算力狂想：比特币2020年丰水算力预估

比特币区块奖励减半，导致了挖矿收益骤降，比特币全网算力在一周内狂降20EH/s左右。按照预期，经过两次难度调整后，比特币挖矿收益在短期内会有一次较大幅度的回升，加上丰水期来临，比特币全网算力必然迎来大幅度提高。

而随着单位算力功耗（以下简称能耗比）为40W/T的最新一代矿机面世，以及能耗比45-65W/T的矿机持续出货，不难想象比特币全网算力将在2020年迎来新的巅峰。

不少已经入场或者还在观望的矿工，都在疑惑今年的算力到底到什么程度。笔者汇总了近几年的数据，主观描绘一下未来几个月的算力走势，不做参考，仅提供一个思路。

01 丰水期，比特币全网算力变化情况

图1 最近两年算力变化情况（数据来源：https://www.coinwarz.com/）

在2018年丰水期（6月初至10月底），比特币全网算力从37EH/s上涨至53EH/s，算力增长43%，全网新增矿机数量超过100万台（主力矿机平均算力14TH/s左右）。

此时，全网主力挖矿设备，包括比特大陆的S9系列矿机，T9；比特微的M3；嘉楠耘智的A741，A841；亿邦国际的E9，E10；芯动科技的T2等型号矿机。矿机平均能耗比约95W/T。

图2 2018年丰水期，比特币算力变化情况（数据来自：https://www.coinwarz.com/）

在2019年丰水期，比特币全网算力从50EH/s上涨至93EH/s，算力增长86%，全网新增矿机数量100万台左右。

此时，全网主力挖矿设备，包括上一代矿机中性能较好（优化后，矿机平均功耗可达85W/T）的S9等矿机，新一代矿机，包括比特大陆的S11，S15，T15；比特微的M10系列矿机；嘉楠耘智的A921；亿邦国际的E11；芯动科技的T3等型号。新一代矿机的平均能耗比约60W/T。

图3 2019年丰水期，比特币算力变化情况（数据来自：https://www.coinwarz.com/）

得益于更高性能矿机的出现，2019年丰水期的算力增幅远超2018年丰水期，但矿机出货量相差不大。

综合看，在短时间内，没有革命性的技术突破之前，限于上下游包括芯片产能，电源、线材等元器件供应，以及矿机代工厂组装生产能力，丰水期的比特币矿机产能粗略估计，在100万台左右。

02 当前比特币矿机的分布情况（估）

2020年5月11日，比特币完成减半之前，全网算力达到历史峰值120EH/s，85W/T能耗比的矿机依然保有一定的挖矿收益，作为2019年挖矿主力的60W/T能耗比矿机，和以S17，T17，M20，M21为代表的平均能耗比50W/T矿机，是此时为比特币网络提供算力的主力设备。

按照不严谨估计，峰值期间，各类矿机的算力情况如下：

图4 减半前，各类矿机的分布情况（数据来源：据笔者不严谨估计）

根据各矿机厂商官网的情况看，2020年丰水期，主力出货矿机为平均能耗比为50W/T的一批矿机，主要代表有S17，S17e，M31S等。

最新一代能耗比达到40W/T甚至30W/T的矿机，因新近上线，受芯片产能限制，流水线磨合等因素影响，出货量应该比较有限。

而更早一代，能耗比为60W/T的矿机，因依然保有挖矿收益，矿机厂商处于分摊矿机成本等考虑，可能依然有少量出货。

03 2020年丰水期算力情况（估）

减半后，比特币挖矿收益骤降，一大部分85W/T能耗比矿机因挖矿收益不抵电费支出，选择关机。截至目前，全网算力稳定在95EH/s-100EH/s。全网算力下跌20EH/s左右，主要下跌算力来自85W/T能耗比矿机。

图5 当前比特币全网实际算力情况（数据来源：https://miningpoolstats.stream/）

如果算力持续稳定在当前水平，预估在下次比特币挖矿难度调整时，难度将继续下调10%-15%，挖矿收益还将提升11%-17%。另外，丰水期已至，可以预期在未来的一到两个难度周期内，在比特币价格没有暴跌（稳定在8500USDT以上）的情况下，全网算力将恢复到减半前的情况。

