中國礦機晶元廠商激蕩十年史

撰文：歐科雲鏈研究院

公元 850 元，由佛教高僧悟真率領的一支使團，從敦煌出發，歷經兩年，終於到達了唐帝國的首都長安。在大明宮紫宸殿上，悟真向唐宣宗李忱帶來了遠在千里之外的捷報---沙州光復。自安史之亂開始後，唐廷邊防空虛，吐蕃趁機佔領了河西之地。當 848 年張議潮起義收復沙州（今敦煌）時，唐王朝失去這塊土地已近百年。

從巔峰跌落的唐王朝此時已無力發兵支援張議潮的歸義軍，只能遙坐長安給予表彰和封賞。然而在張議潮的帶領下，歸義軍又先後收復了瓜、伊、涼等十餘州，得地四千餘里，戶口百萬之家，將吐蕃勢力全部逐出河西走廊，重現大唐威儀。為了紀念張議潮收復河西的歷史功績，當地民眾在莫高窟開鑿大窟（現今 156 窟），繪製了著名的《張議潮統軍出行圖》
。

然而，對於這樣一位豐功偉績的英雄，卻因遠離中原，在正史中被遺忘。無論新舊唐書，亦或新舊五代史，對張議潮的記載僅寥寥數筆。如今關於張議潮和歸義軍的詳細史料，更多的是來自於敦煌的遺書和碑文，讓人扼腕嘆息。

時間回到現代，在全球貿易爭端的大背景下，半導體成為國人關注的焦點，無論是規模幾千億的國家大基金，還是近半年來新增的 2 萬餘家晶元初創企業，都顯示著晶元行業已經成為人們眼中的香餑餑。

然而，正如人們只記住了海納百川，物華天寶的盛唐，卻遺忘了重震山河，復地千里的歸義軍。在目前國內炙手可熱的晶元行業中也有一支被人遺忘的孤軍，這支孤軍就是以比特大陸、嘉楠耘智為代表的礦機晶元廠商，創造了量產全球首款 7nm 晶元的記錄，壟斷了全球近 90% 的礦機晶元市場份額，作為台積電的前十大客戶，訂單量一度超過華為海思；但也正是這支孤軍，長期被排除在國內晶元行業的各大排名榜單之外，不為眾人所知，也沒有政策的幫扶。

或許很多人都會對涉及加密貨幣的礦機晶元嗤之以鼻，但相比近三十年來國家耗費巨資扶持但仍孱弱的半導體產業，國內礦機晶元廠商用了不到十年的時間就打敗了國外諸多廠商，壟斷了全球市場份額，還有什麼底氣嘲諷這支孤軍呢？

中國的礦機晶元的成功，絕不是一些人口中的礦機晶元開發難度低，不然為何外國礦機廠商都被淘汰？這也絕非偶然，因為除了比特大陸和嘉楠耘智外，還有比特微，武漢芯動等眾多中國廠商。在礦機晶元這個領域，我們不僅能看到像比爾·蓋茨退學創辦微軟這樣的傳奇故事，也會看到過去激蕩十年的大時代浪潮。

理想時代

2008 年 11 月，在全球金融危機爆發一個多月後，中本聰在麻省理工的郵件討論組中發表了一篇著名的論文---《比特幣：一種點對點電子現金系統》；隨後又在 2009 年 1 月於芬蘭的一個小型伺服器上挖出了比特幣的創世區塊，宣告了比特幣的正式誕生。

時間來到 2011 年，還在北航上學的張楠賡第一次接觸到了比特幣。彼時的比特幣還是 GPU 挖礦時代---在比特幣世界中，擁有算力越高的礦工，其挖到的比特幣數量也越多。為此，電路設計專業背景的張楠賡設計了全球第一款 FPGA 礦機。隨後，張楠賡以「ngzhang」的 ID 在比特幣論壇 bitcointalk 中推廣其 FPGA 礦機，並開始在行業內小有名氣。

然而，FPGA 礦機也逐漸不能滿足市場的需求，人們開始把目光轉向專用集成電路（ASIC）領域。為此，2012 年 6 月美國的蝴蝶實驗室打響了研發比特幣 ASIC 礦機的第一槍，如果蝴蝶實驗室的 ASIC 礦機研製成功，那麼比特幣網路的大部分算力都將掌握在他們手中，擁有了發動 51% 攻擊的能力，屆時比特幣將不再安全。

