比特币矿机

比特币挖矿设备的迭代史，很好地反应了比特币波澜壮阔的发展史。最初比特币的挖矿设备是CPU，也就是个人电脑。随着比特币价格的上涨，人们不再满足CPU挖矿的效率，逐步演化出更高效的挖矿设备。挖矿设备主要经历了CPU(电脑)、GPU(显卡)、FPGA(现场可编程逻辑门阵列)、ASIC(专业矿机)四个阶段，挖矿效率一代比一代高。

专业的ASIC矿机2012开始引发了矿圈广泛的关注，2013年1月老牌矿机厂商阿瓦隆交付了第一台商用比特币ASIC矿机。经过8年的不断迭代，ASIC矿机搭载的芯片工艺尺寸也越来越小，从最初55nm不断迭代到目前的7nm，算力越来越高，能效比(提供单位算力对应的能耗)越来越低。

▲来自鲸准、Node Capital 研究报告

以上是比特币矿机的演化史。

矿场

随着比特币价格上涨及ASIC矿机的快速发展，在家挖矿的弊端逐步显现出来，除了噪音、散热等给生活带来不便，还有用电和扰民等不利因素，这种情况下在就需要给矿机提供专门的场所，矿场在这样的背景下应运而生。

规模化、专业化管理运维矿机的场所就是矿场。简单说就是集中管理、维护矿机正常运行的场所就是矿场。相比于把矿机放在家里挖矿，矿场的优势非常明显，主要体现在以下几方面：

首先是成本优势。大型矿场选址一般都在电力资源丰富、电价便宜的地方，这是因为矿场最大的成本支出是电费，廉价的电将给矿场带来巨大成本优势。此外，矿场规模化的管理和运维也有利于降低各种人力和服务成本，规模化还能带来较强的议价能力，可以拿到更便宜的电和享受更优惠的服务。

第二是形成细分行业，提升专业能力和服务水准。从微观上看，矿机托管在矿场，出现故障后不仅响应的速度大幅提升，更有专业的人员进行维修;宏观上，规模化的矿场促成行业分工，快速提升了从业者的专业技能和经验积累，专业技能反过来作用于矿场，提升了行业服务的水准和能力。

第三点好处是挖矿不对生活造成干扰。矿场的出现不仅避免了挖矿对日常生活造成干扰，还规避了挖矿违规用电和扰民等潜在的法律风险。

矿池

说完矿场，我们再来介绍一下矿池。

我们在《比特币挖矿：一种公平的发行机制》一文介绍过，挖矿相当于是一个抛硬币竞赛，谁最先得到符合系统要求的结果，谁就赢得了记账权和对应的出块奖励。

随着挖矿算力规模的快速扩张，小算力挖到区块的概率变得极其微小。很可能出现的情况是，小矿工连续挖数年，投了大量矿机和电费等各种成本，最终什么也没有挖到。为了规避这种风险，矿池便应运而生。

为了规避长期没有收益的风险，矿工们采取“抱团取暖”的方式，“集中算力办大事”。零散的算力按照一定的网络协议接入矿池，矿池把计算任务分配给接入矿池的算力，之前“各自为战”的零散算力被矿池统筹安排，集中算力共同挖矿。矿池的规模效应，能保证每天都有较为稳定的产出，而且时间越长，收益越接近数学期望。

简单来说，矿池就相当于项目经理，按照协议接入矿池的算力就是服从项目经理工作安排的项目组员。项目是挖矿，尽快找到符合比特币系统要求的解。所有的项目组成员，都按照项目经理的安排推进工作任务，并提交工作成果，项目经理按照“多劳多得”的方式，根据项目成员完成任务的具体情况进行奖励。

矿池的出现，也让矿工在多方面受益：

第一、矿工每天都有相对稳定的产出，规避了独立挖矿长期没有收益的风险，降低了收益的不确定性和波动性。

第二，接入矿池后，小矿工不用为挖矿运行全节点了，只要执行矿池分配的计算任务，按要求提交计算结果就能得到挖矿奖励。

▲矿机、矿场、矿池关系示意图

矿工可以选择不同矿场托管矿机，可以把自己的算力接入不同的矿池。

总结

矿场和矿池是加密货币挖矿行业发展的必然产物，也是矿业发展和成熟的标志。

矿场的出现，大幅提升了矿机运维的专业性，大幅缩减了矿机运维的成本;矿池的出现，降低了矿工收益的不确定性和波动性，规避了独立挖矿长期没有收益的风险，接入矿池后，小矿工不用为挖矿运行全节点了，只要执行矿池分配计算任务，按要求提交计算结果就能得到挖矿奖励。