主宰比特币世界、垄断全球算力！万字揭秘币圈最有权力的超级玩家-新财富


2018年11月28日，比特币价格跌至3,865美元，距离2017年峰值约20,000美元已跌去约80%！比特币这个曾经价值3000亿的资产，泡沫正在加速破灭吗？
伴随着比特币价格波澜壮阔的起伏，为比特币提供算力的矿机商，同样经历着惊心动魄的旅程。比特大陆，迄今币圈最闪耀的星，作为全球最大矿机生产商，同时引领了比特币第一次大规模分叉，正以自研的ASIC芯片向AI衍生伸，向区块链生态谋求破局。
来源:新财富（ID:newfortune）
作者:国盛证券 区块链研究院

01
全球最大的算力提供商：
“疯狂”的比特币造就比特大陆传奇
比特大陆目前是全球最大的比特币矿机供应商，其设计的比特币矿机算力占据全网算力的70%。目前比特大陆的蚂蚁矿机S9系列采用16nm制程的ASIC芯片，算力达到14TH/s，单位功耗低至94W/THs，凭借其性价比、稳定的工作状态、良好的售后服务而近乎垄断了市场。比特大陆也向产业链下游延伸，目前控制了三个矿池进行比特币挖矿，Antpool、BTC.com、ConnectBTC，这三个矿池的算力合计达到全球算力的近40%。与此同时，比特大陆也对外出售针对莱特币、以太币、门罗币等其它加密货币的ASIC矿机，并逐步转型向云基础设施、AI计算领域靠拢。
10年前中本聪发明了比特币，开启了区块链数字资产浪潮和颠覆社会认知的财富革命；2010年有报道称一位程序员用1万枚比特币“购买”了2个披萨；2013年一家名叫比特大陆是公司成立，并推出自己的比特币矿机，供全球各地比特币爱好者“挖”比特币。5年后的今天，比特币价格达到6000美元/枚（2017年底曾一度超过20000美元/枚），而比特币大陆2018上半年营收已达28.46亿美元，公司一度掌握全球50%以上的比特币算力、矿机市场份额超过70%，成为名副其实的行业霸主。可以说，比特币引领的区块链数字资产浪潮造就了比特大陆传奇。

目前，公司成长为专注于高速、低功率定制芯片设计研发的科技公司，专注于高速运算芯片、集成电路IC行业、互联网金融、高性能运算HPC、机器学习算法和人工智能（AI）等领域。公司的主业业务涵盖矿机销售、矿池运营、矿场服务和自营挖矿，目前是中国第二大无晶圆厂芯片设计公司，全球第四大无晶圆厂ASIC芯片设计公司。预计全球ASIC芯片市场规模将由2017年的257亿美元增长至2022年的597亿美元，保持18.4%复合增长率，随着区块链数字资产的迅速膨胀，挖矿专用ASIC芯片有望呈现爆发式增长。

02
比特币矿机，为系统提供物理算力资源，是“价值互联网”的基石
区块链（Blockchain）是一种将数据区块按照时间顺序组合成链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。简单说，如果我们想要一个完全点对点实现支付/兑换的市场（这个市场不需要任何中介机构，如银行、服务中介等），区块链可以提供去中心化记账方案。以支付转账为例，传统的支付转账系统需要由银行作为第三方（对应概念“中心化”、“第三方信任背书”），根据交易双方提出的请求，划转相应金额——即更改数据库中双方名下的账户余额，这个过程中记账权完全归属于银行。而在搭载了区块链技术的支付转账系统中，用户之间可以直接进行点对点的交易（对应概念“去中心化”）。我们不需要中心化机构来替用户记账，取而代之，系统中每一个用户都可以按照特定规则参与竞争记账。在某个时间段内，争夺到记账权的用户把这段时间的交易写到一个区块当中，就像写到一张账页。系统中其他用户确认该账页不是假账后，对它进行备份，完成整个动作。在下一个时间段周而复始，每一个区块首尾相连，构成一个完整的链条。通过密码学原理，新的区块对之前的区块天然形成了防篡改保护。