為了打破蝴蝶實驗室的壟斷，自稱「為了捍衛比特幣世界和平」的張楠賡也開始著手研發礦機。然而，此時的張楠賡正在攻讀博士學位，學業任務繁重的他無法專註於 ASIC 礦機的研發。為此，張楠賡做出了一個大膽的決定---直接退學創業。

當時蝴蝶實驗室研發 ASIC 礦機的消息也傳到了中國另一個天才少年---蔣信予那裡。人稱「烤貓」的蔣信予，當年以全國第 11 名的成績考入中科大少年班，隨後在 2011 年前往耶魯大學深造。在耶魯大學，蔣信予第一次接觸到了比特幣，並迅速對其產生興趣。隨後也從耶魯休學，並在 2012 年 7 月於深圳註冊成立了自己的公司 Bitfountain ，專註比特幣 ASIC 礦機的研發。

2013 年上半年，蔣信予和張楠賡的礦機先後研發成功，並進行了首批礦機交付。此時蝴蝶實驗室卻還在悠哉游哉，晶元設計問題遲遲無法解決，發貨日期遙遙無期。2013 年 9 月，阿瓦隆礦機晶元實現量產並大規模發貨，很快有 80 萬個晶元投放市場；蔣信予的烤貓礦機此時也佔據了比特幣全網 20% 的算力，成為礦機晶元領域最大的贏家。至此，ASIC 挖礦時代正式來臨，國內的礦機晶元企業在該領域佔得先機。

多年過去，回顧這段往事，很多人都會覺得不可思議---晶元一直是我國的薄弱產業。但為什麼中國的礦機晶元廠商在早期就能如此成功？ 除了張楠賡的「破釜沉舟」和蔣信予的「聰慧過人」這些「人和」因素外，更多的在於兩個原因：礦機晶元市場的特殊性和中國的工程師人口紅利。

（1）礦機晶元市場的特殊性

在晶元設計領域，市場一直存在一個誤區：國內晶元設計的瓶頸在於技術落後，並以華為事件為例，指出目前我國在 EDA 軟體和底層架構方面受制於人。然而在 2018 年以前，我國的晶元設計公司在 EDA 軟體的使用和底層架構的授權上並沒有受多大影響，但發展壯大起來的晶元設計公司仍是少數。

事實上，我國晶元設計領域的發展瓶頸，不僅僅在於技術壁壘領域，更重要的是缺乏市場支持。我國大多數晶元設計公司的尷尬在於：設計出的晶元沒有客戶願意使用，而晶元的問題又必須在實際中不斷運用才能發現並解決。

以華為海思為例，2012 年開始華為手機開始搭載海思設計的晶元。然而當時海思的 K3V2 晶元性能極差，造成華為推出的 Ascend D 系列手機一經面世就被消費者詬病：發熱嚴重，載入緩慢。即便這樣，華為依然選擇堅持使用海思晶元，並不斷進行優化。到了 2018 年，海思的麒麟 980 晶元性能已經達到全球頂尖。如果沒有華為手機對本公司晶元的無條件支持，也就沒有今天的華為海思。

相較於華為海思的厚積薄發，礦機晶元廠商則更幸運一些，這主要取決於礦機晶元市場的特殊性：首先，當時的大部分礦機設備都是 GPU，而 ASIC 領域還是一片市場空白，屬於市場的新需求新產品；而諸如英偉達、高通這類大公司並不屑於進入該領域，這就讓新進入者避開了與行業巨頭的競爭，有做大做強的機會。

其次，礦機晶元有很強的金融屬性。普通晶元主要用於各類生產生活活動，而礦機晶元則可以通過挖礦產生現金流收入。在算力方面，ASIC 比同時代的 GPU 高出幾百倍。更高的算力即意味著更高的挖礦收入：當時一台定價 8000 元的阿瓦隆礦機，每天能夠通過挖礦獲得近 7 萬元的收入。

就普通晶元而言，用戶更在乎的是晶元的性能問題；但對於早期的礦機晶元而言，用戶只要能買到一台礦機即意味著可觀的利潤，而礦機晶元本身的性能問題當時看來就不那麼重要。所以 ASIC 礦機一經推出，就立刻受到市場的熱捧，而在礦機廠商在出售礦機的同時又能不斷對礦機晶元進行優化，由此形成一種正向循環。

