“一夜之间，我家显卡的回报率变成了三张身份证的成本。”——某矿工在见证了显卡从游戏伙伴沦为算力工具后的感慨。
从 2009 年中本聪用家用电脑挖出创世区块，到如今一个标准机柜一年的电费足够在五环外换套房，比特币矿机与共识算法、能源形态、政策风向一同完成了一场高速更新换代。如果你正准备入场，或者想弄懂手里的旧设备还能不能挖矿，这篇梳理或许能给你一次“断舍离”的勇气。
第一章：第一代“单打独斗”——CPU 挖矿的萌芽
- 时间：2009–2010
- 核心关键词：CPU、单机、家用电脑、可参与性
- 算力区间：< 20 MH/s
- 吨位数：一台笔记本 ≈ 0.0005 BTC/天
当比特币发行价只有几美分时，任何一台装有英特尔酷睿双核的普通 PC 都能通过《bitcoin-qt》内置的「Generate Coins」按钮参与记账。中本聪设计的 PoW（工作量证明）初衷是“个人金融主权”，这使得 CPU 挖矿形式显得“全民友好”。
但 Friendly 不代表 Efficient：2009 年末全网算力突破 20 MH/s，很快进入“军备竞赛”。
第二章：GPU 屠龙时代——显卡的算力狂欢
- 时间：2010–2012
- 核心关键词：GPU、显卡并联、开放源码
- 算力区间：100 MH/s → 10 GH/s
- 功耗量级：单卡 100~250 W
开放源码的 OpenCL SDK 让 ATI（现为 AMD）显卡成为矿工的“屠龙刀”。相比 CPU，GPU 并行计算可把挖矿效率提升 50–100 倍，“红卡 vs 绿卡”梗就在此时诞生。
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案例：
2011 年 5 月，全网难度第一次“指数级”跳涨，日均算力破 10 GH/s；同一时期，换一张全新 hd5970 需要 400 美元，而它的日收益却高达 30 BTC。
第三章：FPGA 昙花一现——可编程逻辑的优雅落幕
- 时间：2011 下半年–2013
- 核心关键词：FPGA、低功耗、过热 BOOM
- 算力区间：100–1,000 MH/s
- 功耗：同性能下仅为 GPU 的 25 %
Xilinx SP605、Altera DE2-115 的极客们把 Verilog 源码塞进芯片，第一次做出“模块化”的比特币矿机。遗憾的是，FPGA 开发周期与迭代速度不敌 ASIC 的“钞能力”。2013 年 1 月 ASIC 正式量产，FPGA 在二级市场价格跳水，成为“小众怀旧”。
第四章：ASIC 统治纪元——从 28 nm 到 5 nm 的晶圆战争
| 时间阶段 | 工艺节点 | 代表型号 | 算力 (TH/s) | 单位功耗 (W/TH) |
|---|---|---|---|---|
| 2013–2015 | 28 nm | Antminer S1-S5 | 0.18 → 1.15 | 500 → 350 |
| 2016–2018 | 16/14 nm | S9、M3 | 11 → 16 | 100 → 90 |
| 2019–2021 | 7 nm | S17、M30s | 50 → 70 | 60 → 45 |
| 2022–2024 | 5 nm | S19 XP、M50 | 140 | 21 |
ASIC 的登场彻底改变挖矿这件事的商业逻辑：
- 规模化：机房、水电、焊风墙，单体功耗从 5 W 跳到 5 kW；
- 垂直整合：比特大陆、神马、嘉楠主导了 80 % 的芯片供给；
- 金融创新：矿机现货、期货、云算力、矿场共享。
第五章：绿色转型——从“弃电荒原”到清洁能源
由于 2021 年中国对高耗能比特币挖矿的全面清退，北美（德州）、北欧（冰岛、挪威）、中亚（哈萨克斯坦）成为新算力中心。核心迁移逻辑：
- 电网冗余：弃风、弃水电厂提供美分计价的电力；
- 税收优惠：德州 molten-salt 储能让 1 kWh < 2.5 美分；
- 可控碳排：挪威 98 % 水电，挖矿全年碳排放低于当地造纸厂。
第六章：液冷、浸没式与算力金融的未来
- 液冷：单柜 80–100 kW，PUE 1.02，噪音 < 55 dB；
- 浸没式：3M Novec 氟化液让矿机“泡澡”，满载芯片温度下降 30 ℃；
- 算力代币化：DeFi 协议把算力直接打包为链上资产，形成“算力债券”。
这场更新换代走到今天，动力不再只是电价与功耗，而是资本如何通过金融衍生品对冲 BTC 价格波动。
FAQ
Q1：家里还有一块 R9 280X，还能挖比特币吗？
A：不行。当前全网难度超 80 T，连当前最弱矿机 S5 都被淘汰。GPU 只能转战 ETHW、KASPA 等 GPU-friendly 小币种。
Q2：单台 S19 XP 140 TH/s，按 0.06 美元/kWh 电费还能盈利吗？
A：BTC 价格 ≥ 28,000 USD 时，日净收益约 3–5 USD（折算静态回本约 400 天）。伴随减半临近，风险提升。
Q3：听说二手矿机“废铁价”？真的可以从海外机房淘回吗？
A：5 nm 芯片机型仍有残值；28 nm 机型普遍已低于金属回收价，运费、关税、维修件缺货是拦路虎。
Q4：政府严查火电挖矿，怎样合规入水电信托？
A：需向所在地发改委/能源局备案，使用可再生电发出的“绿电凭证”，并在数据中心达到工信部 A 级认证。
Q5：矿机寿命一般有多久？
A：采用台积电 7 nm、5 nm 的 ASIC 芯片设计寿命 4–5 万小时（≈ 5–6 年）。散热良好、无尘机房可延长 30 %。
结语
十年磨一剑，比特币挖矿从笔记本的风扇声走到数据中心里的冷却塔轰鸣。有人把它视为“浪费”，有人当作“对冲通胀”的新工具，每一次更新迭代都在证明：
“真正的 PoW 从来不只是耗电，更是推动半导体工艺大步往前的魔力。”
下一次减半前，主人公可能会是 3 nm 提升下的液体硅、会是在太空用太阳 24 小时不间断采能的卫星矿机，也可能是一场彻底的共识机制变革。唯一不变的是：每 10 分钟一次的博弈仍在继续，算力永不停歇。