由于没有中心化的机构存在，区块链完全根据事先设定的程序自动运行，能够极大降低成本和提高效率，并且保证数据记录过程和结果公开透明。在支付交易之外，区块链还可以用于更加广阔的领域，比如医疗、供应链管理、物联网、安全认证、社交以及人工智能等领域，其对社会结构会产生深远影响。
点对点价值传递，区块链引领未来“价值互联网”。互联网时代的到来打破了人们在点对点信息传递方面的壁垒，而区块链技术的出现，使得互联网不仅可以作为点对点信息的载体，还可以点对点进行价值传递。无论人类还是动物界，都很少见到完全去中心化的点对点群体，大多是中心化模式。我们想象一下人类社会，人类文明史上，无论多么原始的部落，都会有一些等级制度来约束整个体系，哪怕是很小的原始部落，也会有以酋长为首的管理机制来维护群体社会的运转，在这个体系下，人与人进行简单或者复杂的分工，有着既定的分配原则，彼此之间有一定的信任基础。就算是非洲草原上的狮群，一头或者少数几头雄狮作为决定的领导者，负责保护狮群的领地安全，捕猎基本上都是由雌狮完成，而坐享其成的雄狮首领则要第一个进食。现代社会，无论是各类实物财产（房、车、证券等），还是互联网数据资产，以及其他社会活动数据账本，都是记录在各类中心机构下的。本质上，金融机构和互联网公司，甚至是政府部门，都是中介服务机构。一国市场的运作，需要国家机器、法律、政策、监管、中介公司等等多个中心化机构运作来保障。雅浦岛那样的去中心化市场，是十分少见的。像太平洋雅浦岛（Yap）实行两千多年的大石轮货币“费”，是为数不多的分布式账本、去中心化的货币机制；但由于人口少、产业结构单一，这样的去中心化模式难以复制。
2008年10月31日一个名为“中本聪”的网络ID发表了9页的比特币白皮——名为《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》（《比特币：一种点对点的电子现金系统》），为人类社会第一次带来去中心化电子现金应用的方案。中本聪在设计比特币的时候，遵从了经济学规律。比特币（Bitcoin）是一种电子现金系统，或者说比特币本身是一个给电子现金记账的去中心化、点对点的记账系统。比特币网络是首个成功应用了区块链技术的支付交易系统，没了中心化机构信用背书，该系统的“信任价值”由其加密算法和共识机制创造。同时中本聪天才地引入了首个区块链通证（Token）——Bitcoin（比特币，这里的比特币指的是可交易的coin，而非指同名的网络系统），通证作为系统的唯一财富表达——在比特币网络中进行电子现金（比特币）转账，需要支付比特币作为手续费。而支撑网络安全可靠运作的计算机算力资源则由矿工提供，手续费作为奖励支付给矿工——这个过程叫做挖矿。“挖矿”行为则激励了更多网络节点加入进来，维护并增加该系统的“信任价值”。比特币挖矿，用一句话的解释即为“争夺系统的记账权，获得比特币作为奖励”。具体展开概念，则需要知道“怎么挖”（PoW共识机制）和“挖什么”（激励机制）。
共识机制是生成和更新数据（维护账户账本）的核心规则，这是实现区块链系统价值的核心支撑。简单说，区块链就是实现点对点（P2P）交互的网络，这是一个典型的去中心化的系统。区块链最关键的技术是链式哈希结构、密码学原理、共识机制和分布式网络。广义上看，人类诸多的社会活动的本质都是记账行为，商业活动要记财务账、互联网服务商要记录用户账户的信息账（你体验任何一个互联网应用的第一步都是注册用户账户）、社会活动（比如选美、选举）记录的参与者的表现成绩账。而一个账本，用户除了维护的安全之外，最关心的是数据的更新，因为这关系到用户账户的最新“余额”。在区块链账本上，最新的账户（交易）信息是记录在最新的区块链中的。共识机制决定了最新的区块链由哪个节点产生并由全网同步，也就是最新区块链就由这个节点挖矿“挖”出来，或者说这个节点争得了记账权，节点会获得通证（Token）作为奖励。这对矿工来说显然是一项十分具有诱惑力的工作：最新的账户信息由你来更新（记假账岂不是很方便！），其他节点同步你生成的区块，同时还有丰厚的通证奖励。记账权的决定，意味着其他节点对记账节点的信任，甘心同步它生成的区块链，同时看它领走通证奖励。这就是共识机制的作用——全网共同遵守的信任和激励机制，是系统运行的经济规则。
共识机制是区块链系统运行的核心经济规则，去中心化共识机制极为罕见。区块链系统是一个典型的点对点（去中心化）的系统，共识机制则是这个系统运转的经济规则。共识机制在去中心化的思想下解决了节点间相互信任的问题，是约束节点之间成本投入和收入分配的核心规则。区块链技术解决了在不可信信道上传输可信信息、价值转移的问题，也就是说，区块链是一个开放系统，参与节点和网络传输都是开放的，区块链技术确保传输过程中的账本安全（防篡改、防伪造、传输访问安全）。而共识机制解决了区块链如何在点对点的分布式网络下达成一致性的问题，这是区块链运行的核心规则。从经济学视角看，共识机制解决的最核心的问题就是信任和激励机制（成本投入和收入分配），一个去中心化的系统，共识机制下的点对点进行交换（资源、物品、数据等），如何确保节点之间的彼此信任以及如何激励节点参与点对点系统？
比特币挖矿遵循算力市场竞争机制。比特币挖矿的机制是PoW共识机制，即工作量证明机制(Proof of Work)，是用户竞争记账权的“游戏规则”。简单说，矿工通过算力自由竞争，算力最强者可以争得记账权，产生链上最新的区块，并获得通证（Token，这里就是比特币）奖励。它确保了庞大的分布式网络可以达成共识，同时，因为用户争得记账权需要付出代价（计算资源和时间），PoW共识机制也限制了网络中的噪声和故意攻击行为，确保了网络的安全性。
比特币矿机，本质上是一个计算机，为系统提供物理算力资源，是价值互联的基石。比特币价格和区块链网络在不断增长过程中，算力为系统提供了物理资源支持，这也是比特币10年来账本从未出现任何错误、被成功攻击的情况。具体来讲，目前主流的比特币矿机主要由如下几个部分构成：包含计算芯片、散热片的算力板，风扇，控制器电路板，铝合金外壳，以及外置的电源。这里面最核心的部件为计算芯片，矿机的计算性能和功耗大小由计算芯片决定，其成本占矿机总制造成本的80%左右。

