快速发展的技术使得加密货币挖掘在家用计算机上成为现实。多年来，通过使用更好的硬件，采矿过程及其效率得到了提高。图形处理单元（GPU）已经在采矿过程中使用了很多年。本文讨论GPU及其在加密货币挖掘过程中的使用。

每台标准计算机都配有一个中央处理单元（CPU），它是一个处理设备，充当整个计算机系统的主设备。它基于操作系统的逻辑和计算机上安装的软件执行整个计算机的控制功能。典型的功能 - 如将此文件另存为MS Word，打印此电子表格或在VLC Media Player中运行该视频 - 均由CPU控制。

GPU是另一种处理设备，但它专门用于处理显示功能。它是计算机的一部分，负责其视频渲染系统。

GPU的典型功能是执行和控制视觉效果和3D图形的渲染，因此CPU不必涉及视频渲染服务的细节。它负责图形密集型任务，例如视频编辑，游戏显示以及3D视频和动画的解码和渲染。

举一个类比，管理整个组织（计算机系统）的主（CPU）有一个专门的员工（GPU）来照顾一个专门的部门（视频渲染功能）。

此设置允许CPU执行用于管理整个计算机的高级多样化任务，而GPU负责其作为专家的视频功能。CPU将执行在Windows Media Player中打开视频文件的功能，但是一旦文件打开，GPU就会接管正确显示它的任务。

加密货币挖掘最初是使用CPU执行的。然而，其有限的处理速度和高功耗导致输出有限，使得基于CPU的挖掘过程效率低下。

进入基于GPU的挖掘，与使用CPU相比具有多种优势。标准GPU，如Radeon HD 5970，每时钟执行3200个32位指令的时钟处理速度，是每个时钟仅执行4个32位指令的CPU速度的800倍。

这种效率背后的核心原因是视频处理GPU被设计为在执行类似和重复工作方面做得更好，而不是像执行CPU那样执行多样化的多任务功能。例如，渲染3D电影需要GPU一次又一次地将类似信息处理到屏幕上，尽管稍有变化。

正是GPU的这种属性使它们更适合加密货币挖掘，因为挖掘过程在执行类似的重复计算时需要更高的效率。挖掘设备不断尝试重复解码不同的哈希值，每次尝试中只有一个数字在被散列的数据中发生变化。GPU适合这种专用处理。

GPU还配备了大量的算术逻辑单元（ALU），负责执行数学计算。由于这些ALU，GPU能够执行更多计算，从而提高了加密挖掘过程的输出。

尽管技术进步，但某些挑战 - 如过度的电力消耗和有限的利润潜力 - 仍然会损害采矿硬件的效率。

GPU已存在多年，但现在面临来自改进的新时代设备的竞争。它们包括现场可编程门阵列（FPGA）和专用集成电路（ASIC），它们在执行哈希计算时得分优于CPU和GPU，这是 加密货币区块链管理的基本功能  。