比特幣:比特幣礦機迭代：一場7NM芯片引發的“軍備競賽”

-31QU的第289期推送-

2018年下半年以來，在臺積電等全球頂級芯片企業芯片制造工藝不斷推陳出新的推動下，7nm芯片得到了量產。

幾乎同時，封裝了7nm芯片的比特幣礦機面市，其性能得到了全方位提升，一時間甚囂塵上。

而采用16nm芯片的上代礦機，與新型礦機相比，其性能則略顯落后。16nm礦機在面臨7nm礦機挑戰時，即將到來的豐水期廉價電力導致的挖礦難度飆升，又會讓16nm礦機面臨新的挑戰。

在這樣的背景下，16nm礦機會被淘汰嗎？7nm礦機具有絕對優勢嗎？在技術進步的推動下，2019年能否成為比特幣礦機更新換代的關鍵節點，成為廣大礦工必須思考的問題。

文/31QU國鋒

7nm礦機“盛況”

2018年下半年以來，日本GMO、比特大陸、嘉楠耘智等國內外礦機廠商陸續推出了7nm礦機。嘉楠耘智的礦機市場總監陳峰甚至公開表示，公司已在進行布局5nm芯片。

從幾家廠商公開的數據來看，新一代礦機，無論在性能還是耗電量方面都得到了巨大的優化與提升。

以比特大陸第一代7nm礦機S15為例，該礦機能效比為57J/T，與S9礦機100J/T的能效比相比，降低了50%。這就意味著，在同時挖出1枚比特幣的情況下，S15礦機耗電量至少能節省50%。

美眾議員證實比特幣礦業消費稅計劃已被取消:金色財經報道，美國俄亥俄州眾議員Warren Davidson周日分享了新提議的債務上限協議的文本，該法案將在2025年1月1日之前完全暫停債務上限。另一方面，它將實施多項開支削減措施，包括限制非國防開支和削減美國國稅局的資金。作為對Davidson的回應，比特幣礦業公司Riot Platforms的研究副總裁Pierre Rochard指出，該法案沒有提及政府此前提議的數字資產礦業能源(DAME)稅。Davidson證實該提案已被取消，并且共和黨人的談判勝利之一是阻止民主黨提議的稅收。[2023/5/30 9:50:02]

能效比是指單位時間產生1T算力所消耗的能量。

在“惜電如命”的挖礦行業，這樣的效能提升無異關系重大。

同時，7nm礦機本身也在更新換代，這方面比特大陸走在了嘉楠耘智與日本GMO前面。

今年4月份，比特大陸推出了自己的第二代7nm礦機S17。據比特大陸官網顯示，螞蟻礦機S17Pro搭載比特大陸第二代7nm芯片BM1397，標準模式下算力高達53TH/s，能效比為39.5J/T，低功耗模式下能效比低至36J/T。

第二代芯片功耗再次大幅度降低。

據比特大陸官網信息顯示，S17礦機在今年4月份一經上線，便在5分鐘之內被搶購一空。

聲音 | Dan Held：比特幣獲得主流認可將導致更全面監管:Kraken業務開發總監Dan Held在采訪中表示，比特幣獲得了更多主流認可，隨著用戶基數的不斷增長，監管機構也將考慮到加密貨幣的普及程度。在這種情況下，更多的采用會導致更全面的監管和合規基礎設施，從而消除阻礙和不確定性。（AMBCrypto）[2020/2/27]

眾多實力廠商陸續推出最新型號礦機，7nm進駐市場似乎已成定局。

那么，這些看起來性能強悍、在能效比上做出巨大進步的7nm礦機，是否真能贏得礦工的“芳心”，助力礦機產品更新換代，順利替代上一代16nm礦機嗎？

7nm礦機盛況，是否真的會到來。

7nm礦機能否擄取礦工“芳心”？

“決定礦工到底是否更新礦機的唯一因素是投入產出比。如果機器算力高、耗電量底，同時價格又足夠實惠，礦工是有動力更換礦機的。”林海說道。

林海是一位資深的比特幣礦工，目前他的礦場主要運行的是比特大陸的螞蟻S9。關于礦圈是否真的到了礦機更新換代的時間點，他有自己的看法。

“另一方面，如果礦機價格昂貴，而上一代礦機本身又能夠盈利，那么礦工是完全沒有動力更換新設備的。”林海告訴31QU。

在林海看來，只有足夠實惠，新礦機才有可能吸引到礦工。那么，7nm礦機是否足夠實惠呢？

動態 | 數據顯示：對比特幣發起51%攻擊每日需花費2100萬美元:Messari數據顯示，對比特幣發起51%攻擊每天需要花費2100萬美元。就目前而言，比特幣51%攻擊成本幾乎比以太坊攻擊成本高出8倍，以太坊攻擊成本約為270萬美元。相比之下，BCH、BSV、LTC以及ETC攻擊成本則在100萬美元以下。（Decrypt）[2020/2/2]