“单位算力功耗”是评价矿机性能的核心指标。在相同计算能力的情况之下，矿机的功耗越小，意味着矿机的性能越好，所谓“单位算力功耗”即为矿机的功耗/算力。随着全网算力的整体提升，挖矿成功的难度会越来越大，因此矿机需要不断定期换代以维持原有收益，近几年主流厂商通常每年升级一次产品系列，中间可能会根据市场情况发布更新版本对性能、功耗、价格进行微调。在这个过程中，单个矿机的算力不断得到提升，而核心指标“单位算力功耗”则不断下降。宗一童
优化“单位算力功耗”，需要用专用型芯片代替通用型芯片。比特币矿机芯片的发展经历了从CPU、GPU、FPGA到ASIC的四个过程。在这个过程中，提供算力的芯片从通用型逐渐转向了挖矿专用型。所谓ASIC芯片（Application-Specific-Integrated-Circuitchip），即指为专门目的而设计的集成电路。ASIC的特点是面向特定算法需求，在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、单位成本更低的特点。比特币挖矿属于特定算法下的重复计算，因此应用ASIC方案会使得芯片性能得到大幅提升。

比特大陆ASIC矿机芯片的工艺制程先进，产品更迭速度快。先进的芯片制程工艺可以提高集成电路的精密度，使得电子器件的特征尺寸不断缩小，从而芯片集成度不断提高，功耗降低的同时芯片算力得到提高。为了获得最优的性能，ASIC矿机芯片的设计、制造一直走在芯片行业的前沿。目前市场上主流的ASIC矿机芯片从110nm、55nm、28nm一直升级到16nmdmegc，比特大陆今年下半年最新推出7nm制程的ASIC矿机芯片，持续保持行业领先。以下是比特大陆产品、芯片更迭情况：

03
为何投资矿机——投资者眼中的“看涨期权”
比特币相关的价值链参与者如下所示：上游为矿机的设计、生产&测试封装、销售商；中游为挖矿的矿池和矿场；下游为比特币交易所及钱包。

