以太坊（Ethereum）作为全球第二大加密货币，其挖矿活动曾吸引了无数参与者的目光，尽管以太坊已正式转向权益证明（PoS）机制，“挖矿”一词在以太坊语境下已成为历史，但了解其历史脉络，特别是技术要求，对于理解区块链发展、学习相关知识或参与其他仍采用工作量证明（PoW）机制的加密货币挖矿，仍具有重要价值，内存（RAM）要求是以太坊挖矿中一个至关重要的技术指标，直接关系到矿机的挖矿效率和稳定性。
为什么以太坊挖矿对内存有特殊要求？
以太坊挖矿之所以对内存（尤其是显存，VRAM）有较高要求，其核心原因在于其共识算法——Ethash，Ethash是一种内存哈希函数，它设计的目的就是为了抵抗ASIC（专用集成电路）矿机的垄断，鼓励更多人使用GPU（图形处理器）参与挖矿。
Ethash算法的工作流程大致如下：
- DAG（有向无环图）：Ethash会为每个区块高度生成一个巨大的、伪随机的数据集，称为“DAG”，这个DAG会随着区块高度的增加而不断增大。
- 缓存（Cache）：除了DAG，Ethash还会生成一个较小的、相对固定的数据集，称为“缓存”，缓存的大小是固定的（目前为数GB），而DAG的大小则持续增长。
- 挖矿过程：矿工在挖矿时，需要同时访问缓存和DAG，Ethash算法要求矿工能够快速地从内存中读取这些数据，并进行大量的哈希运算，由于DAG体积庞大且无法完全加载到显存中，矿机需要频繁地在显存和系统内存之间交换数据。显存的大小直接决定了矿机能够“容纳”多大一部分DAG，从而减少与系统内存的数据交换，显著提升挖矿速度，而系统内存的容量和速度，则影响剩余DAG数据加载和交换的效率。
以太坊挖矿对内存的具体要求
以太坊挖矿对内存的要求主要体现在两个方面：显存（VRAM）容量和系统内存（RAM）容量。
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显存（VRAM）容量 - 关键瓶颈
- 最低要求：在以太坊挖矿的早期，显存容量要求并不高，但随着DAG体积的不断增加，对显存的要求也水涨船高，DAG的大小可以通过公式计算：
DAG size in GB = 3.5 + (epoch number * 8 / 3000000)，其中epoch number大约每30秒增加1，在2022年，DAG大小已达到约7.6GB，因此最低显存要求通常建议为8GB，低于此容量，矿机将无法参与当前及未来的以太坊挖矿，或者效率极低。 - 推荐配置：虽然8GB显存是“入场券”，但更大的显存（如10GB、11GB、12GB及以上）能带来更好的性能和更长的挖矿周期（因为DAG会持续增长，大显存矿机支持更久无需升级），NVIDIA的RTX 30系（如3060 12GB, 3070 8GB/12GB, 3080 10GB/12GB等）和AMD的RX 5000系、RX 6000系（如5700 XT 8GB, 6700 XT 12GB, 6800 XT 16GB等）都是曾经的热门选择，它们的显存容量满足了或超过了推荐要求。
- 最低要求：在以太坊挖矿的早期，显存容量要求并不高，但随着DAG体积的不断增加，对显存的要求也水涨船高，DAG的大小可以通过公式计算：
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系统内存（RAM）容量 - 辅助角色
- 系统内存虽然不如显存那么关键,但也扮演着重要角色，当显存无法完全容纳DAG时，剩余的DAG数据会存储在系统内存中，如果系统内存不足或速度过慢，会导致频繁的磁盘I/O操作（从硬盘读取数据），这会急剧拖慢挖矿速度，甚至导致矿机不稳定。
- 推荐配置：通常建议系统内存容量不低于16GB，对于使用多张显卡的矿机，或希望系统在挖矿的同时还能流畅运行其他任务，32GB或更高容量的内存会更为理想，内存频率（MHz）和通道数（双通道、四通道）也会影响数据交换效率，高频率、多通道的内存有助于提升整体挖矿性能。
内存要求对挖矿效率的影响
- 显存大小与算力：在同等GPU核心频率和驱动优化下，显存容量更大的显卡通常能提供更稳定的算力，因为它们能减少DAG数据溢出到系统内存甚至硬盘的情况，显存带宽也会影响算力表现。
- 系统内存与稳定性：系统内存不足会导致挖矿软件频繁报错、算力波动、甚至系统卡死、崩溃，确保有足够且性能良好的系统内存，是保证挖矿稳定运行的基础。
- 未来兼容性：由于DAG体积持续增长，选择当前显存容量“富余”的显卡，可以延长其参与以太坊挖矿的周期，避免因DAG过大而提前淘汰。
后以太坊合并时代的思考
自“合并”（The Merge）之后，以太坊网络已从PoS转向PoS，传统的GPU挖矿已成为历史，这意味着，针对以太坊PoW挖矿的内存要求也随之失去了实际应用场景，这段历史经验并非毫无价值：
- 技术传承：许多其他基于Ethash算法或类似内存密集型算法的加密货币（例如一些以太坊经典或新兴的PoW币种）仍然存在，其对内存的要求与以太坊PoW时代类似。
- 挖矿原理：理解以太坊PoW时代的内存要求，有助于深入理解工作量证明机制中，硬件特性与算法设计之间的相互作用。
- 硬件投资考量：对于考虑参与其他加密货币挖矿的用户，内存（尤其是显存）的重要性依然是评估GPU挖矿潜力的关键因素之一。
