区块链矿业生态初成，上游资本持续涌入

图 矿机制造商业务销售对比

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导读

1 挖矿行业是区块链数字通证产业链的上游环节，是炙手可热的投资赛道。由于矿机质量和效率的不断提升，矿机回本周期大幅缩短，其盈利能力也有了明显的提高，导致较多潜在资本涌进，另一方面也增大了挖矿难度。

2 区块链挖矿产业主要分为上中下三个环节。上游为制造及组装矿机行业，包括芯片、封装、测试、组装、集成电路及制造商；中游为实际挖矿的矿工及矿池矿场，包括矿工、矿场和矿池；下游为面向终端用户的算力和智能挖矿软件等，主要包括云挖矿；挖矿监管软件；智能矿工；哈希算力市场。

3 芯片的迭代是矿商争夺市场的核心，影响着挖矿效率。而台积电和三星是两家大型核心的半导体制造商，生产了几乎所有挖矿硬件设备所采用的硅晶片。其中，台积电在芯片组供应链中占据了主导地位。芯片行业头部企业优势明显。

4 由于绝大部分都没有披露其外包封装测试公司供应商，但其中最大的两家，也是最主要的参与者是ASE集团和Amkor Technology，寡头局面也非常明显。

5 就矿机制造商而言，无论是以算力、矿机销量还是矿机销售收入为统计口径，比特大陆的市场份额均在60%以上，最高达到74.5%，一家独大地位明显。嘉楠耘智市场份额约为6.2%-20.9%，亿邦国际约为3.7%-11%。全球其他比特币矿机厂商市场份额只有7.9%-14.8%。

6 随着比特币产出越来越难，很多私人散户矿工彻底退出了比特币挖矿市场，或者加入一些矿场，、矿池。截止2018年6月30日，比特大陆共运营了11个矿场，主要位于四川、新疆和内蒙古， 截至目前，前7家矿池占据了全网近八成算力，集中度较高。

7 目前全球主流的云算力租赁平台有：考拉矿场、矿世云、牛比特、RHY(云算力)、比特小鹿、算立方、KGfire等七大平台，这些大矿场的业务模式基本类同。七大平台的云算力市场占有率达到百分之八十以上，这七家基本上代表着整个行业的格局。

8 挖矿的高收益下也存在诸多风险。参与者在认清风险的情况下，也需要谨慎选购高性价比矿机。

目录

一、挖矿产业概述

1.1 行业概述

1.2 挖矿产业链

1.2.1 挖矿产业链构成

1.2.2 主要环节参与者概念

二、挖矿产业现状

2.1 芯片

2.2 打包，测试，组装

2.3 集成电路设计与制造商

2.4 矿工和矿场

2.5 矿池

2.6 云算力市场

三、盈利与风险

3.1 盈利

3.2 风险

四、如何挑选比特币矿机

第一章、挖矿产业概述

1.1 行业概述

挖矿行业是区块链数字通证产业链的上游环节。随着数字通证市场和生态系统的扩大，以及丰水期带来的相对廉价的水电降低了挖矿的变动成本，挖矿行业成为了炙手可热的投资赛道。而由于矿机质量和效率的不断提升，矿机回本周期大幅缩短，其盈利能力也有了明显的提高，导致较多潜在资本涌进，另一方面也增大了挖矿难度。

挖矿是消耗计算资源来处理交易，确保网络安全以及保持网络中每个人的信息同步的过程。挖矿是区块链网络中参与记账的节点争夺记账权的过程，通过高难度的哈希运算，保证了网络的中立性和公平性。这种挖矿机制使得撤销过去交易变得困难，回溯交易变得简单，从而保证了区块链的不可篡改性。作为回报，矿工得到的补偿是每个区块产生的奖励代币，已经区块相关的眉笔交易的交易费用。

