比特幣區塊獎勵減半，導致了挖礦收益驟降，比特幣全網算力在一週內狂降20EH/s左右。按照預期，經過兩次難度調整後，比特幣挖礦收益在短期內會有一次較大幅度的回升，加上豐水期來臨，比特幣全網算力必然迎來大幅度提高。而隨著單位算力功耗（以下簡稱能耗比）為40W/T的最新一代礦機面世，以及能耗比45-65W/T的礦機持續出貨，不難想象比特幣全網算力將在2020年迎來新的巔峰。不少已經入場或者還在觀望的礦工，都在疑惑今年的算力將會提升到什麼程度，而挖礦的收益是否能如預期一致。筆者彙總了近幾年的資料，主觀描繪一下未來幾個月的算力走勢，不做參考，僅提供一個思路。01豐水期，比特幣全網算力變化情況
圖1 最近兩年算力變化情況（資料來源：https://www.coinwarz.com/mining/bitcoin/hashrate-chart）在2018年豐水期（6月初至10月底），比特幣全網算力從37EH/s上漲至53EH/s，算力增長43%，全網新增礦機數量超過100萬臺（主力礦機平均算力14TH/s左右）。此時，全網主力挖礦裝置，包括位元大陸的S9系列礦機，T9；位元微的M3；嘉楠耘智的A741，A841；億邦國際的E9，E10；芯動科技的T2等型號礦機。礦機平均能耗比約95W/T。
圖2 2018年豐水期，比特幣算力變化情況（資料來自：https://www.coinwarz.com/mining/bitcoin/hashrate-chart）在2019年豐水期，比特幣全網算力從50EH/s上漲至93EH/s，算力增長86%，全網新增礦機數量100萬臺左右。此時，全網主力挖礦裝置，包括上一代礦機中效能較好（最佳化後，礦機平均功耗可達85W/T）的S9等礦機，新一代礦機，包括位元大陸的S11，S15，T15；位元微的M10系列礦機；嘉楠耘智的A921；億邦國際的E11；芯動科技的T3等型號。新一代礦機的平均能耗比約60W/T。
圖3 2019年豐水期，比特幣算力變化情況（資料來自：https://www.coinwarz.com/mining/bitcoin/hashrate-chart）得益於更高效能礦機的出現，2019年豐水期的算力增幅遠超2018年豐水期，但礦機出貨量相差不大。綜合看，在短時間內，沒有革命性的技術突破之前，限於上下游包括晶片產能，電源、線材等元器件供應，以及礦機代工廠組裝生產能力，豐水期的比特幣礦機產能粗略估計，在100萬臺左右。
02當前比特幣礦機的分佈情況（估）
2020年5月11日，比特幣完成減半之前，全網算力達到歷史峰值120EH/s，85W/T能耗比的礦機依然保有一定的挖礦收益，作為2019年挖礦主力的60W/T能耗比礦機，和以S17，T17，M20，M21為代表的平均能耗比50W/T礦機，是此時為比特幣網路提供算力的主力裝置。按照不嚴謹估計，峰值期間，各類礦機的算力情況如下：
圖4 減半前，各類礦機的分佈情況（資料來源：據筆者不嚴謹估計）
根據各礦機廠商官網的情況看，2020年豐水期，主力出貨礦機為平均能耗比為50W/T的一批礦機，主要代表有S17，S17e，M31S等。最新一代能耗比達到40W/T甚至30W/T的礦機，因新近上線，受晶片產能限制，流水線磨合等因素影響，出貨量應該比較有限。而更早一代，能耗比為60W/T的礦機，因依然保有挖礦收益，礦機廠商處於分攤礦機成本等考慮，可能依然有少量出貨。032020年豐水期算力情況（估）減半後，比特幣挖礦收益驟降，一大部分85W/T能耗比礦機因挖礦收益不抵電費支出，選擇關機。截至目前，全網算力穩定在95EH/s-100EH/s。全網算力下跌20EH/s左右，主要下跌算力來自85W/T能耗比礦機。
圖5 當前比特幣全網實際算力情況（資料來源：https://miningpoolstats.stream/bitcoin）
