回顾比特币矿机对2018半导体产业链影响的数学计算分析介绍

目前全网算力（每秒能执行的哈希算法次数，通常用哈希每秒表示，即Hashrate）为19.3EH / S，相当于150万台蚂蚁矿机S9（按S9算力13TH/s折算，官宣的14TH/s实际使用中用不满），在2017.10〜2018.1期间，相当于约有900K台S9出货并入网。

全网比特币哈希率总数：

l 2018.2〜20EH / S

2017.10〜8 EH / S

l 2017.6〜4.8 EH / S

l 2017.2〜3 EH / S

过去一年，由于比特币的高涨，引发了大家对区块链和矿机的广泛讨论，尤其是在芯谋研究分析师顾文军在早前透露，来自中国的全球矿机霸主比特大陆在2017年的芯片销售额高达143亿元人民，成为仅次于华为海思的国内第二大Fabless之后，业界对矿机及其芯片对半导体产业链影响的讨论达到了顶峰。各种报道频频见于报端。

但编者发现，很多关于比特大陆，或者矿机芯片对半导体产业的影响有些夸大其词，为了让大家更准确地了解虚拟货币（主要是比特币）对半导体产业的影响，我们就以下几方面问题进行深入讨论。

问题一：现在网上有多少矿机？

了解这个数据是计算矿机芯片对半导体供应链影响的根本，但在开始之前，我们先要简单介绍一下挖矿原理：

从海通证券的报告中我们可以看到：

以比特币为代表的区块链机制可以理解为一种账本系统，一段时间内的所有交易及其电子签名都需要记录在区块上，这些块按照生成时序连接成而成的区块链也就是系统中所有交易历史的记录。由于交易的不断产生，系统需要定时生成新的区块来进行记录。

根据比特币的设计原理，全网每10分钟左右产生一个区块，每个新生区块包含有50个比特币，为了限制发行总量，规定每个新生区块包含的比特币数量每4年减半一次，目前为12.5个。

为了维持安全和稳定，系统会根据全网的求解速度自动调整难度，其算法实现的结果就是“挖取一个新区快所需的期望运算次数”正比于“难度”，并与全网算力呈高度线性正相关。其结果就是新增算力越多，原有算力成功求解的概率就越低。

挖矿难度的调整机制（source：海通证券）

根据以上原理，我们就可以很轻易地计算目前全网的矿机数目。

据了解，目前主流的比特币矿机是比特大陆生产的蚂蚁S9，而按照网站（https://btc.com/）的实时算力数据显示，截止到2018年1月24日，全网的算力为19.3EH/S，而蚂蚁S9的、算力为13.5TH/S。按照1E=1000000T的换算，那就意味着全网的比特币矿机等效于143万台蚂蚁S9。

这样的话大家比较关心的一个问题来了，比特大陆每个月的大概出货量究竟如何？

采用同样的计算方式，我们可以预估得到比特大陆过去几个月的蚂蚁S9矿机出货量。

在2017年10月，全网比特币的算力为8EH/S，预计到2018年2月，全网的比特币算力会达到20EH/S，这样算的话过去四个月共增加了12EH/S的算力，那就是相当于过去几个月约增加了89万台蚂蚁S9矿机算力。根据知情人士透露，比特大陆约占了比特币矿机的八成市场，也就是说，比特大陆约发货了71万台蚂蚁S9矿机。

由于比特大陆现在矿机现在是有多少卖多少。按照这种方法粗略预计，比特大陆过去四个月（2017年10月到2018年2月）的矿机平均出货量约为17.75万台。

问题二：2017年，矿机对半导体供应链的影响

由于我们无法对全球出货的比特大陆、嘉楠耘智和亿邦科技的矿机进行具体分类计算，因此以下计算统统都以比特大陆的蚂蚁S9为等效单位换算。

首先看一下矿机对刚过去的2017年的半导体产业影响。

回到一年前，2016年的12月29，当时的全网算力是2.27 EH/s，到2018年1月1日，算力则提升到13.82EH/S，那就等效于比特大陆在过去的一年内出货了85万台蚂蚁S9。同样按照比特大陆八成的市占计算，过去的2017年，比特大陆每月的矿机出货量约为5.7万台。

来看一下矿机对半导体产业链的影响。根据嘉楠耘智在公开转让说明书中披露的成本结构，公司晶圆加工全部由台积电代工，封测主要由日月光和JSCK代工（日月光为主）。相信这同样出现在比特大陆的产品上。

据一个叫做James Wang的分析师透露，光比特大陆，现在每月向台积电采购1万片的16nm晶圆，而在新季度，这个数据将会达到2万片。知情人士也透露，现在台积电但凡有空闲的产能，都会被比特大陆抢占。

彭博社则表示，全球九成「挖矿用」特殊应用芯片(ASIC)是由台积电生产，随着市场目前预期iPhone X出货趋缓， 加上中国智能手机需求消退，加密货币挖矿芯片今年很可能占台积电多达一成的营收比重，成为成长最快速的领域。

来到封测方面的影响，海通电子的分析数据显示。参考全球算力加速增长的趋势，我们认为2017年全年订单应在3.2亿片左右。另据嘉楠耘智公开转让说明书中披露的信息，公司2017年1—4月实现销售额2.53亿元，支出封装采购成本669.5万元。参考其主力产品A741矿机9425元的单价和88片的ASIC芯片用量，对应的芯片总量和单颗封装费用分别为236万片和2.84元/片。由此可得2017年全年矿机芯片封装市场约为9亿元。

问题三：2018年，矿机芯片对半导体产业链的影响

据业内人士预测，到2018年底，全网算力将达到100EH / S，换句话说，将需要600万台的蚂蚁矿机S9（按S9折算），相当于300K 张10nm或12nm的wafer。这将为2018年的半导体晶圆代工业和封测业带来相当可观的营收。

按照10nm/12nm一张wafer约1万美金的售价，再考虑良率、损耗、NRE的因素，2018年矿机芯片对晶圆代工市场的贡献预计将达到40-50亿美金。由于具有16nm及以下先进工艺技术能力的Foundry屈指可数，并且为了控制风险，代工厂往往不会将鸡蛋放入一个篮子，预计将出现产能的争抢和紧张。

至于封测方面，海通证券认为，2018年矿机芯片封测市场规模应在36.3—99.8亿元之间，中性估计在60亿元，这其中，中国封测厂商将有机会赚得盆满钵满！