǒng)的任何一個(gè)組成部分重量都不超過(guò)3.5公斤，體積大小也基本可以實(shí)現(xiàn)單手抓取，省心省力。而那些T級(jí)礦機(jī)，先不說(shuō)檢修的事情，您先把20公斤重的鐵疙瘩從機(jī)架上搬下來(lái)再說(shuō)其他吧。

　　作為普遍存在的各種T級(jí)礦機(jī)，往往單個(gè)礦機(jī)就要使用1000w電源，這種電源價(jià)格昂貴，而且經(jīng)常缺貨，供應(yīng)得不到保證。

　　阿瓦隆單模組正是考慮到了這點(diǎn)，所以無(wú)論是第一代55納米阿瓦隆單模組，還是第二代40納米阿瓦隆單模組，他們的最大輸入功率僅為350w左右,這樣的電源不僅便宜，而且市場(chǎng)保有量大，非常容易獲得，完全沒(méi)有缺貨的困擾。