上游为比特币挖矿提供矿机。包含无晶圆厂商，如比特大陆、嘉楠耘智等，它们主要负责芯片设计、矿机组装和销售，而将矿机芯片的制造、测试、封装交给代工厂；也包含相应负责制造、测试、封装的代工厂，如台积电、日月光。中游进行挖矿，确认网络中的交易，同时系统增发的比特币通过其流入市场。由于全网算力的指数级上升，目前个体挖矿成功的概率几近为零，因此出现了大大小小的矿场、矿池，通过聚集大量矿机的算力来竞争记账权，增大挖矿成功的概率。主要的参与者有比特大陆、Bitfury、BTC.com、Antpool、F2pool等。下游为比特币的交易、使用和储存服务商。比特币交易所可以提供法币与比特币、比特币与其它加密货币之间的交易兑换。
比特币矿机供应商一般采用无晶圆厂模式。即其只负责矿机芯片的设计，而将芯片的生产、测试、封装交由第三方代工。由于芯片制造过程需要巨额的资本支出，这样的模式可以让比特币矿机供应商专注于产品核心——芯片的研发，同时获得定价合理、流程先进的产能。上游代工厂先进产能受限，新产能扩充慢。由于比特币ASIC矿机对性能要求很高，因而新产品需要应用最先进的制造、封装工艺。这就对相应代工厂提出了一定准入门槛，只有拥有先进制程工艺流水线、高质量封装水准（产品集成度高、散热效果好）的代工厂才能接下订单。而在芯片领域这样的代工厂通常具有数量少、市场份额大的特点，以即将投入量产的7nm制程工艺流水线来看，全球相关市场被台积电一家独霸。另一方面，由于新技术处于初期量产阶段金小小，相应流水线的产能受限，而新产能的建设往往需要大量资金和时间投入前金所，短期难以得到提升。上游代工厂话语权强，只有订单量大、价格高、预付款的客户才能优先锁定产能。由于可选择的代工厂为行业龙头，同时产能有限，再加上同期竞争代工厂产能份额的还有各大手机芯片商（苹果、高通、华为等等），因此矿机供应商对上游代工厂的话语权相对较弱。只有订单量大、价格高的才能成为代工厂的优先客户，并且需要以预付的形式提前锁定产能，这对矿机供应商的规模、资金流转状况都提出了门槛要求。
供给端看矿机：紧握定价权，价格随挖矿收益同步调整。有限的产能+寡头垄断，使得比特币矿机供应商对下游具有极强议价能力。近年来比特币价格不断上升，拉动矿机新需求，上游矿机供应商在产能有限（受代工产能限制）、寡头垄断的情况下，对矿机有着绝对的定价权，自然矿机价格此时也是水涨船高，今年年初比特币价格疯涨的时候，蚂蚁矿机S9在华强北市场一度卖出34000元的期货单价。那么，矿机究竟如何定价呢？利用历史价格数据我们做出如下分析：当期矿机价格=固定回本周期×当期挖矿日收益。通过将历史的月度矿机价格和当月平均挖矿日收入（此处只为收入，而非收益，即不包含电力、租金等成本）作图可知，当期挖矿日收入与当期矿机价格之间呈线性关系。我们将其解读为以下公式：P = D×(R - C)，其中P为矿机价格，D为回本周期，R为当期挖矿收入，C为当期挖矿成本，R– C即为当期挖矿收益。即当期矿机价格与当期挖矿日收益呈正比关系。

根据以上公式和线性回归结果，我们得到矿机供应商的定价策略：固定回本周期为180天左右，根据当期的挖矿收入动态地调整矿机价格。
值得注意的是，这样的定价策略中挖矿日收益是静态的，即假定未来的日挖矿收益维持不变，才可以保证回本周期为180天。若未来币价上涨导致日挖矿收益增加，则实际回本周期变短，反之则变长胡琴情缘。
另外，实际购买矿机时我们在计算静态回本周期时往往与180天之间有偏差，主要由于以下几个因素导致：
1.矿机价格调整相对挖矿收益来说属于低频次，因此存在不同步现象，致使静态回本周期发生偏离。具体来说，挖矿收益每天会根据BTC价格的不同而发生变化，但矿机的价格调整却没有这么高频，以比特大陆为例，同款矿机在一个月内可能发出三批货，因而一个月内只调整三次价格。
2.矿机供应商在实际定价时，也会考虑到未来挖矿收益的预期变化。尤其在行情一路猛涨的情况下，会对未来挖矿收益作乐观判断，从而提高矿机价格，导致静态回本周期变长。
3.矿机供应商在下游挖矿收益下降的情况下，可能不愿意压缩自身利润空间。价格同步下降幅度小于挖矿收益下降幅度，因而使得静态回本周期变长。
从矿场、矿工角度而言，购买矿机挖矿是一项投资活动，其需求受“期望收益率”影响。作为投资品，只有投资收益率期望值越高、风险越低，矿机的需求才越高。市场上普遍认为，影响需求的是“挖矿收益”，但之前通过分析，我们发现矿机的购买价格会随着当前的“挖矿收益”动态调整，因此挖矿收益率及静态回本周期理论上并不发生改变，也就无从谈起影响需求。真正影响需求的，是“期望挖矿收益”。具体来讲，如果大家预期未来的挖矿收益高于当前挖矿收益，那么预期回本周期将缩短，“期望收益率”将提高，进而提升下游需求。