（2）中國工程師人口紅利

中國礦機晶元廠商的成功，很大一部分歸功於中國的工程師人口紅利。ASIC 礦機晶元，本質上是 SHA265 演算法的硬體實現，設計難度並不大。尤其是在早期從 0-1 的階段，並不需要集成電路領域的頂尖人才參與。而在過去二十年間，我國高等院校培育了大批理工科背景的人才，形成了工程師群體的人口紅利。根據官方統計，我國理工科碩士畢業生數，從 2000 年的 2 萬人 / 年上升到 2018 年的 20 萬人 / 年，年複合增長率近 25%。

過去十年來規模龐大的工程師群體，也許不是行業內最頂尖的，但在勞動力成本和效率上卻具有明顯優勢。這在早期與美國蝴蝶實驗室的競爭中就得到了充分的體現。ASIC 礦機方案提出之初，國內的阿瓦隆礦機採用 110 nm 工藝技術，烤貓礦機用的是 130 nm 工藝技術，而美國的蝴蝶實驗室一開始就採用 65nm 工藝技術。正如當時親歷者回憶的那樣：相較於國內開發人員頂著高燒，夜以繼日研發礦機；美國的發開人員則都是熱愛生活的人，不會把精力都放在礦機研發的工作上。蝴蝶公司從 2012 年 6 月開放預訂，但直到一年後也沒有交貨，而此時國內的礦機廠商已經開始大規模發貨。

產業時代

2013 年的礦機晶元市場是屬於張楠賡和蔣信予的「雙子星」時代，國內礦機晶元廠商依靠工程師紅利在起跑線上獲得了領先，但這種優勢並不牢固，因為起步階段的礦機晶元設計難度並不大，進入門檻很低。由於早期礦機市場的超高利潤，國內湧現出許多新的礦機廠商，俄羅斯瑞典日本等一眾國外廠商都在虎視眈眈。在激烈的市場競爭中，國內廠商是如何贏得最後勝利的呢？這就不得不談一家著名的公司---比特大陸。

相比聲名顯赫的比特大陸，其創始人吳忌寒的經歷也非常傳奇。北大經濟學畢業的吳忌寒早年在金融行業工作，從 2011 年就開始關注比特幣，並為此做了大量的工作：成為 Bitcointalk 中文社區的版主，第一次將中本聰比特幣論文翻譯成中文，與科幻作家長鋏成立了國內第一家比特幣資訊交流平台---巴比特。2013 年 4 月，看準時機的吳忌寒從金融行業辭職，並與有事集成電路設計背景的詹克團一起成立了比特大陸。

在詹克團的帶領下，比特大陸迅速研發出 55 nm 礦機晶元，並在 2013 年 11 月推出了螞蟻 S1 礦機。憑藉其優異的性能，比特大陸很快佔據了一部分市場份額。然而好景不長，2013 年 12 月，加密貨幣市場開始進入寒冬，比特幣價格從 1,100 美元的巔峰，一路下滑到 200 美元的最低點。

在 2014 年的漫長寒冬中，礦機市場也大受影響，一大批礦機廠商紛紛倒閉。「天才少年」蔣信予也同樣沒有熬過這個冬天---2014 年初蔣信予推出了第三代晶元 BE300，但卻出現了嚴重的質量問題，導致晶元滯銷，虧損嚴重的蔣信予隨後從人們的視野中消失。

出乎意料的是，比特大陸卻在寒冬中開始崛起：2014 年 4 月螞蟻 S2 礦機開始出售；7 月推出螞蟻 S3 礦機；12 月螞蟻 S5 礦機量產；到了第二年的 11 月，螞蟻 S7 礦機研發成功 ... 在比特大陸的凌厲攻勢下，2015 年下半年市場逐步回暖時，人們驚奇地發現礦機市場上幾乎只剩下比特大陸的螞蟻礦機。2015 年，比特大陸全年凈利潤達 3.34 億元，成了當之無愧的行業巨頭。

比特大陸為何可以取得如此大的成功？很多人認為礦機晶元的設計難度低，一開始確實這樣，但隨著礦機市場的逐步成熟，晶元設計也開始呈現出專業化和產業化的趨勢。礦機晶元的特殊之處在於，其主要用來並行運算，因此算力並不那麼重要，關鍵在於晶元的功耗---對於算力相同的兩款礦機，誰的功耗小，那麼誰的電費成本更低，進而在市場上更有優勢。

