比特币快采完了,挖矿机芯片还有市场吗?

2018-01-16 09:51:38 来源: 芯师爷
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比特币总量为2100万枚,截止到2018年1月13日,全球已经有1680万枚被开采出来,也就是420万枚比特币等待所有人挖掘。目前绝大多数人都认为,随着时间的推移比特币的开采数量逐渐变少,比特币的价格也会越来越高。

 
什么是比特币?
比特币是一种P2P形式的数字货币。可以用来兑现,可以兑换成大多数国家的货币。使用者可以用比特币购买一些虚拟物品,比如网络游戏当中的衣服、帽子、装备等,只要有人接受,也可以使用比特币购买现实生活当中的物品。
 
2017年1月24日中午12:00,火币网、比特币中国与OKCoin币行开始收取交易服务费,服务费按成交金额的0.2%固定费率收取,且主动成交和被动成交费率一致。
 
比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组所能得到无限个(其实比特币是有限个)解中的一组。而每一个特解都能解开方程并且是唯一的。以人民币来比喻的话,比特币就是人民币的序列号,你知道了某张钞票上的序列号,你就拥有了这张钞票。
 
如何交易?
购买方法:用户可以买到比特币,同时还可以使用计算机依照算法进行大量的运算来“开采”比特币。在用户“开采”比特币时,需要用电脑搜寻64位的数字就行,然后通过反复解密与其他淘金者相互竞争,为比特币网络提供所需的数字,如果用户的电脑成功地创造出一组数字,那么就将会获得25个比特币。
 
交易方式:比特币是类似电子邮件的电子现金,交易双方需要类似电子邮箱的“比特币钱包”和类似电邮地址的“比特币地址”。和收发电子邮件一样,汇款方通过电脑或智能手机,按收款方地址将比特币直接付给对方。
 
消费方式:许多面向科技玩家的网站,已经开始接受比特币交易。包括Mtgox,BTCChina之类的网站,以及淘宝某些商店,甚至能接受比特币兑换美元、欧元等服务。毫无疑问,比特币已经成为真正的流通货币,而非腾讯Q币那样的虚拟货币。国外已经有专门的比特币第三方支付公司,类似国内的支付宝,可以提供API接口服务。
 
支付案例:在被投资者疯狂追逐的同时,比特币已经在现实中被个别商家接受。北京一家餐馆开启了比特币支付。这家位于朝阳大悦城的餐馆称,该店从2013年11月底开始接受比特币支付。消费者在用餐结束时,把一定数量的比特币转账到该店账户,即可完成支付,整个过程类似于银行转账。该餐馆曾以0.13个比特币结算了一笔650元的餐费。
 
挖矿如何产生比特币?
挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解,这个方程组被设计成了只有 2100 万个特解,所以比特币的上限就是 2100 万。
 
回顾挖矿历史,比特币挖矿总共经历了以下五个时代:CPU挖矿→GPU挖矿→FPGA挖矿→ASIC挖矿→大规模集群挖矿    
 
挖矿芯片更新换代的同时,带来的挖矿速度的变化是:CPU(20MHash/s)→GPU(400MHash/s)→FPGA(25GHash/s)→ASIC(3.5THash/s)→大规模集群挖矿(3.5THash/s*X)
 
如果你开始尝试挖矿,你需要准备一台矿机、一台能联网的电脑、一个AUC、一个树莓派、电源及各种连接线等。各种设备的连接顺序为网线->树莓派->MicroUSB线->AUC->4PIN连接线->矿机和电源。
 
图:一台矿机工作图
 
各种设备的功能如下:
矿机:在此以嘉楠耘智目前最新的矿机A6为例,A6内有80颗芯片,单台算力在3.5T/s以上。
树莓派(控制器):挖矿只需要做简单高效的数值计算,矿机运作的程序就写在小巧的树莓派里。每个树
莓派约可以控制约60台矿机。
 
AUC:转换器,而每个AUC也可以串联多台矿机。
 
电源:通电。
 
把所有这些设备连接好,接通电源,修改树莓派IP网段和路由器IP网段一致,并设置矿工,然后连接矿池就可以开始挖矿啦,如果需要部署多台矿机,则还需要变压器等设备。
 
图:60台矿机模型图
 
现在的挖矿时代早已是大规模集群挖矿的时代,你看到的挖矿场景常常是这样的——大规模集群矿场。
 
图:矿场图(成千上万台矿机规模)
 