1.2 挖矿产业链

1.2.1 挖矿产业链构成

区块链挖矿产业主要分为上中下三个环节。上游主要包括制造及组装矿机的行业，中游包括实际挖矿的矿工及矿池矿场，下游主要包括面向终端用户的算力和智能挖矿软件等。

表1 区块链挖矿产业链

图1 数字通证挖矿生态图

图2 挖矿行业生态图谱

1.2.2 主要环节参与者概念

-         矿工

矿工是挖矿行业的主体，没有矿工就不存在数字通证网络。其他行业参与者都是凭借向矿工提供服务的方式进行盈利。

-         矿机，GPU厂商

ASIC矿机厂商主要从事对矿机加密芯片的研发与销售工作，目前主要的ASIC矿机厂商有比特大陆的蚂蚁矿机，比特微的神马矿机，嘉楠耘智的阿瓦隆矿机等。矿机，GPU厂商的主要销售对象有矿机经销商，矿工和云算力平台。矿机，GPU厂商是矿机的制造者，处于行业的最上游，矿机厂商的每一次动作都会影响矿工和其他行业下游参与者，甚至整个数字通证网络。

-         矿机经销商

矿机经销商是参与矿机交易的重要部分，主要从事在矿机厂商那里购买矿机后进行高价倒卖或者二手矿机的转售服务，以及矿机配件比如电源的销售。由于专业矿机制造商如比特大陆等发售矿机基本都会秒售罄，日常的矿机交易大多在矿机经销商与矿工之间。矿机经销商不仅只在网上活动，线下也会有经销商的矿机门店，但矿机经销商交易在网上交易居多。

-         矿机固件提供商

研发矿机的非官方魔改固件，非官方固件一般增加超频等功能，挖矿小白不建议使用非官方固件。主流控件提供商有okkong固件。

-         GPU挖矿软件

GPU币种的挖矿需要使用GPU挖矿软件，由GPU挖矿软件连接矿池，一般的GPU挖矿软件有2%-3%的收益抽水。目前主流的GPU挖矿软件有轻松矿工，矿宝等。

-         矿场

由于矿机维护复杂以及廉价电费的需求，小型矿工一般将自己的矿机托管在大型矿场中，由矿场统一管理维护，矿工向矿场提供费用。大型矿场一般建立在电费较低的地方，需要雇佣专业的矿机维护人员。

-         矿池

矿工将矿机连接到矿池，为矿池提供算力，由矿池进行区块打包，所得的区块奖励矿池按照算力占比分配给矿工。云算力平台与矿场的矿机也都需要加入矿池后才可以保证收入的稳定。比特币全网算力直逼100E，加入矿池挖矿已经是矿工的必然选择。

-         云算力平台

矿工不需直接购买矿机和其他挖矿设备，云算力平台将负责矿机购买，部署及维护工具。用户直接购买挖矿算力，便可以直接获得挖矿收益。云算力极大降低了矿工加入挖矿行业的门槛，已经成为越来越多的想要尝试挖矿，但缺乏较大启动资金，挖矿专业知识的矿工首选。云算力平台一般直接从矿机厂商那里订购矿机，有自己的矿场，将云算力合约卖给矿工。

-         交易所

交易所是指数字通证之间，数字通证和法定货币之间的交易平台，是加密数字通证交易定价和交易流通的主要场所。目前主要交易所有：火币，币安，OKex等

-         钱包

钱包是用来储存数字通证的工具，矿工挖矿得到数字通证后如果不想直接进行交易，可以储存在一个稳定的钱包中。等需要交易时，可以将钱包中的数字通证在交易所中进行交易。

第二章、挖矿产业现状

2.1 芯片

区块链挖矿行业芯片的迭代一直是矿商争夺市场的核心，芯片影响着矿机挖矿的效率。而台积电和三星是两家大型核心的半导体制造商，它们生产了几乎所有挖矿硬件设备所采用的硅晶片。其中，台积电在芯片组供应链中占据了主导地位，英伟达、AMD、赛灵思（Xilinx）、比特大陆和嘉楠耘智全部使用台积电作为其核心生产线。因此，芯片行业目前来看头部企业优势明显。