為此，比特大陸的開發人員經過一系列探索，發現了一種適合動態邏輯面積大管子多的標準單元，而這種標準單元的特別之處在於其觸發器是動態的。相比靜態邏輯的觸發器，動態邏輯觸發器的優勢在於其面積和功耗都是前者的一半。

同樣地，在這一時期，清華博士畢業的楊作興也開始以兼職形式加入比特大陸，並帶來了全定製方法學。眾所周知，目前的晶元設計依賴 EDA （電子設計自動化）工具，而全定製方法學則打破了該模式。全定製方法學在 RTL 設計的晶圓廠單元庫、邏輯綜合和布局三個設計環節採用定製化、人工化設計，每個細節設計都力求精雕細刻。儘管這樣效率低下，但對晶元的各方面都進行了定製化設計，使得晶元的功耗×面積優化比例大幅提高。

在動態邏輯方案和全定製方法學下，比特大陸於 2015 年完成了螞蟻礦機 S7 系列（28 nm）和 S9 系列（16 nm）的研發。這兩款機型在性能上遠遠優於其他廠商，其產品成本僅僅只有對手的一半。

晶元設計行業的特點在其特殊的市場結構。對於一般行業而言，低端產品佔據大部分市場份額，但高端產品的市場份額較低。而晶元市場的特殊之處在於，往往會出現「贏者通吃」的局面。

憑藉螞蟻 S7 與 S9 的銷量的成功，比特大陸一躍成為礦機晶元市場的巨頭，佔據市場 80% 以上的份額。在比特大陸的強大技術優勢下，國外的礦機晶元廠商紛紛出局：2014 年和 2015 年高調的 KNC、bitfury、Spondoolies-Tech、21 Inc. 都很快宣布破產或者退出礦機晶元市場。而隨著比特大陸的員工流動，動態觸發器和全定製方法學也逐漸傳播到國內其他晶元廠商手中，但相關技術仍然保留在國內。2017 年日本的 GMO 公司想要進入礦機晶元市場，但其落伍的技術設計，根本無法與國內的廠商抗衡，很快就因虧損而退出市場。

至此，礦機晶元市場成了中國廠商的天下。數據顯示，在 2017 年，中國的三大礦機廠商比特大陸，嘉楠耘智和億邦國際，壟斷了全球近 90% 的市場份額，剩下的也被諸如武漢芯動，比特微等其他中國廠商瓜分。

資本時代

2017 年比特幣迎來牛市，全年漲幅高到 1700%，巨額的投資收益吸引了全世界的目光。一時間比特幣和區塊鏈成為市場上最熱門的話題，眾多區塊鏈公司如雨後春筍般誕生，A 股市場則興起了「區塊鏈概念股」，創投圈也開始興起了「All in Blockchain」，而作為行業中最賺錢的礦機廠商也成了炙手可熱的公司。

在市場最瘋狂的 2017 年 12 月，比特大陸的銷售們受到了眾星捧月般的對待，客戶們紛紛給銷售送禮，請客吃飯，就為了得到螞蟻礦機的訂單，而此時比特大陸的訂單已經排到了第二年的春天。根據弗若斯特沙利文的數據顯示，在 2016 年 ASIC 礦機的市場規模僅僅 7 億美元，而到了 2017 年其市場規模就達到了 30 億美元；在當年的礦機交付量中，比特大陸出售了 94 萬台礦機，嘉楠耘智 29 萬台，億邦國際 5 萬台，佔據了全球市場 88% 的份額。在此情況下，礦機公司紛紛開始醞釀上市。

2018 年 9 月 26 日，比特大陸正式向港交所遞交招股說明書，加上嘉楠耘智和億邦國際分別與 2018 年早前先後赴港遞交上市申請書，一時間礦機晶元公司佔據了資本市場的頭條，而外界也終於可以一窺這些神秘礦機廠商的業務營收情況。當然，其結果大出人們意料，其經營績效情況居然優於同行業大多數的 A 股上市公司。

在營業收入方面，2017 年比特大陸的營收達到 164.52 億元，而同時期的 A 股半導體行業上市公司，營業收入最高的是天合光能 261.58 億元。因此從營收排名上看，比特大陸將在所有 A 股半導體上市公司中排名第四，低於第二名長電科技的 238.5 億元，第三名納思達的 213 億元，但高於隆基股份的 163.6 億元。

