Filecoin第二階段測試網現已接近尾聲，獎勵測試網即將上線，而主網上線視窗期將在獎勵網結束後到來。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，剩餘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、硬體配置、軟體演算法、運維體系、通訊環境等等，本文旨在從硬體配置角度，為廣大愛好者撥開迷霧，釐清思路。
|挖礦的核心硬體配置
Filecoin挖礦的核心影響因素是高價效比的硬體+深度定製的挖礦系統+穩定的運維，所以在硬體、軟體、運維方面的要求都會更高。具體到硬體配置，Filecoin的硬體配置主要包括了CPU、GPU、記憶體(RAM)、硬碟、SSD、主機板、以及網絡卡等等，影響Filecoin產出的主要是CPU、GPU、記憶體(RAM)、硬碟和SSD。
1.CPU:影響算力增速最重要的硬體
CPU中央處理器是機器的運算核心和控制核心，擅長複雜的邏輯運算和通用性資料運算。對於Filecoin出塊來說，高頻率的多核CPU能夠更快的完成資料封裝，從而儘快的將存力展示到網路中。可以說CPU是影響挖礦的算力增速最重要的硬體。協議實驗室官方的測試表明，Modern AMD處理器具有SHA擴充套件性，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影象處理器，擅長大資料量、邏輯不復雜的重複計算，由於運算單元只是需要簡單的邏輯操作，因此可以多執行緒同時併發工作，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，以及確保最後出塊。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.記憶體(RAM):臨時快取證明資料
記憶體是最為重要的部件之一，負責外存和CPU的溝通。記憶體在Filecoin挖礦中的應用主要是兩點：①臨時儲存封裝的檔案。②執行挖礦程式各環節，計算資料快取使用。選擇記憶體時，主要需要考慮記憶體的速度，目前常見的DDR記憶體為DDR2、DDR3以及DDR4系列，其中DDR4的起始頻率最高，速度最快。其次是記憶體的容量。
4.SSD:大型快取
SSD作用是：系統處理器將程式資料從SSD傳輸至記憶體中，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節點資料儲存盤③密封過程中過渡RAM中的資料到機械硬碟，可做大型快取④用於儲存未密封的傳輸中扇區。目前市場主流的SSD有8TB、16TB等等。
5.硬碟:儲存資料載體
硬碟的主要作用是持續儲存區塊資料、備份檔案、提供查詢資料等等。但並不是硬碟越大，就能挖到越多的Fil，還需綜合考慮軟體演算法、挖礦模型等等。目前市面上，採用的硬碟標準差異較大。
|硬體配置與共識機制
此外，理解硬體配置如何影響Filecoin代幣產出，我們還需瞭解硬體配置在Filecoin共識中起的作用。
複製證明SDR，即資料封裝階段，可以大概分為4個階段，Procommit1(P1)、Procommit2(P2)、Commit1(C1)、Commit2(C2)。在P1階段，將進行單執行緒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，如果支援併發扇區計算，將大大最佳化效率。該階段速度主要受到CPU效能和記憶體(RAM）的影響，比起Inter CPU由於AMD處理器支援SHA拓展，可以顯著提高速度。記憶體在P1階段的主要作用是，臨時儲存密封資料。
針對P1階段，冰河實驗室旗下雅典娜礦池(RRM)採用AMD64核128執行緒處理器，多工高並行技術編碼，針對SHA256進行彙編級優，在記憶體方面採取超大DDR4記憶體支援併發處理，顯著提升P1速度。
P2階段將按列切割P1的結果，同時使用Poseidon雜湊演算法生成Merkle樹結構，最後生成數百MB資料檔案，該階段通常需要45分鐘到60分鐘。這一階段將主要考驗GPU效能。P2階段，冰河實驗室旗下雅典娜礦池(RRM)採取CPU+GPU執行，透過高併發IO重編碼，硬碟I/O極速最佳化，實現最低延遲。P1與P2都是準備過程，在P2完成後，將會有ProveCommit訊息上鍊。
在C1階段，是證明準備操作，這一階段是抽取資料，準備資料，這一階段是複製證明中最省時的階段，僅僅需要花幾十秒鐘的時間，考驗CPU效能。C2階段，生成零知識證明，即證明資料已經上鍊並廣播到區塊鏈上，這一階段需要使用GPU，花費時間20——30分鐘不等。C2階段，冰河實驗室基於GPU叢集進行SNARK專業最佳化，顯著提升C2速度。
在時空證明階段，將首先進行WindowPoSt，WindowPoSt每30分鐘提交一次，證明資料依然被儲存，WindowPoSt主要依託GPU，但多核CPU效能也將顯著提升WindowPoSt的速度，此外WindowPoSt證明的速度也依賴於I/O讀取效能。為了出塊成功，礦工還需要進行最後一步，即WinningPoSt，在每一個epoch提交儲存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，除去硬體，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叢集穩定性，演算法調優能力，運維能力，硬體配置，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
