矿机市场：转型背后的江湖纷争与隐忧
伐柴商心事：Fachai_story
作者：大帅去伐柴
2015年1月26日，农历大年初七。人们都在围炉享受一家团圆的欢乐，憧憬美好的未来，一个年轻人却消失了。
他叫蒋信予，网名“烤猫”，是中国最早一批接触比特币的大佬，币圈的“先知”。他神秘、低调，也拥有最高光的时刻。就在一年前，每天来自全国各地的信徒排成长队来找他合作、投资、打探消息，甚至只为一睹他的真容。
但见过他的人都很失望，戴眼镜、瘦弱、头发凌乱，配着大裤衩、人字拖，一个地道的理工男。如果他不说话，周围的人根本不会注意这个“屌丝”的存在。然而这个寡言的“屌丝男士”，却是一位实打实的天才。
网上为数不多的蒋信予真容
2001年，15岁的蒋信予，以全国总分第11的成绩，从湖南邵阳一中考入中国科技大学少年班。2009年，获得中国科技大学硕士学位。2011年，他去耶鲁攻读计算机系统博士学位，但中途肄业。也就是这一年，他从朋友处听说比特币，开始研究中本聪的论文。
2012年7月，已经化身为“friedcat”（烤猫）的蒋信予和朋友在深圳注册了比特泉公司。一个月后，他在论坛上宣布，在交易所进行IPO。以0.1 BTC/股的价格发行了163962万流通股，筹得约100万人民币来研发矿机芯片。这被认为是史上第一次IC0。
2013年2月，烤猫第一代矿机芯片问世，展现了强大的算力优势。到了5月，烤猫矿机顶峰时的算力占到了全网的1/3。7月，烤猫股价飞涨至5 BTC/股。结合当年比特币的飞涨，早期股东的收益超过了千倍。
一切来得太快去得也快。烤猫之前毕竟没有做过芯片，很多问题对他来说始料未及。2013年10月，随着竞争对手的加入和大量铺货，加之烤猫二代芯片的研发又遇到问题延期交货，烤猫矿机的全网算力迅速下降，仅剩不到4%。2014年1月，第三代芯片BE300问世，但由于封装散热问题没有解决好，芯片开裂。虽然后期问题解决了，但在时间就是金钱的算力争夺战中，慢就是错，错就直接致命。
2014年中，烤猫在淮安投资的矿场合作失败，损失了七、八千万[1]。后来，烤猫就更加沉默寡言了。再后来，在最后一次登录比特币论坛后，烤猫从这个世界彻底消失了。没有人知道他去了哪里，在干什么，是死是活。
时至今日，仍然有很多人迷恋烤猫。他的消失，不仅成为币圈的传说，也打开了矿机芯片江湖纷争的魔盒。
一
蒋信予在美国研究中本聪比特币论文的时候，在大洋对岸一间逼仄的出租屋里，刚毕业两年的吴忌寒也被中本聪的论文吸引，并着手把它翻译成中文。冥冥中有一条链，牵起了这两个年轻人的小手。
吴忌寒拿到北大心理学和经济学双学位后，很快成了一家风投公司的投资经理。世上嗅觉最灵敏的动物就是投资经理。他刚研究了几天比特币，就认为这是一个值得投资的项目。于是，当得知烤猫IC0的消息时，他毫不犹豫地拿出自己不足10万的全部积蓄，一次购入15000股，持股9.1%，成为烤猫公司的董事。
一年后，随着烤猫股价的攀升和比特币价的一飞冲天，吴忌寒成了千万富翁。他看到了疯狂，却没有疯狂。芯片和矿机的暴利给了他新的启发，卖铲子，也许比挖金子更赚钱。他决定自己干，2013年10月，吴忌寒成立比特大陆。
21世纪最缺的是什么——人才。吴忌寒自己想做矿机芯片，但苦于没有合适的技术大拿。这时候，他想到了一个人。三年前的一天，吴忌寒走在还叫海淀图书城的中关村创业大街上，遇到了上前推销数字机顶盒的一名员工。凭借着职业本能，他回去了解了下这家公司，认识了公司的老板——詹克团。
本科山东大学，硕士中科院微电子所毕业的詹克团先在清华信息技术研究院担任工程师，积累了一些数字芯片设计经验。由于这一段经历，詹克团简历上的毕业院校也变成了清华大学。
到了2013年，詹克团的迪未数视公司情况并没有好转多少。公司生产的机顶盒销售惨淡，也没有新的方向。34岁的他正处在深深的焦虑中。幸运的是，吴忌寒的再度到访让詹克团看到了希望。坊间传闻在查阅了相关资料以后，詹克团立即决定加入比特大陆。但现实的窘迫逼得他不得不放手一搏。更何况如果芯片研发成功，整个技术团队就会拿到比特大陆60%的股份，是个硅工都不会拒绝。
吴忌寒和詹克团