表2 台积电和三星芯片产业对比

注：三星代工厂隶属于三星电子

2.2 打包，测试，组装

生产的晶片需要进行测试、切分，并把它们封装进最终的芯片中，然后重新测试，最后进行打包处理。整个流程一般是由外包封装测试公司进行统一处理，但由于绝大部分聚集电路公司都没有披露其外包封装测试公司供应商，但其中最大的两家，也是最主要的参与者是ASE集团和Amkor Technology。因此，外包封装测试行业寡头局面也非常明显，头部企业很难遇到其他竞争对手。

表3 外包封装测试公司对比

2.3 集成电路设计与制造商

对于 GPU 而言，最顶级的两个制造商是英伟达和 AMD。而对于 FPGA 而言，最顶级的制造商是赛灵思。对于专门用来进行密码学货币挖矿的 ASIC 芯片而言，最顶级的三家制造商则是比特大陆，嘉楠耘智，和穿山甲矿机（Pangolin Miner）（神马(Whatsminer)矿机系列的制造商）。除了这三类制造商之外，这个行业中还有一些其它的集成电路设计公司，包括：翼比特，芯动科技，Bitfury，Obelisk，以及其它的一些公司。

表4 主流矿机品牌收益情况

来源：国盛证券研究所，统计时间为2019年8月25日

据国盛证券资料显示，受2017年牛市刺激，截止2018年6月30日的6个月，比特大陆半年营收接近2017年全年，亿邦营收为2017年全年的1倍以上。但2018年，比特币遭遇熊市，价格一路走低，三家矿机厂商盈利受到较大影响。多家矿机制造商选择向AI芯片研发商转型。

市场份额方面，无论是以算力、矿机销量还是矿机销售收入为统计口径，比特大陆的市场份额均在60%以上，最高达到74.5%，一家独大地位明显。嘉楠耘智市场份额约为6.2%-20.9%，亿邦国际约为3.7%-11%。全球其他比特币矿机厂商市场份额只有7.9%-14.8%。

表5 制造商公司市场份额对比

表6 矿机制造商业务销售对比

来源：国盛证券研究院、各大矿商招股书

2.4 矿工和矿场

目前，随着比特币产出越来越难，很多私人散户矿工彻底退出了比特币挖矿市场，或者加入一些矿场，小型挖矿作业（5-10 台机器），中等规模的矿场（10-100台机器），大规模矿场（100-1,000台机器）到工业规模的矿场（1,000 台以上机器）。加入矿池后，如果矿场规模足够大，矿工们可以只汇集自己的哈希算力来挖矿，不与其他矿工混合算力。

中国矿场主要位于西部地区，如新疆、内蒙和四川、云南等，其中新疆算力占全网比重的25%，四川约为50%。据加密货币研究机构CoinShares 2019年6月发布的报告，全球48%的加密通证挖矿活动都发生在中国四川省，该地的可再生能源占比高达90%。

截止2018年6月30日，比特大陆共运营了11个矿场，主要位于四川、新疆和内蒙古，可向客户确保超过300兆瓦的电力供应，托管有约12.5万台矿机。其中，最大的矿场位于内蒙古，可容纳6万台矿机，总功率容量约为90兆瓦，主要托管客户矿机以及自营矿机。

2.5 矿池

最初的挖矿团体形态其实并不明显，因为那个时候个人挖矿者还是有利可图的，但随着FPGA和ASIC这类专业矿机的出现，中小矿工们就不得不团结起来，组成一个大型矿池和矿场，以谋求自身利益。矿池把许多矿工的哈希算力汇集了起来，使得每个矿工的回报曲线能够更加平滑。矿池负责优化所有的哈希算力、运行挖矿程序、收集并分配奖励，并对这些服务收取额外的费用。

2011年的时候，矿池算力仅占全网总算力的不到20%，到了2014年，个人矿工的生存空间几乎消失殆尽，2015年的时候，仅前十名便占据了全网的95%。截至目前，前7家矿池占据了全网近八成算力，集中度较高。

