区块链顶层挖矿（区块链之劫-矿难来临）

在比特币挖矿的矿机发明后，诞生了一个概念：关机币价。这个词的意思很简单，当矿机使用的电力成本超过比特币价格时，那还不如直接关机买币合算。

11月22日，比特币价格触底4300美元，蚂蚁矿机T9正式达到关机价。

根据币印创始人朱砝的估计，这次比特币下跌中，预估全行业将会减少25%的算力。在他眼里，这是一场比特币的“矿难”。

01

矿场寒冬

对于矿场矿池等比特币相关挖矿产业来说，2018年的冬天，不太好过。

从“算力大战”后，“币圈上天台，矿机论斤卖”的打油诗一度让圈里人心惶惶。对此，维港科技创始人、维京资本合伙人曹毅接受了石榴财经的采访。

在曹毅看来，“圈外人”不知道，冬天本就是矿业难熬的日子：“矿场最大的支出当然不是人力，甚至不是矿机的折损和报废，而是电费。”

这里有一个小学自然课就会普及的常识：夏季是大江大河的丰水期。在夏天，汹涌的江水带来了成本几乎为零的电力。曾经这些电力的输出是发电厂头疼的老大难问题——过多的电能如果输送不出去，会对电力网络产生巨大的影响。

因此，比特币矿场与发电站几乎一拍即合。矿场以一个月几百万或者上千万的成本承包一家小发电站的全部电力，而用不掉的电也找到了新的去处——它们转换成了算力，夜以继日地进行着区块的争夺。

但是在枯水季，没有了便宜的水电，矿场只好用价格更高的火电。即使水电价格再高，其成本也只有火电的十分之一，冬季矿场运营的压力可想而知。

目前矿场主要集中在新疆、甘肃、青海一带，据石榴财经记者调查，新疆自治区由于招商引资，曾经电价在0.2-0.3元/度范围内，比起国家电网0.4元/度的电价，整整可以缩减一半的成本。

看起来，这只是两毛钱的差别，但是根据几位矿场主在微信群的聊天，一家有两万台矿机的中等大小矿场，一个小时就会用掉40兆瓦时（即0.04兆度）的电。

兆是一个大多数中国人不太熟悉的单位，一兆等于一万亿。这意味着，这个矿场每个枯水期，要花费几亿元的电费。

“今年各地的电价都涨了，这是制约矿机企业的最大因素。”对于比特币矿场，为了寻找便宜的电，每年春秋两季进行大规模的迁徙，并不是一件罕见的事情。

而“矿机论斤卖”，在曹毅看来也有夸大的成分：“芯片行业的更新换代本来就是非常快的，这个领域内存在着‘摩尔定律’：每18个月，芯片的价格降低一半，而性能提高一倍。”

根据调查，蚂蚁矿机S9刚出厂时，价格可以达到10500元/台，而现在只有1400元/台，价格的下跌，不仅仅是由于矿工的减少和供求关系的改变，更重要的是，当时性能优越的S9，现在已经不再是市场上的领跑者了。

正如前文所提到的，电是最重要的成本之一，因此矿场定期更新一批设备，淘汰能耗高的旧型号，是很正常的事情。

曹毅给出了总结：“矿场存活还是要看币价，币价的暴跌导致收益下降，一直跌下去的话，会有一个电价为零都不能收回成本的价格。”

02

矿机溯源

比特币的硬件挖矿总共经历了四次迭代。

2009年，挖矿的主要工具还是CPU。当时比特币还是一个一文不名的小发明，挖矿的矿工主要是一些爱好者，使用自己个人电脑的闲置算力挖矿。

这一阶段，促使人们挖矿的动力中，兴趣远远大于利益，因此使用的挖矿工具极不专业，对于电费等价格也没有考量。

一些人认为，或许这样的“一人一票”，才是中本聪设计比特币的初心。然而随着私下交易的兴起，比特币开始逐渐成为一种投资工具，挖矿工具由CPU过渡到了GPU阶段。

对于很多游戏发烧友来说，“GPU”的另一个名字可能更加熟悉：显卡。GPU 可以加速计算，它通过同时利用图形处理器 (GPU) 和 CPU，加快科学、分析、工程、消费和企业应用程序的运行速度。

GPU 加速器于 2007 年推出，能将应用程序计算密集部分的工作负载转移到 GPU，同时仍由 CPU 运行其余程序代码。从用户的角度来看，应用程序的运行速度明显加快。

原本GPU的用处只是让更多画面精美程序复杂的游戏能跑得更顺畅，不过随着比特币传入中国，一些以游戏代练为业的年轻人开始顺手挖矿，淘宝交易之后，GPU挖矿就被推到了历史前沿。

GPU挖矿的意义无疑是重大的，对于矿工们来说，它相当于徒手刨土的矿工第一次开始使用镐。很快，GPU挖矿就把CPU远远地甩在了后面。

不过，GPU同样也存在一个致命的问题：能耗过高。这个对于游戏玩家来说也是司空见惯的事，“烧显卡”“显卡煮鸡蛋”都是圈里常见的黑话，一般爱好者也不当回事。但是当比特币的经济价值凸显，专业挖矿的矿工出现后，他们势必对此进行改革。