对于现代矿工而言，挖矿成本的大头除了矿机就是电费。因此每年丰水期在川西小水电、枯水期在内蒙古和新疆，像候鸟一样不辞劳苦地搬家就是为了省那么一点电钱。具体到矿机芯片，核心算法SHA-256在5年前已经有很多优化的代码，放到FPGA就可以直接执行。因此当时矿机芯片实现的关键在于降低功耗比，即功耗/算力（W/THash）。越低的功耗比意味着产生同样算力，芯片消耗的功耗越少。要达到这个目标，要么用技术方法抠细节优化，但是费时费力，技术要求高；要么简单粗暴地直接采用更加先进的工艺，但是费钱。
那时候的比特币矿机芯片江湖混沌未开，用简单粗暴的方法显然能更快达到低功耗比的目的。但比较先进的工艺TSMC 55nm工程批的流片费用高达140万元。所以，开发一款比特币矿机芯片，对于IC老兵的詹克团来说，难度不在技术，而在于资本。
好在，钱由吴忌寒来掏。没多久，第一代采用TSMC 55nm的芯片S1380和蚂蚁矿机S1研发成功。由于工艺上的巨大优势，S1功耗比低于其他矿机，矿工苍白的脸上露出了喜悦的笑容。比特大陆销售额过亿，顺利完成了原始积累。
二
2014年是比特币大萧条的一年，最低时币价不到900人民币，较13年底14年初的高峰跌去了88%。很多行业都有周期性，芯片如此，比特币亦如此。谁能积蓄力量，熬过冬天，谁就能在来年春天爆发。但是，黎明前的黑暗不是人人都能忍受的，金子不值钱，铲子自然没人买。矿机厂商一片哀嚎，绝大多数都在收缩战线。
2014年中，烤猫BE300终于解决了封装问题，开始量产。这时，一位名叫杨作兴的清华工程物理系博士来到烤猫公司，希望通过自己全定制的方法来优化BE300的功耗比。新的设计完成了，杨作兴坚信自己的技术能带来改变。但还没等到周期结束，烤猫就不见了，比特泉公司随即解散。优化版的BE300没有流片，杨作兴的技术也没有得到验证。
10月，比特大陆逆势投产了基于28nm的蚂蚁S1384芯片和S5矿机。到了15年行情回暖，矿工发现市场上在售的高性能矿机只有蚂蚁S5。于是，比特大陆的春天来了。
做芯片就像孕育生命，经历了从设计、仿真、版图、封装、测试等等流程后，越过九九八十一难，没有十个月，也得小半年。眼看就要流片生产了，你告诉我老板跑了，还没有跟小姨子一起。这可能是每一个硅工最不能接受的残酷事实。
于是运气太差的杨作兴找到了运气太好的詹克团，希望自己的手艺不要失传，能够在比特大陆蚂蚁矿机芯片里得到应用。詹克团爽快地答应了[2]。再后来，比特大陆连续推出基于28nm工艺的S1385和16nm的S1387芯片，分别应用于蚂蚁矿机S7和S9，功耗比相较其他品牌的同工艺矿机优势明显，从而一举奠定比特大陆在挖矿界的江湖地位。
杨作兴
芯片代工厂TSMC也跟着结结实实地吃了一波肉。2017年产能的6%左右被比特大陆拿走，18年初又报道称12nm产能全部被比特大陆吃掉，引发联发科不满。最开始詹克团联系TSMC流片事宜时，负责的妹子还以为遇到了骗子。如今由于大单不请自来，她已经成为TSMC内部最成功的销售，被称为“比特币女王”。
2017年，比特大陆生产的矿机占整个矿机市场 70% 的份额，旗下掌握的矿池算力超过比特币全网算力的 50%，活生生把旨在去中心化的比特币控制在自己手中。而因此带来的财富效应更令人咋舌：2017年，每月净利润超过3000万美元，成为仅次于华为海思的大陆第二大无晶圆设计厂商。18年第一季度的营收竟高达20亿美元，并计划在9月在港交所递交IPO申请。
三
烤猫做矿机芯片并不是心血来潮，在他成立比特泉公司前一个月，美国“蝴蝶实验室”宣布将研发针对比特币的专用芯片。受此启发的，还有一位北航的博士张楠庚。他在币圈有一个憨态可掬的名字：“南瓜张”。名字看着人畜无害，但在国内矿机发展早期，是矿工们恨得牙痒的神秘人物。
在看到蝴蝶实验室的计划后，此前一直做FPGA矿机的南瓜张决定自己来做矿机芯片。由于之前积累了相关的经验，2013年1月，南瓜张比烤猫提前一个月做出芯片和矿机，取名英国神话中的极乐世界“阿瓦隆”。这是世界上第一台采用专用芯片的比特币矿机，成为比特币发展史上的里程碑事件。
2013年车库咖啡比特币聚会上的阿瓦隆矿机
阿瓦隆一出世就天赋神力，据说挖几天内就能回本。按说这是矿工的福音，但因为矿机产量太低了，多数人只能眼睁睁看别人躺着挣钱，于是因妒生恨。阿瓦隆在早期全靠张楠庚的一己之力在做，产能有限。前三个批次一共才交付了1500台矿机，这才让烤猫矿机后来居上，称霸一时。