图3 BTC矿池的市场份额状况（2018.6.16-2019.6.16）

来源：btc.com、国盛证券研究所

2.6 云算力市场

目前全球主流的云算力租赁平台有：考拉矿场、矿世云、牛比特、RHY(云算力)、比特小鹿、算立方、KGfire等七大平台。从业务结构看，这些大矿场的业务模式基本类同，云算力租赁、矿机租赁、矿机托管是主营业务，附带的是矿机的销售业务。七大平台的云算力市场占有率达到百分之八十以上，这七家基本上代表着整个行业的格局。

表7 各主流云算力平台一年期产品对比情况（人民币：元）

来源：《全球云算力市场浅析》

第三章、盈利与风险

3.1 盈利

挖矿市场创造的年收入超过 80 亿美元。收入来自两部分，一是区块奖励，二是所有工作量证明型的区块链上每个区块包含的交易费用。主要赢利点包括：

-         芯片技术

上游行业为数字通证挖矿提供了基础设施，基础设施影响着中下游行业的发展。其中，芯片的迭代一直是矿商争夺市场的核心，芯片影响着矿机挖矿的效率；随着挖矿难度的增加，低效能的矿机将会被逐渐淘汰

-         矿工挖矿

矿池矿场共享算力后挖到数字通证的概率较大。根据算力在矿池中的占比或是根据每个人自己贡献的股份数量占比来分配区块收益。收益主要分为矿场矿池收益和交易手续费两部分：矿工每日收益=矿池挖矿奖励*矿工在矿池算力占比+实际交易手续费奖励*矿工在矿池算力占比-挖矿手续费

-         算力租赁

购买终端挖矿合约产品（如租算力）是一种低成本、低门槛的挖矿方式，免除了自己挖矿所带来的矿场、矿机设置、挖矿噪音等繁琐的步骤，同时相较于家庭挖矿，用户可能可以付出更少的电费、维护费支出。

3.2 风险

-         政策风险

区块链技术发展仍然处于非常早期阶段，且未来未必能够获得市场的广泛认可。如今发改委发布关于就《产业结构调整指导目录(2019年本，征求意见稿)》公开征求意见的公告，里面提及虚拟货币“挖矿”活动(比特币等虚拟货币的生产过程)被列入淘汰类产业。据了解，淘汰类主要是不符合有关法律法规规定，不具备安全生产条件，严重浪费资源、污染环境，需要淘汰的落后工艺、技术、装备及产品。如若区块链挖矿活动被禁止，或者受到其他与加密通证有关的法律、政治或其他环境风险，则整个行业将会受到极大的业务影响。

-         行业风险

加密数字通证只是一个新兴行业，目前的市场发展也极为有限，不仅是行业发展未知，加密通证的算法和挖矿机制的变化也很可能会对整个行业产生极大的不利影响。并且，挖矿主要针对比特币等主流通证，供应量有限。以比特币为例，比特币的供应统计构想约为2100万，截至日前，已经挖出超过1700万比特币，2019年可挖的比特币约65万，到2020年预计又会产生下一轮减半。因此，挖矿行业存在着可见的天花板，未来的市场缺乏保障和足够的稳定性。

-         价格风险

由于比特币及比特币网络为相对较新的产品和技术，尚未被广泛作为零售及商业市场上商品和服务的支付手段，因此会导致价格波动。此外，在二级市场中币价每日波动幅度较大，如若币价下跌到一定程度，则导致挖矿获得的收益会低于挖矿付出的成本，必然导致亏损。不过目前这类风险程度很小，除非遇上严格的监管政策。

-         算法风险

随着数字通证市场和生态系统的扩大，以及丰水期带来的相对廉价的水电降低了挖矿的变动成本，挖矿行业成为了炙手可热的投资赛道。而由于矿机质量和效率的不断提升，矿机回本周期大幅缩短，其盈利能力也有了明显的提高，导致较多潜在资本涌进，另一方面也增大了挖矿难度。挖矿难度的增加直接体现在算力暴涨。算力暴涨是对于挖矿投资最大的风险，在算力增加的同时导致挖矿难度增加，从而就会导致收益减少，但由于在现在的自由市场中，不能够避免竞争，所以算力增加的风险是可以被接受的。

