几年前，英特尔宣布了其XPU计划，通过专门的体系结构实现计算硅的多样化。最近，英特尔在加速计算系统和图形（AXG）业务部门内成立了一个新的定制计算组，目标是构建针对客户工作负载优化的定制硅平台。在本周即将举行的2022年IEEE国际固态电路大会（ISSCC）上，该公司发布了第一代区块链加速器ASIC BonanzaMine。整个系统包含300个BonanzaMine ASIC，据说在3600瓦时可以达到40 THash/s。
英特尔将所有必要的组件整合到一台独立的计算机中，称为Bonanza Mine System，它看起来与其他大多数矿工非常相似。每个系统包含四个哈希板、一个Intel FPGA控制单元、四个风扇和一个可编程电源。下面的照片是完整的参考系统。四块板位于风扇后面，而控制单元是顶部的组件，电源单元垂直安装在左侧。
系统的上部包含一个控制单元，它是一个Intel FPGA，带有一个硬臂cortex内核，托管挖掘守护进程。它协调挖掘工作负载的部署，对PLL进行编程，并验证结果。通过以太网链路与采矿池进行通信。与所有单个BonanzaMine ASIC的通信通过UART和I2C链路完成，这些链路连接到每个散列板。
每个电路板包含75个BonanzaMine ASIC，组成一个25深电压堆栈。单个BonanzaMine芯片通过10Mb/s UART串行链路菊花链连接，该串行链路返回控制单元，用于采矿有效载荷/工作负载通信。每个电路板上还有一个MCU，用于监测温度和电压。
对于ASIC芯片的功率传输，使用了电压叠加。这充分利用了所有ASIC表现出高度一致的标称电压和电流特性这一事实。每个电路板内的75个富矿ASIC被组织成25个深的堆栈，每三个ASIC都有一个组合的堆栈电压。这允许8.875 V的输入电压在每个组合的ASIC组中分为355 mV。英特尔表示，这将使采矿效率提高5%，并改善IR下降损失。
BonanzaMine模具的尺寸为4.14×3.42毫米或14.16毫米²，采用7纳米工艺制造（英特尔未披露他们使用的7纳米材料）。在一个系统中有300个，即4248平方毫米的硅。它针对比特币进行了优化，这意味着ASIC的基本构建块是双SHA256哈希引擎。对于这些引擎，英特尔设计了一个120轮完全展开的SHA256数据路径。通过利用几种比特币特定的优化（例如，静态字段的预计算、迭代开始时间和提前终止），据说可以消除8轮，从而将引擎面积减少约8%。此外，为了降低功耗，SHA256数据路径中的所有触发器也被使用电平敏感锁存器的基于3相锁存器的时钟取代。据说这将导致顺序和时钟功率最多减少50%。为了进一步节省能源，还使用了实现两个并行调度器数据路径的半频调度器。据说这能提高10%的能源效率。
每个BonanzaMine模具中集成了258台采矿发动机。在系统控制器上计算几个预计算的中间（以及递增的开始时间）散列，从而消除挖掘引擎的四轮计算。中间散列值被发送到各个引擎，以强制对所有2e32潜在nonce进行双散列搜索，根据2e224共享目标搜索黄金nonce。当一个引擎碰到一个黄金时刻时，它会被报告回控制中心进行验证。此时需要进行两轮额外的哈希运算，以与块目标进行比较。258个引擎中的每一个都使用候选Merkle root的唯一哈希值进行编程，每个板上同时处理19350个工作负载，系统级同时运行77400个工作负载。
英特尔表示，这些引擎占据了芯片面积的90%。另外10%用于模具下部的“槽口”，其中包含PLL、传感器和GPIO。单个采矿发动机的工作电压仅为355 mV。缺口区域在750 mV下工作。BonanzaMine在355 mV电压下的可靠工作频率为1.35-1.6 GHz。
虽然英特尔目前展示了一个相对较大的系统，但使用小型芯片无疑为小型系统（“迷你矿工”）提供了可能性，这是一个目前缺乏竞争产品的细分市场。
在1.35-1.6 GHz的频率下，硼胺在7.5 W的平均功率下产生116 GHash/s到137 GHash/s的能量。这相当于54.8 J/THash。英特尔表示，在系统层面上，这台拥有300台Bonanzamine的专用计算机在3600瓦的功率下显示了40 THash/s，尽管该系统可以实现更高的速率。在他们的演讲中，英特尔将富矿与愤怒的克拉克和迦南阿瓦隆A9进行了比较。在47.7次/秒时，博南扎明系统显示达到55次/秒，而Bitfury Clarke在56次/秒时达到40次/秒，而迦南阿瓦隆A9在58次/秒时达到30次/秒。
因为这是一次技术演示，而不是实际的产品发布，所以没有提供定价或可用性信息。然而，本月早些时候，在英特尔网站上发表的一篇评论文章中，AGX集团的高级副总裁兼总经理拉贾·科杜里说，他说：“我们的区块链加速器将于今年晚些时候发货。我们直接与分享我们可持续发展目标的客户接触。区块Argo区块链（以前称为Square）GRIID Infrastructure是我们即将推出的产品的首批客户之一。这种架构是在一小块硅上实现的，因此对当前产品的供应影响最小。"