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中国矿机碎片十年风潮的深层解读

作者:欧科云链研究所(欧科云链集团下属研究所)

几天前,世界知名的矿机制造商怡邦国际在美国股市上市,这使得采矿机械芯片成为热议的焦点。以比特兰和嘉南云志为代表的矿用机械芯片制造商创下了世界首个7纳米芯片大规模生产的纪录,垄断了全球矿用机械芯片近90%的市场份额。作为TSMC的前十大客户,订单量一度超过华为和海力士。

在采矿机器芯片领域,我们不仅可以看到比尔盖茨辍学创办微软的传奇故事,还可以看到过去十年的伟大浪潮。此外,采掘机芯片在许多领域都具有巨大的工业价值和意义,如前沿领域的技术积累和半导体行业的人才培养。

01理想时间

2008年11月,全球金融危机爆发一个多月后,中本聪在麻省理工学院的邮件讨论组发表了一篇著名的论文——《比特币:一种点对点电子现金系统》;然后,在2009年1月,在芬兰的一个小型服务器上发现了比特币的创造模块,宣布了比特币的正式诞生。

2011年,仍在北航大学学习的张南阁第一次接触比特币。那时,比特币仍是GPU挖掘时代——在比特币世界里,计算能力越强,挖掘的比特币就越多。为此,-耿,一个专业背景的电路设计,设计了世界上第一个现场可编程门阵列采矿机。随后,-耿在比特币论坛bitcointalk上推出了自己的FPGA开矿机,ID为“张章”,开始在业界声名鹊起。

然而,现场可编程门阵列开矿机逐渐不能满足市场需求,人们开始将注意力转向专用集成电路领域。因此,2012年6月,美国蝴蝶实验室推出了开发比特币专用集成电路采掘机的第一枪。如果蝴蝶实验室的专用集成电路采掘机开发成功,比特币网络的大部分计算能力将掌握在他们手中,他们有能力发起51%的攻击,那么比特币将不再安全。

为了打破蝴蝶实验室的垄断,自称“捍卫比特币世界和平”的张南庚也开始开发采矿机械。然而,此时-耿正在攻读博士学位,由于学术任务繁重,无法集中精力进行ASIC开矿机的研究与开发。为此,张南庚做出了一个大胆的决定——辍学直接创业。

当时,蝴蝶实验室开发专用集成电路采掘机的消息也传到了中国另一位天才少年姜欣雨。素有“烤猫”之称的姜欣雨以第11名的成绩考入中国科技大学三年级,并于2011年进入耶鲁大学深造。在耶鲁大学,姜欣雨第一次接触比特币,并很快对它产生了兴趣。之后,他也从耶鲁退学,并于2012年7月在深圳注册成立了自己的公司Bitfountain,专注于比特币专用集成电路采掘机的研发。

2013年上半年,新绛玉和张南庚的矿山机械研制成功,首批矿山机械交付使用。此时,蝴蝶实验室还清闲,芯片设计问题无法解决,交货日期还很远。2013年9月,阿瓦隆采矿机芯片大规模生产和交付,很快80万个芯片投放市场;这时,姜欣雨的烤猫采矿机也占据了比特币20%的计算能力,并成为采矿机芯片领域的最大赢家。至此,ASIC开矿时代正式到来,国内开矿机芯片企业已经在这一领域处于领先地位。

多年来,回顾过去,许多人会发现芯片在中国一直是一个弱势行业,这令人难以置信。但是为什么中国的采矿机械芯片制造商在早期阶段如此成功呢?

除了张南庚的“烧船”和姜欣雨的“出彩”等“人的和谐”因素外,还有两个原因:矿机芯片市场的特殊性和中国工程师的人口红利。

(1)采掘机芯片市场的特殊性在芯片设计领域,市场上一直存在一个误区:国内芯片设计的瓶颈在于技术落后。以华为事件为例,指出目前中国的电子设计自动化软件和底层架构是以人为本的。然而,在2018年之前,中国的芯片设计公司在EDA软件的使用和底层架构的授权方面并没有受到太大的影响,但仍然有少数发达的芯片设计公司。事实上,中国芯片设计发展的瓶颈不仅在于技术壁垒,还在于缺乏市场支持。中国大多数芯片设计公司的尴尬在于,没有客户愿意使用设计好的芯片,芯片的问题必须在实践中不断应用,才能被发现和解决。

以华为HiSilicon为例,华为手机从2012年开始配备HiSilicon设计的芯片。然而,当时HiSilicon K3V2芯片的性能极差,导致华为推出的Ascend D系列手机一上市就受到消费者的批评:严重发热,加载速度慢。即便如此,华为仍选择坚持使用硅芯片,并不断优化它们。到2018年,海力士麒麟980芯片的性能已经达到世界领先水平。没有华为手机对我们芯片的无条件支持,就不会有今天的华为智能手机。

与华为公司相比,开矿机芯片制造商更幸运,这主要取决于开矿机芯片市场的特殊性:首先,当时的开矿机设备大多是图形处理器,而专用集成电路领域仍然是一个

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