2013年9月，阿瓦隆矿机终于开始大批量供货，加上后来比特大陆的蚂蚁矿机崭露头角，实际加速了烤猫的衰落。但有时候打得过对手，也不得不向现实低头。2014年，币价一落千丈，张楠庚的嘉楠耘智公司亏损25万元，芯片和矿机业务偃旗息鼓。
终于等到了比特币回暖的2015年，还好张楠庚没有放弃。嘉楠耘智逐渐开始盈利，并曾多次尝试借壳和新三板上市，不过由于种种原因都以失败告终。随着后来比特币价的冲高，嘉楠耘智也扬眉吐气：2017年的营收高达13亿元，毛利达到6亿，成为全球第二大矿机生产商。2018年5月，嘉楠耘智在香港递交了上市计划书。8月8日，发布了号称全球首款量产的7nm芯片。
看到了比特币的紧俏行情，很多之前具备芯片设计能力的公司也纷纷加入挖矿芯片和矿机领域。2016年12月，之前一直做通信网接入设备的浙江亿邦宣布成功量产挖矿芯片和矿机“翼比特”。第二年销售收入就高达9.79亿元，毛利5.27亿，成为全球第三大矿机生产企业。2018年6月，亿邦国际从新三板退市，并在港交所递交上市计划书。
成立于2006年的芯动科技本来是一家数模混合IP提供商，在2013年末也研发了自己的矿机芯片和矿机A1，并供国内外其他矿机厂商使用。但在2014年，和多数人一样，芯动在矿机芯片上的业务基本停滞。在2015年底，重新推出了新的比特币矿机A4，至今仍是矿机界不可忽视的力量。
而更多的国内没有芯片设计能力的厂商，如龙矿、小强、花园等等，都没有熬过2014年，逐渐淡出人们视野。
此时的杨作兴，已经在比特大陆待了半年。按照他的说法，S7矿机采用的S1385是为了验证他的设计方法而实现的芯片。S9采用的S1387则是为了拿到比特大陆的融资来做自己感兴趣的无源摄像头芯片，作为交换条件帮助比特大陆完成的。但是S1387流片成功后，比特大陆并未兑现承诺。杨作兴一气之下，于2016年7月在深圳成立比特微，自己开发芯片和神马矿机。对照时间发现，比特大陆的确在2016年后，除了对S1387进行改版生产了蚂蚁S9i矿机外，再无新的比特币矿机芯片量产。关于这一段对自己颇为不利的往事，比特大陆选择了沉默。[2]
杨作兴最近在参加公开活动中表示，神马矿机芯片采用的是全定制的设计方法，从标准单元库、逻辑综合网表到布局布线，全部采用人工定制来实现，功耗能够降低2倍以上。说实话，矿机芯片的规模应该不小，这意味着整个库和后端全部需要人工做，需要巨大的工作量和模拟芯片设计技巧。对于用惯了EDA工具的门外汉砖家Mr.Fachai来说，这样的性能提升显然超越了想象力。
惊恐之余，砖家做了一张表，对于主流的国内矿机做了一张表来比较功耗比。为了公平，选取了相同或接近的工艺，并粗暴地除以了矿机内集成的芯片个数以体现单芯片的功耗比。
国内主流矿机性能比较表
结果应证了某些说法。
尾声
比特币价格从2017年的1000美元暴涨到1.9万美元，从今年一季度开始，又启动了暴跌模式，目前维持在7000美元左右。这样过山车的行情，没有哪位高手能淡定地吃着火锅唱着歌。
传言各大申请IPO的矿机厂商的招股书都没有第二季的财报，其中原因，除了递交时间因素以外，与如今惨淡的行情不无关系。更有传言软银、腾讯均否认持股比特大陆。
春天过了，冬天还会远吗？虽然比特币、加密币、区块链还在，但币价波动剧烈，国家监管渐严，矿机芯片厂商为了分散风险，稳步发展，除了纷纷谋求IPO获得资金以外，更多提到的是转型。
以前神秘低调的公司大佬，纷纷以真名现世，带着技术大牛的光环，谈人工智能、谈大数据、也谈理想。比特大陆于2017年底，公布了AI芯片TPUBM1680，进军大热的人工智能。嘉楠耘智也公布了他们的“ABCD”工程，分别对应AI、Block chain、Cloudcomputing和Data。亿邦国际也在招股书明书上宣布在人工智能方面取得进展。当然，杨作兴对智能摄像芯片的兴趣也没有减退。
然而，没有多年的学术和工程经验，弯道超车就成为了极度危险的行为。AI和其它方向不同于挖矿，架构、算法的优劣直接决定了芯片的性能，以前简单粗暴的方法不会那么灵了。
转型道路既阻且长。据说比特大陆正考虑把公司从风景宜人的奥森搬到拥挤的永丰 ，这就再也不能把晨跑夜跑当成招聘福利之一了。
正所谓：不曾离开的是江湖，越陷越深的是江湖。
参考资料：
[1] 刘婧，《寻找烤猫：重启币圈最大失踪案》，财经天下，2018。
[2] 季倩，《比特大陆将于本周赴港IPO 与神马矿机专利之争恩仇难断》，财经网链上财经，2018。
