无人再谈矿机芯片

比特币于2008年10月由一个名为中本聪（Satoshi Nakamoto）的神秘人物在一个名为《比特币：点对点电子现金系统”》的白皮书中提出。刚开始的时候，比特币主要是用于交换，价值较低。2010-2013年的时候，比特币开始在一些互联网圈子中传播，一些人开始接受比特币支付，2013年初比特币价格迅速上涨，突破了100美元大关。后来越来越多的商家开始接受比特币支付，2017年涨到了近2万美元。由于过度炒作，比特币价格开始急剧下跌，直到2018年底降至3千美元以下。不过2021年，加密货币的泡沫再次大幅膨胀，2021年一度将比特币的价格推高到64000美元。

比特币最高时达到64000多美元

随着比特币的价格和知名度的提高，“挖矿”业务诞生了，此挖矿非实际意义的挖矿。比特币的挖矿是指使用计算机的计算能力来解决数学难题，以获得比特币奖励的过程。这些数学难题被称为“工作量证明”（Proof-of-Work，简称PoW），解决难题的过程需要消耗大量的计算资源，因此会对能源和环境造成一定的影响。与之而来的是，矿机和挖矿芯片的需求也大幅增长。许多公司开始生产和销售这些产品，以满足市场需求。

挖矿需要进行大量的哈希运算，哈希运算是验证加密货币交易和在区块链上创建新区块所需的数学计算，在给定时间内可以执行的哈希运算越多，矿工就越有可能解决导致获得区块奖励的复杂数学问题。所以对于挖矿芯片本身而言，其一大衡量指标是哈希率，是指给定矿机每秒可以执行的哈希操作数。

挖矿芯片的发展历程大概经历了这样一个历程：CPU、GPU、FPGA和ASIC。

1.CPU挖矿时代，比特币最初出现的时候就是用CPU来挖，但CPU主要擅长做通用计算，这种挖矿方式很快就被淘汰了；

2.为了提高挖矿效率，矿工开始使用图形处理器（GPU）进行挖矿，GPU芯片的两大制造商是英伟达和AMD，主要是英伟达大赚了一笔；

3.随着比特币的价值不断攀升，矿工需要更快、更高效的挖矿设备，矿工开始使用FPGA进行挖矿，FPGA可以通过编程实现比GPU更高效的哈希计算；

4.再就是用ASIC来挖矿，ASIC是为特定算法定制的芯片，可以更快地完成哈希计算，并且比FPGA更节能。发展至今，目前行业主流的方式是使用GPU和ASIC来进行挖矿。

英伟达应该也没想到，其GPU用来挖矿竟然如此趁手，因为GPU可以同时进行并行计算，这增加了大幅计算的能力和挖矿的成功率。挖矿对GPU需求的爆火对于英伟达而言，既是“砒霜”又是“蜜糖”。当比特币圈发生矿难的时候，GPU市场也面临着崩盘的风险。因为大量矿工的退出，会使得大量矿卡被拆下来流入市场，而且价格很低，致使新卡卖不动，严重影响公司的业绩。如果我们在eBay上搜寻，可以找到不少售价800 到 900 美元的RTX 3090 GPU，大约是原价的一半（如下图所示）。

二手英伟达GeForce RTX3090 GPU在eBay的售价，图中为新台币，1新台币~=0.033美元

（来源：截取自eBay）

英伟达首席技术官Michael Kagan甚至批评道，加密货币对社会毫无用处，而像ChatGPT这样的AI聊天机器人利用其芯片的处理能力，比使用它们来挖掘加密货币更有价值。尽管英伟达对加密货币这一应用嗤之以鼻，但是英伟达确实一直从该行业中获利，无论是营收还是股市。

自2017年开始，英伟达的GeForce GPU产品在加密货币矿工中很受欢迎，由于针对加密货币挖矿的GPU产品的强劲需求，英伟达2017年来自PC原始设备制造商(OEM)收入增长了200%。2022年5月，美国证券交易贸易会指控英伟达公司未在其2018财年财报中，充分披露加密货币挖矿对其游戏业务的影响而被罚550万美元。

对于挖矿业来说，显卡的数量真的是多多益善，虽然一张卡就可以入门，但是配备多张卡可以显著增加开采的货币数量，还有助于提高稳定性并降低停机风险。因此，对于那些通过加密货币挖掘赚钱的人来说，多卡钻机通常是最佳选择。

