HASH GAME - Online Skill Game GET 300

　　比特币挖矿是比特币网络的基础，也是比特币作为一项资产的必要构成。尽管挖矿很重要，但它一直是比特币生态系统中最不透明和最不为人所知的一个部分。BitOoda 的这份报告旨在提高比特币矿工构成的透明度，最终有助于人们理解该系统的现状和健康度。在富达应用技术中心 （FCAT） ，我们期待继续比特币挖矿领域的研究，并帮助推动该生态向前发展。我们感谢 BitOoda 团队的工作，也希望这会有助于增加所有人对比特币生态系统中这个复杂而迷人的部分的了解。 Juri Bulovic，富达应用技术中心区块链产品总监

　　在本部分，我们尝试衡量、定位和评估矿工的电力容量（power capacity） ，并估算矿工的盈利情况。我们与矿工、矿机制造商和经销商进行了60 多次谈线 个公开数据源，试图提供一份尽可能完整的图景，以了解到底有多少比特币挖矿容量、它们所处的地理位置以及矿工为电力支付了多少费用。接着我们进一步探讨了如下问题：作为可用电力、矿机效率的函数，挖矿容量在未来会如何增长，以及 BTC 价格、资本 / 融资的可获得性、半导体技术和性能等因素会对比特币挖矿容量带来哪些制约。

　　」 （S17 class） 、「S9 级」和「S19 级」作为一种统称，以此包括比特大陆的矿机产品，也包括类似配置的竞品。我们之所以只用比特大陆的型号来定义级别，是因为在历史上比特大陆在「S9 级」时代居主导地位，在「S17 级」设备中也略占优势。我们还在所有相关计算中将电力使用效益 （Power Usage Effectiveness, PUE） 设定为 1.12 ，这意味着每当有 1 MW 的电力直接用于挖矿，还需要 120kw 电力来运行其它设备，包括冷却系统、照明、服务器、开关等。图：BitOoda 将矿机分成如下几个级别

　　关机的矿机大部分是 S9 级矿机，但不是全部；在低谷期维持运行的哈希率的一小部分，可能来自某些电力非常便宜的地区的 S9 矿机。比特币减半后设备盈利性的降低，是推动挖矿容量削减的主要因素，另一部分原因则是，这个时间段刚好有矿机从中国北方转移到南方，以利用低廉的水电 （详情见第二部分，更详细地解释了中国水电季节的影响） 。基于这些假设，我们估计，比特币挖矿行业可以获得的电力至少为 9.6GW。图：比特币哈希率和电力消耗在近期的峰值和低谷

　　？四川和云南等西南省份每年 5 月至 10 月有大量降雨。这使得大量雨水冲入这些省份的大坝，导致水电生产在此期间大幅增高。由于发电供过于求，这些电被便宜地卖给比特币矿工。满溢的大坝需要排出过多的水，所以低价售电为水电站和矿工带来双赢。这些价格低廉的电力吸引着矿工从其他省份迁移过来，以利用这一优势。在干燥的月份，矿工在中国北方支付的电费约为 2.5–3 美分 / kWh，但在 5-10 月份的潮湿季节，在四川和云南支付的电费价格低于 1 美分 / kWh。传统观点认为，丰水季的低电价会推动哈希率的增长，我们对此

　　，随着矿机升级，即较新的 S17 和下一代 S19 级矿机淘汰掉老一代的 S9 级矿机，比特币网络的哈希率在未来 12-14 个月内可能会超过 260EH /s。电力容量的增长考虑了如下因素：各矿场的可用电力、计划中的基础设施支出，另外，由于收入方面的压力，部分成本较高的矿场可能不得不关闭运营。图 : 比特币哈希率和电力消耗， 注：在估算主动用于比特币挖矿的电力比例时，我们假设 PUE 为 1.12， 数据截止 7/1/2020

　　在矿机芯片方面的进展，将之与三星和英特尔进行对比——尽管英特尔不生产挖矿的ASIC 芯片。现有数据表明，不同半导体供应商在工艺技术上存在巨大差异。我们注意到，ASIC 技术的下一个飞跃将是5 纳米（nm）技术的发展。在这个节点，比特大陆的主要供应商——台积电领先于三星。尽管台积电在 7 nm 和 5 nm 节点上收到了大量订单，但其制程几何 （process geometries） 看起来与英特尔的 10nm 节点类似。我们认为，三星也有更严密的制程几何；因此，