先比對一下7nm礦機與16nm礦機現階段的盈利情況。

F2pool最新數據顯示，以綜合電費0.45元計算，目前S9礦機尚且處盈利狀態，目前的幣價也遠高于S9的關機幣價。

對林海而言，單從礦機的盈利能力這個角度來說，他并沒有動力更換礦機。

另一方面，7nm礦機的售價，也將林海徹底“死了心”。

“現在一臺S17售價1.5萬元，目前這種挖礦下，舊礦機反而更有優勢，”林海說道，“現在一臺二手S9售價只有一千元左右，每天的純利潤也有3塊多，如果幣價再漲，在挖礦難度增長幅度不大的情況下，盈利能力還會更好。”

▲挖礦難度增加了14.1%，但是比特幣價格上漲超過60%

那么，目前新礦機有沒有可能通過降價“贏得”礦工關注？

“實際上，目前7nm礦機售價很難降下來，因為這種專用礦機芯片從設計到應用，再到整個礦機的設計試驗成型，再到上市，要花費巨額資金，收回成本絕對不是一朝一夕的事情。”林海告訴31QU。

動態 | BitMEX Research稱BSV經歷非共識鏈分裂 比特幣協會創始主席稱其不懂比特幣工作原理:BitMEX Research在推特宣布BSV經歷了非共識區塊鏈分裂后，BSV再次成為新聞焦點。BitMEX Research表示，“BSV今天有一個非共識的鏈分裂，長度為2；它發生在UTC時間1月20日14:36 到14:51 。”AMBCrypto文章指出，截至發稿時，很難看到這一分裂本身是否對BSV的價格有任何影響。比特幣協會創始主席Jimmy Nguyen評論稱，BitMEX Research再次證明自己不理解比特幣是如何工作的。中本聰在比特幣白皮書中表示，大多數決策都由最長的鏈來代表，它投入了最大的工作證明。據此前報道，BSV計劃于2020年2月4日進行“創世紀升級”硬分叉。升級技術變更內容如下： 重點變更為包括必要共識參數、共識變更及其其它必需的變更。其中，共識變更包括恢復OP_RETURN的功能、用BigNumber替代32位操作碼、在新交易中廢止使用P2SH和恢復nLockTime和nSequence的最初用法。 補充共識變更包括創世紀升級的區塊高度激活機制、UTXO繼承依賴規則等。 此外，還將對并行區塊驗證等進行性能改善。（AMBCrypto）[2020/1/21]

雖然目前無從得知比特大陸的螞蟻S17與嘉楠耘智的阿瓦隆A9的研發成本，但是從日本GMO公司設計制造的7nm礦機花費100億日元推測，比特大陸與嘉楠耘智兩家公司的7nm礦機研發費用也應該也在數億級別。

比特幣此次下跌與Mt. Gox破產拋售后的下跌如出一轍:據彭博社消息，比特幣本次回調至7000美元附近，加密貨幣市場整體下跌低迷。比特幣的搜索量相較去年下降了很多，并且加密貨幣將面臨更嚴格的監管壓力。有分析認為，此次下滑趨勢與四年前Mt. Gox交易所破產拋售后的趨勢如出一轍。市場證券迪拜有限公司(Market Securities Dubai Ltd.)的技術分析師、期貨和期權主管Paul Day表示，可能會經歷一段很漫長的下跌。[2018/5/31]

“降價方式只有等待礦機量產，出貨量大了，研發成本也就容易收回，礦機降價也就是自然而然的事情。”林海說道。

同時，我們聯系到某家礦機公司的市場部負責人，從他處也得到證實，目前7nm礦機的預定出貨量一般，沒有成為這些公司產品銷售的重點。

看來，7nm要想擄取礦工“歡心”，前方還有很長道路要走。

但目前而言，礦圈所倚重的以礦機螞蟻S9為代表的16nm礦機，在面臨不斷推陳出新的7nm礦機“隔代競爭”壓力，與即將到來的四川廉價水電導致的算力暴漲，挖礦成本面臨不斷升高的情況下，16nm礦機能否扛得呢？

來自7nm礦機的隔代競爭

“16nm礦機本身正面臨隔代競爭問題。”林海說道。

所謂礦機的隔代競爭，是指礦機芯片在存在代差的情況下，進行的能效比競爭，例如55nm礦機與16nm礦機之間就存在隔代競爭。

芯片工藝是從110nm、55nm、28nm、16nm、12nm/10nm、7nm這樣的順序逐級優化發展而來。

一般情況下，當出現隔代競爭時，性能較為先進的礦機能夠徹底碾壓老舊礦機，進而推動整個礦機行業更新換代。

以16nm礦機為例，以螞蟻S9為代表的該型礦機出現之后，性能與價格全方位優于采用55nm芯片的S1。在相同的情況下，S9的挖礦能力是S1的22.5倍。在售價方面，螞蟻在2013年12月份上線時，售價高達2.2萬元。而S9在2016年6月份上線時，售價只有1.4萬元。