英伟达长期以来一直处于游戏社区与加密货币矿工之间争斗的中心。在2020-2021年疫情期间，挖矿行业对GPU的大肆购入，芯片短缺致使GPU成本一路飙升，这影响了游戏领域的玩家。为了阻止其GPU流向挖矿，Nvidia首先试图通过低哈希率（Lite Hash Rate ，LHR）版本对其RTX 3000 显卡产品强制实施哈希率限制，人为限制了使用其显卡挖掘以太坊加密货币的能力，据悉，将使以太坊的挖矿效率降低50%。但这一做法无果，很快被黑客破解。

没有办法的英伟达不得不在2021年，专门为挖矿推出了NVIDIA Cmp Hx产品，它与普通的GPU相比，没有视频输出的功能。然而，这些芯片并没有获得很大的采用，矿工也很清楚，这款显卡与游戏卡不同，他们没有剩余价值，不像其他的GPU不用了还可以卖二手。现在英伟达几乎完全已经放弃了加密芯片技术，而是将重心放在人工智能和游戏的应用上。

英伟达的Cmp Hx

AMD GPU以其高核心数和良好的性价比而闻名，这也使其成为寻求具有成本效益的解决方案的矿工的热门选择，尤其适合新手矿工。不过与Nvidia GPU 相比，它们也往往具有较高的功耗，但是它们较低的成本可以抵消这一点。AMD的Radeon RX 6800是高效的挖矿用芯片。eBay平台上也有不少二手的RX 6800，价格在400美元左右，如下图所示。

二手AMD的Raden RX 68000 GPU在eBay的售价

（来源：截取自eBay）

在2021年的code大会上，当被问及加密技术对AMD来说有多大意义时，Lisa Su告诉听众，这只是AMD业务的一小部分，而且是一个相当不稳定的领域，并表示它不应该成为 AMD未来的重点任何一个。

但是AMD却比较看好区块链技术，他们认为，除了加密货币的应用之外，区块链技术的应用数量和潜在影响是巨大的。区块链有望颠覆几乎所有行业，包括但不限于医药保健、金融和银行、保险、物联网 (IoT) 和网络、数字广告、网络安全、供应链管理、云计算等等。区块链算法需要计算平台、PC 和服务器，更具体地说是 CPU 和 GPU 才能运行，AMD打算通过提供CPU和GPU技术的最佳组合，使区块链交易越来越快、越来越安全。

不同于英伟达和AMD，英特尔是通过ASIC芯片来进入挖矿市场。英特尔的Blockscale 1000系列ASIC专为严苛的加密货币挖掘环境而构建。不得不说，在比特币这个市场，英特尔进入的太晚了，而且似乎离开的又太早了。英特尔在整个行业不景气的时候进入了加密挖矿领域，英特尔的第一款比特币挖矿芯片于2022年6月推出，当时正是加密货币热潮结束、比特币估值暴跌之际，彼时比特币徘徊在19,000 美元,并没有吃到市场的红利。而现在英特尔退出比特币市场又恰逢比特币重新上涨，最近一年来比特币首次突破3万美元。

比特币近5年来的价格走势

2023年4月18日，距离其正式推出挖矿芯片仅一年，英特尔宣布将停止生产其比特币挖矿芯片系列。“由于我们优先考虑对 IDM 2.0 的投资，我们已经终止了英特尔Blockscale 1000系列ASIC，不过我们继续支持我们的 Blockscale 客户，”英特尔发言人说。据Tom's Hardware的报道，在2023年10月20日之后将不再接受任何订单，最后一款产品将不迟于2024年4月20日发货。

来源：英特尔

在英特尔推出其挖矿芯片时，英特尔表示，该ASIC的哈希率最高可达580 GH/s。Argo Blockchain、Block Inc.、Hive Blockchain Technologies 和 GRIID Infrastructure 将是首批使用Intel Blockscale ASIC的客户。对于比特币挖矿芯片，英特尔原本的希冀是，预计到2025年Blockscale硬件业务的年销售额有望达到 110 亿美元。英特尔首席执行官 Pat Gelsinger 也在2022年7月份向投资者表示称，“我们预计今年将出货数百万台，而不是我们最初的预测。”

2023年1月13日，Hive Blockchain部署了第一台基于英特尔 (INTC) Blockscale 芯片的比特币矿机。上图是由Intel BlockScale ASIC 提供支持的 HIVE BuzzMiner（图源：Hive Blockchain）