2011年，可编程门阵列（FPGA）挖矿出现。FPGA是专为比特币和挖矿而生的，比起GPU，FPGA的性能更胜一筹，单片哈希速度接近GH/s级别（每秒十亿），冷却也更容易。如果做个简单的比较，CPU的速度是1，GPU就是10，FPGA虽然只有8，可能耗只有GPU的四十分之一，因此成为了挖矿利器。

尽管普通FPGA在连续超负荷条件下容易出现硬件错误，所以只是在比特币挖矿历史上迅速沉寂，但它是比特币挖矿从业余到专业的转折点，并直接催生了2013年的专用集成电路（ASIC）挖矿。

ASIC矿机的出现使比特币挖矿速度出现指数级的提升，从此挖矿开始演变成需要大量资金投入的的大型工程。由于比特币的价格每年不断的攀升和挖矿技术的提升，比特币挖矿的算力每年呈指数级增长。尤其在硬件技术出现迭代的时间更是突飞猛进。

根据华为云社区的数据统计，目前比特币算力已经是2009年初的29亿倍。挖矿难度出现指数级上升。

这时，矿池应运而生。

“矿池就是大家集资买一堆，中了钱平摊。”曹毅这样向石榴财经的记者讲解道。矿池是一种软件，原理是集中矿工的算力一起计算出一批低难度的结果，从概率的角度来说，其中一定有一个恰好符合比特币的高难度哈希值，类似于“暴力破解法”。

如果用密码学来举例，好比所有人要解开一个三位数的密码锁。如果要一个人直接把三位都求解出来，难度是1000次尝试；但如果是一个100人的矿池，那么每人尝试10次就够了。

矿池会根据大家的算力贡献平均分配挖矿所得的比特币，这使得矿工获得收益的稳定性大大增加，很多矿工因此选择加入矿池。

ASIC矿机和矿池的出现，一定程度上违背了中本聪在白皮书中一CPU一票的想法，导致普通用户基本无法参与挖矿，如果只是购买少量矿机也收益甚微，而且ASIC矿机除了挖矿几乎没有其他用途。

目前最大的矿池BTC.com约占比特币总算力的26.5%左右，但TOP10的矿池占据了比特币95%的算力。早前曾经出现有单个矿池算力接近50%的情况，这在比特币社区中引起了极大的担忧。现在各大矿池都很自觉的保持在30%以下，似乎成了一种默认的“潜规则”。

但曹毅对此并不乐观：“我们怎么知道，现在没有超过51%的矿池？”

03

路在何方

嘉楠耘智的IPO失败，似乎宣布了比特币挖矿相关企业获取资金能力遭到的质疑；而BCH带来的分叉再分叉，则让更多人开始质疑这种“中心化”算力的模式和“去中心化”共识的平衡还能维持多久。

目前已经出现了通过检验内存来判定的抗ASIC算法，虽然这种算法还不够成熟，但是并不妨碍中本聪的信仰者们将其视为一种可能的救赎。

而就比特币来说，面对目前的局面，曹毅分析，每个冬天，都会有一批小矿场、小矿池垮台。“机器购买成本低的更容易存活，能自我研发芯片的更容易存活，电价最低的，最容易存活。”

在专业人士看来，枯水期的“矿圈寒冬”，由于用电成本急剧攀升，所以矿场从“躺着赚钱”进入穷则思变的阶段，“电价几乎为零的时候没有人在乎能耗，但电价上去后，寻找低能耗高效率的矿机芯片，就是企业的求生之道。”

“当然，多元化经营的，抗风险能力大一些。”曹毅补充。“矿机企业还是要压缩成本，减少支出，提高自己的芯片设计能力。但是7nm也基本是芯片的极限，所以说芯片也遇到瓶颈了。”

我们可以从不少比特币挖矿企业的转型中看到这一点：比如比特大陆和嘉楠耘智，两者纷纷选择在人工智能和芯片研究的领域进行开拓。或许在牛市的时候这样的投资有些鸡肋，但在熊市，则具有着不一般的意义。

“大矿场都是真正的信仰者，做空对自己不利，再垄断也没有意义。”曹毅否决了记者关于大矿场砸盘追求垄断的猜想。

“我觉得中本聪很聪明，或许是他弄出来比特币就是因为2008年的经济危机，所以他的四年减半正好踩到了经济周期上。”

许多人根据比特币历史推测，在比特币奖励再次减半后，比特币将迎来下一个牛市。比特币设计中，大约每四年挖出一个区块所奖励的比特币数量将减半，之前2012年与2016年分别发生过一次减半，目前挖出一个区块，比特币的奖励从最开始的50个衰减到12.5个。

曹毅对这个说法表示认同，“下次牛市到来应该是2021年，就是比特币减半后的那一年。”

而在牛市到来前，“矿工也是要坚持活下来，现在不只是比特币，而是所有的实体经济也不怎么样。大的经济周期，康波理论是符合所有行业的，比特币不可能独善其身。”对于目前的情况，

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