從過往數據可以看出，無論是礦機能效，或者是售價，隔代礦機S9與S1兩型隔代礦機之間形成了碾壓性優勢。

那么，這樣的隔代優勢，還能出現在S9與S17礦機上嗎？

“目前來看，雖然S17pro采用了7nm芯片，S9采用了16nm芯片，礦機之間存在代差，但是并沒有呈現出S9與S1那樣的隔代優勢。”林海說道。

以比特大陸性能最為強悍的7nm礦機螞蟻S17pro為例，該礦機算力為53T，功耗為2520W，能效比則為47J/T。與此相比，目前市面上出貨量最大的螞蟻S7礦機，該型礦機算力為14T，功耗為1350W，能效比為97J/T。

螞蟻S17pro能效比為螞蟻S9能效比的2倍，原未達到S9與S1那樣的巨大差距。

“實際上，如果S9開啟BOOST超頻，能效比還能提升到70J/T的水平。”林海說道，“開啟該功能之后，S9性能表現會更進一步。”

而之所以產生這樣的情況，有技術專家認為，這是因為半導體目前在原材料仍然是以硅為基礎，這導致了芯片工藝可能已經走到了摩爾定律的盡頭，而這早已在14/16nm技術剛推出時就已經有了端倪。

摩爾定律是由英特爾創始人之一戈登·摩爾提出來的。其內容為：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18-24個月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術進步的速度。

盡管這種趨勢已經持續了超過半個世紀，摩爾定律仍應該被認為是觀測或推測，而不是一個物理或自然法。預計定律將持續到至少2015年或2020年。然而，2010年國際半導體技術發展路線圖的更新增長已經放緩在2013年年底，之后的時間里晶體管數量密度預計只會每三年翻一番。

也就是說，隨著芯片的納米工藝進步，產品并不會產生之前那樣快速的性能進步。

同時，萊比特創始人江卓爾也持有相似看法，他認為，“16nm礦機將成為次終極礦機。”

從這個角度老看，以螞蟻S9礦機能夠扛得住隔代競爭。

既然如此，那么為什么如此多廠家會如此積極地力推7nm礦機，他們的用意何在？是市場推動，還是軍備競賽？

7nm礦機是軍備競賽還是市場推動？

“芯片技術進步得益于臺積電、格芯、聯電、三星這些芯片公司制造工藝的進步，這些技術進步推動了硬件設備的進步。”林海說道，“7nm芯片被制造出來之后，首先應用在蘋果、華為等手機大廠上，然后才有可能輪到礦機。”

也就是說，眾礦機廠商的7nm礦機是建立在7nm芯片技術成熟的基礎上。

“芯片制造工藝，其復雜程度絕非富士康這類低門檻組裝廠能比的，是一件非常具有技術含量的工作。”林海告訴31QU。

10nm、7nm等數字的意義：芯片是由晶體管分布排列在晶體硅上面組成的，nm代表相鄰兩個晶體管的最小間距，這個數字越小，能在相同體積下塞下的晶體管數量就越多，芯片性能就會越好。

“礦機升級，實際上是技術進步推動。”林海說道，“礦機廠商想要在7nm時代占據一席之地，也是正常的。”

同時，在比特幣全網算力不斷增長，挖礦難度與日俱增，但是比特幣價格卻并未同步增長的情況下，礦工行業也在期待能效比更高、價格更加實惠的礦機出現，以降低挖礦成本。

2018年下半年以來，比特幣價格最高跌幅超過50%，同時，挖礦算力也產生了巨大變化，大量螞蟻S9、T9等礦機甚至在某一時間點接近關機，或掙扎運行。

“那次大跌，S9如果不是開了超頻，早已經掛了。”林海說道，“也就是說，雖然S9這些主流礦機還有能力盈利，還占據著礦機市場的大部分份額，但目前也到了該更新換代的時間點。”

如此看來，新型號的礦機，既是礦機廠商“軍備競賽”的產物，又是市場推動的結果。

無論如何，7nm礦機要想成功吸引礦工的注意，替代S9等上代礦機，晉級成為礦圈寵兒，還需要很長的路要走。

礦機更新換代過程，絕不可能是單一因素所能決定。

這個過程是在芯片技術不斷進步、礦機設計技術不斷完善、資本市場不斷推動等綜合因素作用的的結果。

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