之后，随着全面进入丰水期，各类矿机进入大量出货上架阶段，算力将迎来持续暴涨。

当全网算力达到135EH/s时，85W/T矿机在丰水电下的挖矿收益将不抵电费支出（参考电价0.23元/度，参考币价9000USDT）。

图6 各类矿机收益和支出情况（数据来源：根据比特币网络计算）

备注：  ① 上表是算力达到135EH/s，挖矿难度调整完毕时，各类矿机1PH/s算力的挖矿收益和电费支出情况；  ② 挖矿收益是根据PPS+收益模式估算，因块奖励减半后，手续费部分奖励在挖矿总收益中占比较高，不可忽略，此处，手续费部分奖励占比按11%计算；  ③ 比特币价格按照1BTC=9000USDT计算，人民币兑美元汇率按1USD=7CNY计算；  ④ 电价按照0.23元/度计算。

此时，全网新增算力15EH/s左右，预计需要新增20多万台矿机才足够，按照2018年和2019年的算力增长和矿机出货情况，这大概需要1个月的时间。即到7月底8月初，85W/T矿机再次迎来关机潮。

全网算力达到135EH/s后，每新增一批新矿机，就会有一批85W/T算力被清退。但是在短周期内看，这并不是同步进行的，由于比特币的挖矿难度每2016个区块（大约两周时间）调整一次，这场算力角逐，会以大部分85W/T矿机，关机（难度上涨）又开机（难度下调）的状态，一直延续到平均能耗比60W/T，50W/T和40W/T的矿机，总算力达到135EH/s为止，此时，全部85W/T能耗比矿机全部被清出比特币算力市场。

此时全网新增算力将近40EH/s，估计要新增将近60万台矿机，才可以达到这个算力。按照矿机厂商历史的出货速度，这大概需要3到5个月的时间（受疫情影响，实际出货速度可能更慢），也即在币价不会暴跌的情况下（跌破8500USDT），预计要在10-12月份，85W/T能耗比矿机被彻底清退出算力市场。

之后，平均能耗比60W/T，50W/T和40W/T的矿机的挖矿收益中，电费占比在60%以下，依然保有较高的挖矿收益。

而要淘汰平均能耗比60W/T的矿机，则需要全网算力达到190EH/s，比特币网络需要再新增55EH/s算力，大概需要新增80万台矿机才可以，乐观估计，也需要4个月时间完成出货，此时已早过丰水期。

图7 60W/T矿机关机时，各类矿机收益和支出情况（数据来源：根据比特币网络计算）

备注：  ① 上表是60W/T矿机关机时，算力达到190EH/s，挖矿难度调整完毕时，各类矿机1PH/s算力的挖矿收益和电费支出情况；  ②  ③   ④ 同图6备注。

因此，可以断定平均能耗比60W/T矿机，及更低能耗比的矿机，在2020年丰水期不会退出挖矿。限制2020年丰水期算力峰值的因素，只有一个，就是矿机厂商的出货速度。

按照丰水期，总出货量100万台来估计，当币价没有剧烈波动时（稳定在8500USDT-9500USDT），2020年丰水期全网算力最高到150EH/s：到7月底，全网算力提升到135EH/s；随后全网算力在105EH/s-145EH/s范围内波动，直到10月上旬，85W/T矿机彻底退出，算力开始稳步上涨，最高达到150EH/s，丰水期结束。后续将迎来一轮算力波动。

狂想1：币价大涨，85W/T矿机重新开机，当币价超过11500USDT时，所有85W/T矿机挖矿又有净利润，全网算力暴涨至190EH/s。  

狂想2：币价大跌，85W/T矿机提前清退，全网算力会经历先跌后涨，最终稳步提升，达到150EH/s。  随后，币价继续下行，币价跌破7000USDT，部分60W/T矿机开始关机，币价继续下行时，比特币网络通过挖矿难度动态调整，提升挖矿收益来维持全网算力。当币价跌破5000USDT时，60W/T矿机将遭血洗，全部被清退出比特币算力市场。

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