比特币的“期望价格”是影响“预期收益率”的主要原因，进而推得，比特币的“期望价格”影响下游挖矿需求。影响挖矿收益的因素有四个：算法、市场、矿场、硬件，这里具体因素的拆分我们不做赘述。四个影响因素中，市场因素占主导作用，主要因为相对其它因素而言，比特币价格波动幅度较大。以嘉楠耘智的Avalon Miner A721为例，当以比特币计价时，其每日挖矿收入随时间呈指数式衰减，这主要是由全网算力不断增加导致；而当以美元计价时，其每日挖矿收益随时间变化趋势则与比特币价格时间曲线类似。这充分表明了影响挖矿收益最大的因素还是比特币价格。由此外推，影响“期望收益率”的主要因素就是比特币的“期望价格”。
将以上观点进一步提炼，即矿机可以看作比特币价格的“看涨期权”。矿工买入矿机的时候，以确定的代价获得了未来数量相对确定的比特币（未来全网算力虽然不确定，但大致区间可估算），而矿工购买矿机的想法来源于其预期未来比特币价格将高于现在，导致“预期挖矿收益”高于现在的挖矿收益，带来超额收益。从这个角度来看，相当于矿工未来可以低于市场的价格购买比特币，矿机可以视作是币价的“看涨期权”。
正是凭借快速的研发迭代能力、强大的供应链管理能力与得当的资本运作能力，才使得比特币大陆能够在十年来的大浪淘沙中脱颖而出。比特大陆成立的时期，正是比特币市场价格稍有起色，吸引更多极客和爱好者纷纷投入算力入场的“春秋战国”时期。比特币挖矿的基本原则是算力竞争，不断增长的算力吸引众多创业者投入矿机的研发中。然而，随着比特币价格暴涨暴跌大浪淘沙般地市场洗涤下，比特币矿机呈现出从“百家争鸣”到寡头垄断的发展脉络。目前，比特大陆已成为矿机行业的绝对霸主。

04
迷茫的分叉：
比特大陆号召算力强行分叉比特币，成众矢之的
纵观比特币以及区块链10年发展历史，“分叉”是一个无法避免、极具诱惑与毁灭性存在。自中本聪发明基于区块链技术的点对点电子现金记账系统，分叉或者新建其他链就变得容易多了，一个白皮书和稍加修改的计算机程序代码即可开启新的区块链，因其开发的边际上成本会下降很快。在比特币刚刚出现的时期，那时的计算机网络系统的性能远没有今天的强大，于是中本聪通过限制区块的大小为1M，确保性能较弱的个人电脑能够参与其中，同时也起到了防止攻击者让比特币网络超载的风险发生。在1M的限制下，10分钟一个区块最多能够容纳2000笔左右的交易，也就是每秒7笔交易，即7tps（交易数/秒）。2010年中本聪的“消失”完成了比特币的去中心化，但也为比特币日后发展路线埋伏下不小的分歧。
“狂霸”争议之下，比特大陆引发比特币首次大规模分叉。2017年，比特币大陆一度掌握全球50%以上的比特币算力、矿机市场份额超过70%。这无疑引发业界对“51%算力攻击”的担忧。在比特币网络里，若一方矿工掌握超过51%的算力，即有可能对历史区块账本改写，网络的安全性荡然无存，这就是区块链最应防备的“51%算力攻击”。过去一年多，比特大陆旗下的两个矿池，BTC.com和蚁池（AntPool）在一段时间挖出的区块数量经常在51%左右徘徊，这个比例曾引发业界对51%算力攻击的担忧。这担忧事实上有些杞人忧天，矿工通过矿池汇集算力以降低挖矿成本,矿工选择矿池的标准在于其费率以及网络稳定程度等因素，由于最终的选择权始终在个体矿工手中，所以矿池的算力占比并不等同于一家公司是算力占比。不管怎样，比特大陆有能力号召大量的算力，这是不争的事实。