-         系统风险

系统风险是区块链数字通证比较常见的风险，最常见的还是分叉风险。分叉是会导致币价下跌，从而导致挖矿收益锐减。不过从目前的情况来看，分叉反而会让矿工收益，分叉出来的竞争币也需要矿工的算力来完成铸币和交易的过程，为了能够争取到更多的矿工，对于竞争币来说它会提供更多的区块奖励及手续费来吸引矿工。所以，反过来说风险反而成就了矿工。

-         终端风险

自从出现了云挖矿和算力市场后，终端用户可以通过租赁算力的方式进行云挖矿，虽然减少了购买设施设备、电力水费等成本，但是由于没法实际操作，加上网上众多云算力平台，用户需要甄别租赁平台是否属实，是否有实体矿机支撑，且用户协议是否公平公正等，因此存在较大的终端风险。

      第四章、如何挑选比特币矿机

第一步：算力是评价矿机的重要标准，但不是唯一标准

理论上，算力越高，挖矿速度越快，矿工更有机会得到比特币奖励。但算力越高的矿机不一定越好。众所周知，矿机的算力高低由芯片性能决定。芯片的每次迭代更新都能让矿机的算力有很大程度的提高，但芯片本身的迭代并不容易。在芯片效能没有有效提高的情况下，目前存在的仅仅依靠增加单块算力板上的芯片数量来提高矿机算力的方法，反而会影响矿机的性能。

专业矿机工程师指出，假设单台矿机算力板过多，会造成矿机体积过大。这样的矿机除了返修起来更困难，本质上跟多台矿机堆放在一起没区别。并且如果单块算力板上芯片过多，会造成温度过高，直接对矿机造成不可逆的损害。因此，比特币矿机的算力大小应控制在一定的范围之内，才能使整体性能最优化。

第二步：判断比特币矿机价格需要通过每T价格判断

如一款算力为5120T的矿机，价格约287万元，但换成购买14T的矿机，购买410台，相当于5740T的算力。所以挑选矿机的时候，不能盲目看矿机是否高算力，要通过横向比对每T的市场价格，挑选性价比最高的那款。

第三步：计算利润和回本周期

比特币的算法决定了现阶段全网每天可以产出1800个左右的比特币，现在全网总算力约为53.23EH/s。按照算力换算公式1E=1000P，1P=1000T可以得出1T算力的比特币理论产量约是0.00003394BTC。

以目前比较火的蚂蚁矿机S17为例，市场报价15100元左右，算力为53T，我们以电费0.3元为计算，蚂蚁S17每天的出币量为0.00179882BTC左右，以目前的币价66000元算，蚂蚁矿机S17每天产生的收益为118.72元。蚂蚁矿机S17实际功耗2800W，每度电费约0.3元，一天下来电费大概是20.16元左右，因此一天的挖矿成本大概是20.16元。这样每天的挖矿收益为98.56元，回本周期154天左右（注意：此回本天数不考虑算力难度增长与币价浮动）。由于矿机的挖矿天数基本相同，可以通过比较每日利润来看矿机的净收益。

第四步：通过每瓦算力计算投入产出比

除了需要挑选高收益的矿机外，还需要找到低廉的电力资源，毕竟电是挖矿最大的成本。一般挑选矿机的都会参考其整体算力、功耗、尺寸大小等参数，但除此之外，每瓦算力能够揭示矿机的电力转化率，也是必须要参考的重要指标，意味着矿机消耗的每度电究竟可以为带来多少收益。公式为G／W。

比如，某主流矿机算力为13.5T，功耗为1350W，计算得出每瓦算力为10G／W。而另一款算力为12T的其他品牌矿机，从算力上看似乎比前者差不了多少，但由于功耗达到2100W，因此每瓦算力只有5.85G/W，只达到了前者的一半。

（作者：涡轮资本，内容来自链得得内容开放平台“得得号”；本文仅代表作者观点，不代表链得得官方立场）