從凈利潤上看，嘉楠耘智與比特大陸連續三年都保持 1 倍以上的凈利潤增長率。在 2017 年，比特大陸的凈利潤高達 45.83 億元，嘉楠耘智為 3.61 億元，億邦國際為 3.85 億元。如果和上市公司一起按凈利潤排名，那麼 2017 年比特大陸的凈利潤可以傲視整個半導體行業---2017 年 A 股半導體上市公司中凈利潤最高的是隆基股份，但其凈利潤也只有 35.49 億元，較比特大陸少了近 10 億元的凈利潤。

然而，由於區塊鏈業務過於超前，港交所對礦機廠商的持續經營能力存疑，最終拒絕了三大礦機廠商的上市申請。區塊鏈企業的首次上市嘗試就此黯然退場。隨後三大礦機巨頭紛紛把目光轉向美國證券市場：2019 年 11 月 21 日，嘉楠耘智成功登陸美國納斯達克，成為全球首家區塊鏈上市公司；2020 年 6 月，億邦國際成功在美上市；據相關報道，比特大陸也在準備赴美上市。

杭州市為慶祝嘉楠耘智上市成為「全球區塊鏈第一股」而舉辦的燈光秀

礦機廠商們跌宕起伏的發展歷程，並未隨著赴美上市就划上終點，在不遠的未來，他們還會繼續抒寫屬於自己的輝煌。也許很多人對此會不屑，認為礦機晶元除了用於加密數字貨幣的挖礦外毫無價值。這種目前市場上頗為流行的錯誤觀點，然而很多人都沒有意識到，礦機晶元對半導體行業的價值和意義，不亞於如今規模達幾千億的國家集成電路基金，至少體現在以下三個方面：

（1）半導體產業人才的培育

我國晶元行業的問題在於，行業本身是一個人才密集型行業，但對人才的吸引力卻遠遠不足。根據《中國集成電路產業人才白皮書（2018-2019）》的調查，2018 年我國高校畢業生為 820 萬人，集成電路相關專業的畢業生總數約為 19.9 萬人，但只有 3.8 萬集成電路相關專業的畢業生進入本行業，即僅有 19% 左右的畢業生進入半導體行業就業。

究其原因，主要在於晶元行業的薪資水平不高。根據統計，在 2019 年中國上市公司中，金融行業的高管平均薪酬為 2280 萬元，房地產行業為 1478 萬元，而半導體行業僅 945.41 萬元。沒有市場競爭力的薪酬，無法吸引人才，因此產生大量人才缺口，根據《白皮書》預測，至 2021 年中國仍然存在 26.1 萬人的缺口。

相比而言，礦機廠商所在的區塊鏈行業平均薪水卻很高。根據獵聘網的相關數據，在 2019 年區塊鏈行業技術類崗位平均年薪為 38.4 萬元，高於互聯網行業的 20.1 萬元。與在 2018 年以前，半導體行業的待遇遠低於互聯網行業，導致大部分集成電路專業的畢業生都流入後者，而礦機晶元領域的興起，吸引了大批優秀的人才投身到礦機晶元設計領域，包括我們前面介紹的現任比特微公司創始人楊作興。

毫無疑問地，礦機晶元廠商，尤其是在 2018 年的「全民學芯」，力爭晶元國產化的熱潮前，其優厚的薪資待遇為我國的半導體產業挽留了大量晶元設計人才。更難能可貴的是，相比於連「流片」環節都沒有接觸過的高校科研人員，礦機晶元廠商為我國的晶元從業人員提供了絕佳的平台，無論是全球領先的 7nm 工藝，還是最先進的 5nm 工藝，都可以在第一時間參與設計並進行測試，在「干中學」中積累了大量的知識和經驗。

（2）前沿領域的技術積累

很多人對礦機晶元的一大誤區是其積累的技術在其他領域沒有用。在過去這種觀點可能正確，然而在人工智慧日益崛起和摩爾定律日漸失效的當下，這些技術卻展現出極大的價值和用途。

首先是人工智慧領域，由於邊緣運算的需求與日俱增，AI 開始從「雲端」走向「終端」。在各類平台中，CPU 擅長控制，並且其設計決定了在工作時為了減小數據傳輸對運算力的浪費，需要累積到一定數據量才進行計算，而這無法滿足 AI 需要的強實時性；GPU 則在負擔高功耗的同時只利用起其中部分的計算資源，不論是在雲端還是終端，都不是一個具有良好能耗比的選擇。因此，在高性能、低功耗的終端，ASIC 晶元越來越受歡迎。除了不能擴展以外，ASIC 晶元在功耗、可靠性、體積方面都有優勢。