影响挖矿收益的因素有很多。比如矿机的性能和功耗、全网的算力和难度、矿场的部署和运维能力、有没有廉价电的资源、以及币价和政策的导向等等。
 
目前优秀的矿企,他们拥有芯片研发的能力、大量的算力、专业的矿场部署和运营经验等,在未来,资源、算力会越来越向这些矿企集中。
 
挖矿收益可以通过以下公式来计算:
挖矿收益=产生的比特币*币价-矿机成本-电费-维护费及人工成本-矿场折旧费等
 
如果你只是一个小矿工,一般情况只要扣除矿机成本和电费即可。大家也可以去BTC123或者比特范等网站,通过挖矿收益计算器计算回本周期和挖矿收益。
 
如果你购买了云算力平台的产品,在此以算力宝为例:收益=算力收益-算力成本。
 
挖矿机设备企业有哪些?
相比我们熟知的Intel、AMD、NVIDIA的CPU、GPU芯片,高通、三星、联发科的移动Soc芯片,ASIC这种为某种专门目的(比如挖矿)设计的芯片的复杂度、设计难度要低的多,入门门槛并不高。但由于挖矿是个小众行业,所以涉足的企业也并不多,这些挖矿设备企业也并不为大众所熟知。
 
目前主流挖矿机设备企业主要有下面几家:
1、比特大陆(Bitmain)
来自中国的挖矿设备制造商,大家熟知的蚂蚁矿机就出自比特大陆之手,特别是蚂蚁矿机S9已经成为世界上最受欢迎的ASIC比特币专用矿机。蚂蚁矿机S9使用的是自主设计的BM1387芯片,16nm工艺制程,每T算力墙上功耗为100瓦,效率非常高,搭配189片BM1387芯片的蚂蚁矿机S9的算力高达14TH/s,非常强力。
 
图:Bitfury的ASIC挖矿芯片
 
2、Bitfury
全球第二大采矿设备生产商,目前主要的产品是16nm的ASIC专用挖矿芯片。Bitfury并不直接向消费者贩卖采矿机,主要面向企业用户出售整套数据中心设备。
 
图:Avalon Mining 741挖矿机
 
3、嘉楠耘智(Canaan Creative)
就是前些年的Avalon Mining,也是一家中国的采矿设备企业,目前的主打产品是Avalon Mining 741挖矿机,使用88颗16nm的ASIC专用芯片,算力可以达到7.3TH/s。
 

对芯片行业影响

比特大陆蚂蚁矿机S9采用的是TSMC 16nm的工艺。
 
挖矿的成本超过50%来自于电费,因此功耗水平完全决定了挖矿的利润水平,因此矿机对于使用最先进制程都非常积极。2018年即将推出的下一代矿机将使用TSMC 最先进的10nm工艺。可以说,TSMC最先进制程除了给最需要计算能力和功耗的苹果、高通手机处理器,以及英伟达GPU之外就是给矿机公司了。
 
2017年TSMC总体收入在300亿美金,而其中16nm占到接近80亿美金,可见矿机市场需求的10亿美金规模对整体需求已经不算小数了,并且这个市场依然处于高速增长阶段。
 
 
2017年代工市场来看14-10nm已经是最先进工艺,10亿美金规模也已经不小了。事实上14-16nmTSMC一家占比就很大了。
 
制程对功耗的影响很大
 
28nm1T 250w
 
16nm1T 100w
 
这个差距对于电费占成本超过一半的挖矿行业来说是巨大的。因此,加密货币行业势必和处理器一样是追求最先进制程的主要应用之一。
 
2017年12月,三星电子与俄罗斯比特币挖矿硬件商Baikal签约,将Baikal生产挖矿专用的ASIC芯片,预定2018年1月采用14纳米制程量产。
 
中国业者Bitmain和Canaan Creative是挖矿硬件设备的领导者,两家公司都是台积电客户,透过台积电16纳米制程生产,出货量极大。Bitmain的蚂蚁矿机S9内建189个ASIC芯片,Canaan的AvalonMiner 821矿机也具备104个ASIC芯片。矿机处理比特币杂凑(hash)函数的能力,较电脑和GPU快上一千倍。Bitmain不只出售挖矿设备,更自有挖矿工厂,掌控全球比特币挖矿市场的60~70%市占。
 
挖矿热潮不只晶圆代工受惠,韩国外包封装和测试(OSAT)业者也沾光,JECT STATS ChipPAC Korea封装Bitmain的ASIC芯片,每日封装量高达100万组,据传该公司,考虑扩充产能,处理庞大需求。其他韩国封测厂Amkor和ASE也都满手订单。 
 
结束语:比特币挖矿机,就是用于赚取比特币的电脑,这类电脑一般有专业的挖矿芯片,多采用烧显卡的方式工作,耗电量较大。目前比特币已经被开采了80%,比特币挖矿机的需求是不是将会呈现减少趋势,那么挖矿机芯片的市场可能在一定时间之后达到饱和。

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