精通比特币(83):比特币挖矿的算力发展

比特币挖矿是一个极富竞争性的行业。自从比特币存在开始，每年比特币算力都成指数增长。一些年份的增长还体现出技术的变革，比如在2010年和2011年，很多矿工开始从使用CPU升级到使用GPU，进而使用FGPA（现场可编程门阵列）挖矿。在2013年，ASIC挖矿的引入，把SHA256算法直接固化在挖矿专用的硅芯片上，引起了算力的另一次巨大飞 跃。一台采用这种芯片的矿机可以提供的算力，比2010年比特币网络的整体算力还要大。

下表表示了比特币网络开始运行后最初五年的总算力：

2009 0.5 MH/sec–8 MH/sec (16× growth)

2010 8 MH/sec–116 GH/sec (14,500× growth)

2011 16 GH/sec–9 TH/sec (562× growth)

2012 9 TH/sec–23 TH/sec (2.5× growth)

2013 23 TH/sec–10 PH/sec (450× growth)

2014 10 PH/sec–300 PH/sec (3000× growth)

2015 300 PH/sec-800 PH/sec (266× growth)

2016 800 PH/sec-2.5 EH/sec (312× growth))

在图1的图表中，我们可以看到近两年里，矿业和比特币的成长引起了比特币网络算力的指数增长（每秒网络总算力）。

随着比特币挖矿算力的爆炸性增长，与之匹配的难度也相应增长。图2中的相对难度值显示了当前难度与最小难度 （第一个块的难度）的比例。

近两年，ASIC芯片变得更加密集，特征尺寸接近芯片制造业前沿的16纳米。挖矿的利润率驱动这个行业以比通用计算 更快的速度发展。

目前，ASIC制造商的目标是超越通用CPU芯片制造商，设计特征尺寸为14纳米的芯片。对比特币挖矿而言，已经没有更多飞跃的空间，因为这个行业已经触及了摩尔定律的最前沿。摩尔定律指出计算能力每18个月增加一倍。

尽管如此，随着更高密度的芯片和数据中心的部署竞赛，网络算力继续保持同步的指数增长。现在的竞争已经不再是比较单一芯片的能力，而是一个矿场能塞进多少芯片，并处理好散热和供电问题。