為此，市場分析普遍認為，隨著邊緣計算的發展，ASIC 將成為未來 AI 晶元的核心。Ovum 調查報告指出，在 2016 年，雲端 (包含企業、數據中心等) 為深度學習晶元的主要營收領域，佔了 80%，但到 2025 年，此比例將會改變，邊緣佔比將達到 80%，而雲端的比例則降為 20%，ASIC 的市佔率可望隨著邊緣運算的需求增加而明顯攀升。預計到 2025 年 ASIC 的市佔率將從目前的 11% 大幅增加至 48%。

目前市場上主流 ASIC 有 TPU 晶元、NPU 晶元、VPU 晶元以及 BPU 晶元。由於 ASIC 開發周期長，僅有大廠有資金與實力進行研發，而比特大陸正是其中的佼佼者，在礦機晶元的研發中積累了大量的技術和經驗。除此之外，嘉楠耘智，億邦國際等其他廠商也對 AI 領域有所布局。

礦機晶元積累技術的另一個應用則是「摩爾定律」領域。上世紀 70 年代，Intel 公司創始人戈登·摩爾提出「當價格不變時，集成電路上可容納的晶體管的數目，約每隔 18-24 個月便會增加一倍」。與此同時，計算機性能通常也將提升一倍。然而自 2011 年開始，摩爾定律就很難持續推進下去。為此，包括英特爾在內的眾多半導體企業和專業機構紛紛寄希望於「架構創新」來實現「超越摩爾」。

礦機晶元領域的「全定製方法學」即使一種全新的「架構創新」方向：由楊作興採用全定製方法學設計的螞蟻 S7、螞蟻 S9、神馬 M3、神馬 M10，每一代礦機的推出，與同樣製程工藝的採用傳統方法設計的礦機晶元相比，在功耗×成本優化比例上，都提升了 4 倍以上。這遠超出了單純依靠先進位程工藝所帶來的提升。因此正如楊作興坦言，全制定方法學帶來了晶元設計上的創新，將有望繼續推動摩爾定律前行 5-10 年。

（3）對國內半導體產業的促進作用

2020 年 4 月，A 股上市公司的長電科技發布公告稱，由於封裝質量不合格，武漢芯動技術公司向無錫市中級人民法院提起訴訟，向長電科技索償 1.75 億元。值得注意的是，根據財報披露，2019 年長電科技全年凈利潤僅為 0.89 億元。

很多人在看到這條新聞時都表示不可思議，這家名不見經傳的武漢芯動公司，其索賠額度竟可以吃掉長電科技近一年的凈利潤。事實上，武漢芯動也是中國的一家礦機晶元廠商，只不過與比特大陸，嘉楠耘智這些市場巨頭相比，規模更小也更為低調。

當然，很多人也通過這件事，開始認識到礦機晶元在我們半導體產業鏈中的地位已經不可小覷，是下游的晶圓製造商和測封廠起到了重要的作用，尤其是在先進位程工藝領域，其作用更為重要。

從 2017 年開始，比特大陸和華為海思就成為台積電在中國大陸最大的兩個客戶。2017 年 10 月，台積電公布第三季度業務營收，令人震驚的是來自礦機晶元的需求，為台積電第三季營收增加了 3.5 億到 4 億美元。甚至由於礦機晶元在當年對華為海思的麒麟晶元產能形成了擠壓效應。根據集微網報道，2017 年 12 月比特大陸在台積電的 10nm 製程的訂單超過了華為海思的麒麟晶元。

從財務數據上也能發現此類現象，根據三大礦機公司的招股說明書和財報，從 2015 年至 2019 年，比特大陸，嘉楠耘智和億邦國際的銷售成本分別達到 83.24 億元，19.39 億元和 9.49 億元。在礦機的各類成本中，晶圓製造成本約為 75%，封裝及測試成本約為 15%，由此我們可以測算出三大礦機廠商在各年份花費在晶圓製造和測封上的費用，如下圖所示，在晶圓製造領域，三大礦機廠商的花費由 2015 年的 3.92 億元上升至 2019 年的 84.09 億元；測封費用由 2015 年的 7,848 萬元上升至 2019 年的 16.81 億元，年複合增長率均超過 1 倍。