以Blocksteram、Bitcoin Core为主要代表的技术派提倡比特币小区块技术路线，而比特币社区大区块的支持者认为，小区块技术方案是直接导致比特币区块网络拥堵、转账确认慢、手续费高的直接原因。随着社区内大区块与小区块技术路线代表的矛盾不断激化，最终大区块支持者在比特币上硬分叉出BCH。2017年8月1日20：20，由一小部分比特币开发者推出的不同配置的新版比特币——比特币现金Bitcoin Cash（BCH）开始挖矿，每个比特币投资者的账户上将出现与比特币（BTC）数量等量的比特币现金（BCH）。BTC与BCH只是命名的区别，二者都源于中本聪的比特币白皮书，二者皆有相当规模的社区支持者和支付接受者，它们都声称自己才符合中本聪的“比特币”初衷。这是比特币历史上第一次大规模分叉。据比特大陆招股书显示，2比特大陆持有价值 8.869 亿美元的加密货币，其中有102万枚的BCH，BCH背后很明显有比特大陆的强力支持。自分叉以来，比特币现金（BCH）市值中位数维持在比特币十分之一的水平，这既是社区共识的结果，也是矿工算力自由选择的提现；这一切为比特币的发展蒙上了一层迷茫的阴影，也形成了比特大陆是BCH最强力的“后台”的市场认知。

“脆弱”的BCH，分叉结果两败俱伤。今年8月8日，比特大陆支持的BCH主要开发团队Bitcoin ABC宣布将在11月15日对BCH进行升级，希望将BCH往基础建设公链方向发展，开拓出更多应用场景。但Craig Steven Wright控制的nChain开发团队，对这一修改并不认同，推出了Bitcoin Satoshi Vision（BCHBSV）方案，希望BCH严守中本聪的理念，专注在转账交易本身。随后，币安和Coinbase公布了BCH硬分叉消息，硬分叉势在必行。作为比特大陆的灵魂人物之一的吴忌寒在接受采访时直言和Craig Steven Wright 存在分歧，而两人在社交媒体上也有着多轮口水战，分叉之争愈演愈烈。10月底开始，媒体报道比特大陆旗下的蚂蚁矿池近期密集约谈了新疆各大矿场，加急部署9万台S9型矿机应对BCH硬分叉。吴忌寒的对手Craig Steven Wright则放言：“这是一场没有尽头的战争，要么我赢，要么大家一起输。”分叉时刻，双方竞争十分激烈，BCHABC在出块速度方面领先，从矿池算力变化，行业猜测比特大陆切换BTC算力去参与BCH分叉算力战。目前，BCH算力保持领先，“空块攻击”（可以类比于网络中的DDoS攻击）等威胁仍旧存在轧神仙。不管怎样，BCH已不复存在，继而替代为两条新的链——BCHABC和BCHBSV。

算力铸就了区块链的价值基础，但算力的竞争是自由的，这是中本聪采取PoW（工作量证明）共识机制的初衷，任何个体或公司都难以垄断算力。曾经比特币现金的强力支持者，如今面临同样的挑战。分叉对一条链价值的影响是明显的，在既定的矿工算力下，分叉只能分流共识，动摇项目的市值基础。据目前不完善的交易所数据（因开放二者代币交易的交易所数量有限）显示，分叉后两条链的市值总和约338亿人民币，而分叉前BCH市值最低点506亿人民币。与此同时，近期比特币也有近40%的跌幅，结果上只能说是两败俱伤。
05
矿机竞争白热化，但不惧熊市，依旧朝阳
全球区块链硬件市场空间大、增速快，2018年将近500亿。区块链相关的硬件设备主要为加密货币挖矿所用的矿机，据Frost & Sullivan统计，全球区块链硬件的销售收入从2012年的7000万元增长至2017年的193亿元，复合年增长率超过200%；同时未来区块链技术在各行各业的广泛应用将推动区块链硬件需求增长，未来三年该市场将整体保持72%的年复合增长，2018年全球市场规模将达到456亿，至2020年，全球区块链硬件的市场规模将接近千亿观音饼。

