比特币挖矿硬件自中本聪于 2009 年 1 月挖出创世区块以来经历了非凡的发展。在最早期,任何人都可以在标准台式电脑上仅使用 CPU 来挖掘比特币。区块产出缓慢,难度微乎其微,全网算力以千哈希每秒衡量。

到 2011 年,矿工发现显卡(GPU)计算 SHA-256 哈希的速度比 CPU 快 50 到 100 倍。GPU 矿场开始出现,难度开始不断攀升。大约在同一时期,现场可编程门阵列(FPGA)作为过渡技术出现,比 GPU 更节能,通过 USB 连接,使集中式挖矿配置首次成为可能。

真正的转折点出现在 2013 年,专用集成电路(ASIC)问世。与通用芯片不同,ASIC 从底层设计只做一件事:计算 SHA-256 哈希。性能飞跃是惊人的。早期 ASIC 提供每秒数十亿次哈希;几年之内,单台机器达到太哈希级别。Bitmain、MicroBT 和 Canaan 等公司成为主要硬件制造商。

2021 年至 2023 年期间,标志着从个人矿工向工业规模运营的转变。上市矿业公司筹集了数十亿资金,在专建设施、改造仓库和模块化集装箱数据中心中部署了数万台 ASIC 矿机。运营商追逐廉价能源——搁浅天然气、剩余水电,以及越来越多的表前可再生能源。

如今的挖矿格局与 2009 年截然不同。来自 Bitmain(Antminer S21 系列)和 MicroBT(Whatsminer M60 系列)等制造商的现代 ASIC 每台可产生 200 到 600+ TH/s 的算力,能效低于 20 J/TH。全网算力超过 700 EH/s。随着 2024 年 4 月减半将区块奖励降至 3.125 BTC,每一瓦能量和每一焦耳效率都比以往更加重要。挖矿已成为一种成熟的基础设施业务,成功取决于硬件效率、能源采购和运营卓越性。