如果算力持續穩定在當前水平，預估在下次比特幣挖礦難度調整時，難度將繼續下調10%-15%，挖礦收益還將提升11%-17%。另外，豐水期已至，可以預期在未來的一到兩個難度週期內，在比特幣價格沒有暴跌（穩定在8500USDT以上）的情況下，全網算力將恢復到減半前的情況。之後，隨著全面進入豐水期，各類礦機進入大量出貨上架階段，算力將迎來持續暴漲。當全網算力達到135EH/s時，85W/T礦機在豐水電下的挖礦收益將不抵電費支出（參考電價0.23元/度，參考幣價9000USDT）。
圖6 各類礦機收益和支出情況（資料來源：根據比特幣網路計算）
備註：
① 上表是算力達到135EH/s，挖礦難度調整完畢時，各類礦機1PH/s算力的挖礦收益和電費支出情況；
② 挖礦收益是根據PPS+收益模式估算，區塊獎勵減半後，手續費部分獎勵在挖礦總收益中佔比較高，不可忽略，此處，手續費部分獎勵佔比按11%計算；
③ 比特幣價格按照1BTC=9000USDT計算，人民幣兌美元匯率按1USD=7CNY計算；
④ 電價按照0.23元/度計算。
此時，全網新增算力15EH/s左右，預計需要新增20多萬臺礦機才足夠，按照2018年和2019年的算力增長和礦機出貨情況，這大概需要1個月的時間。即到7月底8月初，85W/T礦機再次迎來關機潮。
全網算力達到135EH/s後，每新增一批新礦機，就會有一批85W/T算力被清退。但是在短週期內看，這並不是同步進行的，由於比特幣的挖礦難度每2016個區塊（大約兩週時間）調整一次，這場算力角逐，會以大部分85W/T礦機，關機（難度上漲）又開機（難度下調）的狀態，一直延續到平均能耗比60W/T，50W/T和40W/T的礦機，總算力達到135EH/s為止，此時，全部85W/T能耗比礦機全部被清出比特幣算力市場。此時全網新增算力將近40EH/s，估計要新增將近60萬臺礦機，才可以達到這個算力。按照礦機廠商歷史的出貨速度，這大概需要3到5個月的時間（受疫情影響，實際出貨速度可能更慢），也即在幣價不會暴跌的情況下（跌破8500USDT），預計要在10-12月份，85W/T能耗比礦機被徹底清退出算力市場。
之後，平均能耗比60W/T，50W/T和40W/T的礦機的挖礦收益中，電費佔比在60%以下，依然保有較高的挖礦收益。而要淘汰平均能耗比60W/T的礦機，則需要全網算力達到190EH/s，比特幣網路需要再新增55EH/s算力，大概需要新增80萬臺礦機才可以，樂觀估計，也需要4個月時間完成出貨，此時已早過豐水期。
圖7 60W/T礦機關機時，各類礦機收益和支出情況（資料來源：根據比特幣網路計算）
備註：
① 上表是60W/T礦機關機時，算力達到190EH/s，挖礦難度調整完畢時，各類礦機1PH/s算力的挖礦收益和電費支出情況；
② 挖礦收益是根據PPS+收益模式估算，因塊獎勵減半後，手續費部分獎勵在挖礦總收益中佔比較高，不可忽略，此處，手續費部分獎勵佔比按11%計算；
③ 比特幣價格按照1BTC=9000USDT計算，人民幣兌美元匯率按1USD=7CNY計算；
④ 電價按照0.23元/度計算。
因此，可以斷定平均能耗比60W/T礦機，及更低能耗比的礦機，在2020年豐水期不會退出挖礦。限制2020年豐水期算力峰值的因素，只有一個，就是礦機廠商的出貨速度。
按照豐水期，總出貨量100萬臺來估計，當幣價沒有劇烈波動時（穩定在8500USDT-9500USDT），2020年豐水期全網算力最高到150EH/s：到7月底，全網算力提升到135EH/s；隨後全網算力在105EH/s-145EH/s範圍內波動，直到10月上旬，85W/T礦機徹底退出，算力開始穩步上漲，最高達到150EH/s，豐水期結束。後續將迎來一輪算力波動。
狂想1：幣價大漲，85W/T礦機重新開機，當幣價超過11500USDT時，所有85W/T礦機挖礦又有淨利潤，全網算力暴漲至190EH/s。
狂想2：幣價大跌，85W/T礦機提前清退，全網算力會經歷先跌後漲，最終穩步提升，達到150EH/s。
隨後，幣價繼續下行，幣價跌破7000USDT，部分60W/T礦機開始關機，幣價繼續下行時，比特幣網路透過挖礦難度動態調整，提升挖礦收益來維持全網算力。當幣價跌破5000USDT時，60W/T礦機將遭血洗，全部被清退出比特幣算力市場。