　　可能会成为2021 年生产的主力。我们认为 3nm 产能的缺乏和初期可能的低产出，将导致 5nm 制程成为 2022 年之前 ASIC 开发和生产的主力。基于这些原因，我们认为，S19 级矿机将在未来 24 个月占据大部分的矿机出货量，尽管渐进式的设计改进也能提高能效，这会反映在该系列的新型号机器上。图：一旦电力容量得到利用、矿机升级周期完成，哈希率 （下图） 的增长将变慢， 注：在估算主动用于比特币挖矿的电力比例时，我们假设 PUE 为 1.12，数据截止 7/1/2020

　　。电力效率 （每 TH/s 的瓦数更少） 的提高，可能会对这些预测有正面影响，但一个关键问题是，每 PH/s 或每 MWh 所赚取的 BTC 在减少——每天的 BTC 流量大致保持稳定，只会随着多出的区块和交易费而有所波动。因此，如果网络哈希率增加，则单个矿工在总哈希率中所占的份额会下降，其在 BTC 流量中的份额也会下降。如果 BTC 的价格没能跟上哈希率的增长，那么可盈利性将下降，在某个哈希率上可能会建立一种新的均衡，此哈希率会显著低于我们预测的数值。下图显示每一级矿机每 MWh 所获得的 BTC 数量：S19 矿机每 MWh 获得的 BTC 数量大致相当于一台 S9 级矿机的

　　两者的函数。目前比特币网络哈希率目标值约为 124EH/s，当前 BTC 价格为 9220 美元，每 PH/s 每日收入约为 70 美元。如果网络哈希率增加至 260EH/s，我们预期 2021 年夏天会达到这一数值，那么，BTC 价格需要达到约 19,500 美元，每 PH/s 每日的收入才能维持在同样的 70 美元。如果届时 BTC 价格为 10,000 美元，那么每 PH/s 每日的收入将只有 36 美元。下图中间的图表显示，高能效的 S19 级矿机在电费 4 美分 /kWh 的情况下，需要花费约 37 美元的现金费用就能实现 1 PH/s 每日，但在电费 4 美分 /kWh 的条件下，运行 S9 级矿机，要耗费的成本则为 133 美元。即使 BTC 价格达到 10,000 美元，S9 级矿机依然需要在 0.5 美分 /kWh 以下的电费下运行才能盈亏打平。

　　，这将是一个限制因素，特别是，如果 BTC 价格的涨幅没有跟上哈希率的步伐，行业内部产生的现金至少将受到限制，只能进一步增加对外部资金的依赖。而且，这也会对我们的哈希率预测构成负面影响：由于计划面临不确定性以及投资回报预期的下降，成本较高的矿工不得不退出运营，这也同时会限制外部资本的流入。如果 BTC 价格保持不变怎么办？哈希率会在什么位置不再增长？如果电价为 1 美分 /kWh，则 S9 矿机可以持续运行，直到网络哈希率达到 180EH /s。当电价为 3 美分 /kWh，S19 级矿机可以持续运行，直到 295EH/s 的哈希率。超过这一节点，S19 级将需要

　　，在 24 个月内达到360EH/s。然而，这一预测成立的前提是：按我们的模型，BTC 价格需要上涨，或年化升值 25–35%。我们不对 BTC 的未来价格进行建模或预测，只是描绘了可能的价格情况对哈希率的增长、电力消耗以及挖矿产业的资本投资和盈利状况的影响。超出这一范围的变量可能会延迟或加速哈希率的增长。BTC 价格、可用的弥合资金缺口的外部资金，是两个潜在制约因素，会影响该行业能否使比特币挖矿容量涨至 360EH/s ，但是，矿机所需的

　　本研究报告首席作者 Sam Doctor 是 BitOoda 首席战略师。Sam Doctor 的招牌研究报告包括项目评估和专注盈利和风险因素的比特币挖矿研究分析。Doctor 拥有 18 年证券、战略和加密货币研究经验，之前曾供职于摩根大通纽约办公室和亚洲办公室，近期担任过加密研究机构 Fundstrat Global Advisors 的数据科学与量化研究负责人。Doctor 拥有印度管理学院艾哈迈德巴德分校工商管理硕士学位，之前毕业于印度孟买大学电子和半导体工程专业。Doctor 先生持有美国金融管理局（FINRA） 7、63、86 和 87 系列业务资格。