不过除了退出比特币挖矿芯片领域外，英特尔最近几年陆续退出了不少业务：例如2019年，英特尔通过将智能手机调制解调器业务出售给苹果；2020年底将其NAND存储芯片制造业务和固态硬盘业务出售给SK海力士；此外还终止了Optane内存生产；2023年初，英特尔还结束了所有交换机芯片的开发，这是2019 年英特尔收购以太网交换机芯片设计商 Barefoot Networks而来的业务；2023年4月初，英特尔确认将不再构建和销售服务器系统，把服务器整机业务出售给台湾电子制造商神达。

虽然比特币泡沫可能还会再次膨胀，但想必英特尔已经认识到，加密货币挖矿可能并不像它曾经认为的那样有利可图。至于是否完全退出加密业务，英特尔也是持观望态度，表示将继续监测市场机会。

值得一提的是，在ASIC芯片市场的主要玩家中，中国厂商表现尤为突出，主要的加密货币ASIC芯片供应商包括比特大陆、比特微、嘉楠科技、亿邦国际，全球90%的比特币矿机也是由这些厂商生产。其中，仅比特大陆一家就手握全球比特币矿池70%的算力，早在2018年第一个比特币大涨高峰期，比特大陆曾经预定了台积电3万片7nm产能，差不多3亿美元，一时间风头无两。矿机ASIC芯片对工艺的需求较高，几大ASIC芯片的厂商工艺都比较激进，工艺越低，成本也越高。例如，2022年，比特微的3nm芯片也通过供应链付出水面，利扬测试、三星代工；据悉，亿邦国际也在研发专有5nm ASIC芯片。

对于充满争议的矿机商来说，上市之路可谓是充满曲折。在这一众厂商中，如今嘉楠科技和亿邦国际分别于2019年11月21日、2020年6月已在美国纳斯达克上市。据了解，今年初，比特大陆和比特微又开始谋划上市之路。2021年比特币价格飙升的同时，矿机厂商的股价也迎来了高点。亿邦国际巅峰时期达到318美元，嘉楠科技最高的时候是34.6美元，而现在，两家一个跌到了5.7美元，另外一个是2.5美元。

为摆脱对矿机业务的单一依赖，国内的矿机厂商如比特大陆、嘉楠科技比特微等都开始早早地谋求积极转型，布局人工智能芯片领域。尤为值得一提的，比特大陆、嘉楠科技两家选择了开源指令集RISC-V这一新技术跑道作为其AI发展的基石。RISC-V是全球的大势所趋，也被称之为是国产半导体最大的发展机会。

比特大陆是较早进行转型的加密货币芯片厂商，2016年其算丰品牌问世，此后陆续发布了几款AI芯片，2020年算能公司成立，2021年算丰和晶视智能合并入算能。如今算能主要有三大类产品线：处理器、服务器和模组&卡，其中处理器包括AI视觉处理器、AI TPU处理器（来自晶视智能）和RISC-V CPU（于2023年3月2日推出服务器级的RISC-V CPU）等。

2018年，嘉楠科技量产了全球基于RISC-V的商用边缘AI芯片。依托RISC-V开源架构，嘉楠科技目前研发了两代机器视觉AI加速器勘智K210、勘智K510。2022年嘉楠科技43.789亿元人民币，产品收入41.596亿元，挖矿收入2.186亿元。其中在产品收入业务中，采矿设备实现收入41.502亿元，AI产品实现收入930万元。虽然嘉楠科技的主要营收来源大头还是矿业，但在AI领域也算小有成效。

嘉楠科技2022年营收部分数据

（来源：嘉楠科技）

2020年底，比特微成立了专攻计算机视觉的AI芯片平台的子公司杭州研极微，计划快速推出一系列高算力、低功耗的技术领先芯片和方案来抢占可视智能家居、广域智能监控、便携式影像记录、车载影像记录、智能服务机器人等细分市场。

矿机芯片的繁荣时期已经过去。矿机芯片不再受宠的原因有这么几方面：一是，随着加密货币变得成熟和稳定，再加上政策的限制、硬件技术需要不断升级等，挖掘货币的难度越来越大；其次，加密货币市场的波动性和不稳定性，挖矿行业变得越来越不可靠，使人们不再像过去那样热衷于购买矿机芯片；第三，挖掘数字货币需要大量的电力和计算能力，对环境产生了不可忽视的影响，一份2021 年的报告显示，比特币每年消耗91太瓦的电力，给环境带来了沉重的负担。

接下来，希望国产的矿机芯片公司能够在AI这条路上继续延续在矿机领域的辉煌。诸如ChatGPT这样富有潜力的AI市场国产厂商应该去搏一搏，看看旁边的寒武纪市值峰回路转已经突破1100亿了。

*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第3387期内容，欢迎关注。