2018年初至今比特币价格大幅（最高近80%跌幅）下跌，一些观点认为挖矿行业也将进入寒冬。我们分析认为，新增算力需求依旧处于高速增长阶段，中性判断2018年同比增速将达到165%。受年初至今比特币市场行情走低影响，币价和挖矿收益发生大幅回落，这导致了新增矿机需求增速放缓。但通过数据我们发现，若2018年的剩余时间内以1万美元作为BTC期望价格，则2018年将产生39930PH/s的新增算力需求，同比去年增加165%。虽然相比去年下降，但如此的增速表明算力需求仍处于高速发展阶段，究其本质原因是以下的四个因素：
1.矿机产品更迭很快，高性能矿机拉动需求发展；
2.矿机价格随币价、挖矿收益同步回落，因此矿机投资者的静态回本周期并未发生明显变化；
3.目前的币价水平较低，多数矿机投资者看多下半年BTC市场行情，因而选择在此时抄底购入矿机。
4.全球始终存在部分地区为电价、房租的价格洼地，持续拉动当地挖矿业需求。

当期望币价分别为3000美元（悲观预期）、4500美元（中性预期）、6000美元（乐观预期）时，相应新增算力需求为3.7、3.8、4.0万PH/s，同比2017年增速为177%、188%、199%。
06
ASIC芯片设计“战国混战”
比特大陆难成永恒霸主
比特币矿机供应商主流采用无晶圆厂模式，自身的竞争优势主要体现在ASIC矿机芯片的设计上，而ASIC芯片设计属于高科技行业，需要企业能够及时根据市场推出性能更佳的世代产品，因而对企业的研发能力、资金投入等方面都提出比较高的准入门槛，企业需要拥有以下资源才能在该行业中立身不败：
1）强大的研发能力。针对下游挖矿业全网算力不断增长的情况，上游ASIC矿机芯片设计商需要有能力适应产品快速更迭市场。只有以行业领先的速度，不断地推出更高性价比的产品，才能占得同类新产品市场的先机，获得相应的溢价和更多的客户青睐。同时，快速、有效的研发能力也能减少企业在研发中失败的次数，从而减少不必要的研发费用。而这一切都需要芯片设计商拥有强大的研发团队、多年的研发经验和积累的研发数据。
2）雄厚的资本保障。芯片设计具有前期投入大、周期长的特点，因而需要企业前期投入大量的研发经费，并有能力承受因此带来的潜在亏损。这对企业的流动资产和现金流提出了一定门槛要求。
3）与上游优质代工厂之间的良好合作关系。只有最高效的ASIC矿机才能获得市场的青睐，而在代工厂的生产工艺中，矿机芯片所采用的制程工艺对其性能影响极其关键。鉴于高端制程工艺流水线产能有限，唯有企业的订单优先被代工厂执行，才能保证企业的最新产品及时进入市场，占据先机。因而需要企业与优质代工厂之间保持良好的合作关系，而这一资源通常是潜在进入者不具备的。
4）规模经济效应。通常来说，芯片的硬件成本=（晶片成本+测试成本+封装成本+掩膜成本）/最终成品率。高效的ASIC芯片需要应用最先进的制程工艺，而最新的制程工艺问世之初，掩膜成本的耗费颇为不菲，多达十亿美金（成熟的制程工艺可能只有几百万美金）。只有企业形成规模经济效应后，才能将掩膜成本分摊，爱华大厦使得单位成本下降，形成产品的成本优势。
行业处于“战国”混战时期，一家独大难以持续。以2017年矿机交付量来看，比特币ASIC矿机市场，比特大陆、嘉楠耘智合计占据超过80%的市场份额，比特大陆一家独占近70%，嘉楠耘智占20%左右。快速强大的研发能力、雄厚的资本保障、与上游代工厂的良好关系、规模经济效应，这些无一不是行业龙头所牢牢把握的独有资源欧罗拉公主。头部的市场份额和绝对的产品定价权于2017年显露无疑，但矿机芯片最核心的还是强大的研发和快速的迭代能力，目前看张小攀，比特大陆霸主座次能否坐稳仍存变数。

比特币矿机行业未来竞争格局不变，两家龙头企业在核心资源上更胜其它企业一筹。通过产品对比，我们可以发现，市场龙头比特大陆、嘉楠耘智在产品的两大核心参数（“单位算力功耗”、“单位算力价格”）上褒有优势，每年更迭不断的新产品同样证明了这两家公司研发能力的可持续性；相比而言，其它的矿机供应商或存在规模效应不足、产品定价过高、系列开发能力不足的问题。

