英特尔展示 BonanzaMine 比特币 ASIC 挖矿系统

近日，在 IEEE 举办的国际固态电路会议（ISSCC 2022））上，英特尔公布了公司新开发的 BonazaMine 比特币加速挖矿 ASIC 处理器。作为芯片巨头首次涉足加密货币挖矿的水工，英特尔还展示了包含 300 个 BonanzaMine ASIC 的矿机系统。可以看出它的算力为40 THash/s，功耗为3600W。

在 ISSCC 2022 大会期间亮相后，英特尔的第一代加密货币挖矿系统也被在线曝光。

事实上，早在 2020 年，该公司就已经披露了 XPU 的努力，其中描述了通过专门架构实现计算芯片的多样化。

今年，英特尔在其加速计算系统和图形 (AXG) 部门内组建了一个新的定制计算团队，以创建针对客户工作负载优化的定制硅平台。

英特尔表示，其“区块链加速器”将于今年晚些时候发货，并与支持其可持续发展目标的客户直接联系。

据悉，BonanzaMine 的首批客户包括 Argo Blockchain、BLOCK（原 Square）和 GRIID Infrastructure。

不过，AXG 部门负责人 Raja Koduri 指出，作为在小型硅芯片上实现的架构，其对当前产品供应的影响相当有限。

英特尔将所有基本组件集成到称为 Bonanza Mine System 的独立计算机中，该计算机看起来很像当今生产中的大多数其他采矿计算。

上图所示的 Bonanza 挖矿参考系统包括四个哈希板、一个英特尔 FPGA 控制单元、四个风扇和一个可编程电源。

如图所示，四块板子放置在风扇系统的后部，顶部是控制单元，电源垂直放置在内部设计的左侧。

系统顶部是一个 ARM Cortex 辅助芯片asic芯片挖矿，它为控制单元和英特尔 FPGA 托管挖矿事务，它分配挖矿系统的工作负载，将消息传递给 PLL，并确认结果。

与矿池之间的传输是通过以太网连接实现的。用于连接每个 BonanzaMone ASIC 系统的工作基于 UART 协议。

每块板包含 75 个 BonanzaMine ASIC，这些 ASIC 分为 25 个深度电压堆栈，允许将 8.875V 输入电压分成 355 mV。

英特尔声称这一举措可以将采矿效率提高 5% 以上，它有一个单独的 BonanzaMine 芯片通过 10Mb/s UART 串​​行连接到控制单元，以处理采矿负载和工作负载通信。

所有电路板都装有一个微控制器单元，用于扫描热量和电压水平。此外，BonanzaMine ASIC 加速器采用了芯片电压堆叠技术，以实现更高效的供电。

BonanzaMine 的核心尺寸为 4.14×3.42 mm (14.16 mm²)，在一家不知名的工厂采用 7nm 工艺制造，每个系统包含 300 个芯片（相当于到 4248 平方米的硅芯片上）。

这些芯片仅针对 BTC 用例进行了优化，表明 ASIC 的基本构建块是双 SHA256 哈希引擎。通过独特的解决方案，它能够将面积减少 8%。

此外，为了进一步限制功耗，SHA256 数据路径中的所有触发器都替换为基于三相锁存器的系统时钟和电平敏感锁存器。

最终，在将功耗水平降低一半的同时，BonanzaMine ASIC 可将能源效率提高 10%，包括以一半频率执行双串联调度器数据路径的调度器。

目前英特尔在 BonanzaMine 的每个芯片中集成了 256 个挖矿引擎，每个哈希引擎都使用来自候选 Merkle 根的唯一哈希值进行编程asic芯片挖矿，每块板支持多达 19350 个并发工作负载（同时 77400 个）。

英特尔表示，哈希引擎占据了芯片面积的 90%，剩下的 10% 保留用于 PLL、传感器和 GPIO（通用输入和输出）等部分。在默认电压 355 mV 下，系统实现了 1.35 - 1.6 GHz 的可靠运行。

最后还有300台BonanzaMine专用矿机，在3600W工号下可以实现40THash/s的算力。如果需要，这个系统显然还有进一步改进的空间。