以為三大礦機廠商提供測封服務的長電科技為例。長電科技是國內最大，也是全球第三大測封廠商。根據財報，2019 年長電科技的營業收入為 235.26 億元，凈利潤剛扭虧為盈，達到 0.97 億元。即便如此，長電科技的大部分盈利實際上是來源於政府補助。2019 年長電科技披露獲得政府補助 10,358.77 萬元，同樣地，從 2016 年到 2018 年的這三年，長電科技的凈利潤分別為 1.06 億元、3.43 億元、-9.39 億元，對應計入當期損益的政府補助卻高達 2.07 億元、3.51 億元、1.55 億元。這也意味著，作為全球第三大測封廠商的長電科技，很大程度上是依賴政府補貼過活。

很顯然，對於礦機晶元這個一個已經達到十億級別，且還在迅速增長的市場，對於國內的測封廠商而言十分重要。

同樣地，在晶圓製造領域，由於礦機晶元要求進行大規模、高性能和低功耗的計算，對先進位造工藝的需求十分大。由於礦機晶元更多地在意性能，加上需要搶佔市場，因此對晶圓的價格不是很在意，所以諸如台積電之類的晶圓代工廠，很樂意為礦機廠商增加訂單，甚至為允許礦機廠商參與 7nm 和 5nm 最新製程工藝的測試。

以嘉楠耘智為例，根據最新消息，目前國內的晶圓製造巨頭中芯國際已經開始與嘉楠耘智協商在 14nm 礦機上合作。那麼嘉楠耘智對 14nm 工藝晶元的需求有多大呢？歐科雲鏈研究院根據嘉楠耘智披露的每年各類型礦機銷售記錄以及礦機內部的晶元數量情況，測算了其每年對先進位程晶元的需求。如下表所示，在 2019 年，嘉楠耘智對 16 nm 晶元的需求大約為 7,609 萬片，預計對 14nm 晶元的需求，也將保持在同樣數量級別上。

根據中芯國際的官方消息，截至 2019 年底，中芯國際的 14nm 產能只有 3000 到 5000 晶圓 / 月，預計到 2020 年底也僅能達到 15,000 片晶圓 / 月。考慮到晶片的成品率和每個晶圓上的晶片數，我們預計假使嘉楠耘智將全部的 14nm 訂單都給了中芯國際，即使在 2020 年底完成了產能擴張，中芯國際也需要花費 1-2 個月的產能才能完成所有訂單。

因此，對於國內的晶圓代工巨頭而言，來自於礦機晶元的訂單絕對是一筆可觀的收入，這也將推動中國大陸境內的晶圓製造商研發更先進的製程工藝。

後記

比特大陸創始人吳忌寒早年在重慶就讀於南開中學，而南開系列學校由愛國教育家張伯苓在 1904 年創辦。近百年的南開中學，為中國培育了一大批知名學者和政界精英。然而在早年間，南開中學是私立學校，辦學經費主要來自社會個人捐款，但私人有能力捐款者，多是如政客曹汝霖、軍閥楊以德就給南開很多捐助。學生因此抗議，對此張伯苓表示：「美麗的鮮花不妨是由糞水澆出來的。」

如今的礦機晶元廠商，多有點當年張伯苓的境遇。由於區塊鏈技術尚處於早期，出現很多市場亂象，人們對礦機晶元廠商也頗有微詞。然而，作為加密數字貨幣底層的區塊鏈技術，可能並不是一些人口中的「糞水」，而是未來的「甘露」---2019 年 10 月 24 日，中共中央政治局就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行第十八次集體學習，國家領導人就此發表重要講話，肯定了區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和產業變革中起著重要作用，並將區塊鏈技術作為國家核心技術自主創新的重要突破口。相信未來隨著我國區塊鏈產業的進一步發展，人們會更多認識到礦機晶元廠商的價值。

作者簡介：歐科雲鏈研究院是歐科集團旗下研究機構，主要研究內容圍繞區塊鏈產業和數字貨幣兩大領域展開，與政府、企業、高校等都有密切的合作，在業內具有一定知名度。歐科雲鏈集團是全球領先的區塊鏈產業集團，總部設在中國北京，在美國、歐洲、韓國、日本等 10 余個國家和地區設有分公司或辦公室，旗下的歐科雲鏈已在港交所上市。