竞争对手尖峰产品不断亮剑，币价熊市难掩芯片严酷竞争。目前，比特币等区块链数字资产市场处于熊市阶段求佛原唱，这是对行业企业生存最严酷的考验，企业的生存能力来自于其内在价值。对于日新月异的区块链市场，保持研发领先、迭代迅速的优势有助于筑牢矿机企业的价值基础。对于目前最顶尖的7纳米芯片设计，头彩已被比特大陆最大竞争对手嘉楠耘智摘得。嘉楠耘智目前是全球第二大比特币矿机供应商，公司于于2018年8月成功量产全球首款基于7nm工艺的比特币ASIC矿机，另外在人工智能AI芯片，用于语音识别、基因检测和无人驾驶等领域嘉楠耘智亦有相当的布局。而基于7纳米工艺的ASIC矿机，比特大陆晚了3个月，在“币圈一日、人间一年”的竞争态势下，比特大陆的霸主地位所遭受的挑战可见一斑。

日新月异的区块链市场，任何一家有机会的企业都不应该被忽视，矿机行业的劲旅还有亿邦通信、Halong Mining和芯动科技等，未来鹿死谁手还未可知。亿邦通信为一家通信相关企业，在数据通信、光纤传输通信、软件开发、ASIC设计等领域具有较强的技术实力和市场竞争力。公司旗下拥有翼比特系列矿机，主流产品E9.3采用其自主研发的10nm芯片，算力达到16TH/s，单位功耗110W/THs。Pangolin Miner的神马矿机M3X是一款采用28nm芯片的ASIC矿机，算力可达13TH/s，单位功耗为162W/THs。该产品主打性价比牧羊曲简谱，通过低价打入市场，以相对大厂而言较短的回本周期获得部分用户青睐。

Halong Mining是一家ASIC芯片制造公司，由国外比特币开发者成立，公司意图为市场提供比特大陆矿机以外的优质选择，打破原有的垄断格局。目前该公司产品线只有一种机器：DragonMint T1，算力达到16TH/s，单位功耗低至90W/THs，产能限制是该产品遇到的主要问题，目前该产品已处于售罄状态。未来公司除了售出矿机之外，也将单独发售挖矿芯片。
芯动科技是一家国内IP/IC设计公司，在国内和北美均拥有设计团队，通过先进的产品和服务，芯动科技IP已经帮助许多一线公司实现了SOC的快速成功称呼后缀。目前，公司最新的比特币矿机产品INNOSILICON T2采用10nm的ASIC芯片，拥有17.2TH/s的强大算力，单位功耗为91W/THs。但与此同时，该矿机的定价高达1500美元，相对其它矿机而言，静态回本周期较长。

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向AI延伸，公司以区块链生态谋破局
借助在ASIC芯片设计上的成功和专业经验以及强大的研发能力，比特大陆将工作重点延伸到AI领域，谋求新的突破。根据公司招股书显示巨型短面熊 ，比特大陆是市场上少数几家有能力开发用于云端训练及推断的芯片的AI芯片公司之一，而其他的厂商主要包括Google和NVIDIA。2017年第二季度，比特大陆推出了首款AI芯片BM1680，并于2018年第一季度推出第二代AI芯片BM1682。其中，BM1680为通用的AI芯片，没有应用方向的偏向性，图像识别、自然语言处理、文本处理、金融、医学等领域均可以应用，因此其可以作为云端训练及推断AI芯片。BM1682是在BM1680基础上升级，配备用于视频处理的基础系统，对需要进行图像及视频处理的应用市场如安防应用非常便捷药娘吧，可以在云端推断发挥重要作用。
目前，搭载比特大陆用于AI的ASIC的针对安防和园区应用的算丰服务器及智能终端也已经推出。招股书披露，比特大陆还会扩展业务以涵盖更广泛的AI技术和应用，如设备端计算芯片、算法及开发平台，以捕捉AI行业的巨大增长潜力。

为了稳定供货能力，公司与行业主要供货商建立了合作伙伴关系，从而提高公司ASIC芯片开发能力。公司与世界领先的晶圆代工厂台积电建立紧密而稳定的联系，特别是台积电已将公司列为与苹果、高通、博通等世界顶级公司同等重要的客户。
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