比特币 ASIC 芯片进化史：从 BM1385 到 BM1373

一手拿一台 Bitaxe Gamma，另一手拿一台老旧的 Antminer S7。同样的算法。同样的 SHA-256。同样出自中本聪白皮书的同一个比特币协议。但每台设备核心的硅片却讲述着一个11 年、20×效率提升，以及挖矿硬件制造方式根本性重新设计的故事。S7 的 BM1385 芯片在 2015 年以 200 J/TH 的水平是当时的顶尖水准。Gamma 的 BM1370 达到了 15 J/TH。而 BM1373——Bitmain 首款 3nm SHA-256 芯片，搭载于 Antminer S23 系列——把这个数字压到了每颗芯片 10 J/TH。

要点速览

• 11 年的硅片进化 = 20×的效率提升（200 → 10 J/TH），以及单颗芯片 83×的算力提升（30 GH/s → 2.5 TH/s）——同样的算法，同样的网络。
• BM1373（3nm）是当前的前沿：单颗芯片约 ~2.5 TH/s、约 ~10 J/TH，驱动着 Antminer S23 系列。
• 最大的单次飞跃来自架构而非制程：BM1368（S21）重新设计了电压域并去掉了 PIC 控制器，相比上一代单颗芯片算力提升约 6–7×。
• 架构胜过制程节点：Auradine 同样出货 3nm 芯片，但也只达到约 ~16–17 J/TH——落后于 Bitmain 的 3nm BM1373，这证明了单靠制程节点无法取胜。
• 对独立矿工来说，芯片并不会改变你每次哈希的胜率。一台家用 Bitaxe 与工业级 BM1373 拥有完全相同的单哈希概率——唯一的区别只是哈希数量。

ASIC 硅片的每一代都是一个故事：制程节点的缩小、电压域的重新设计、翻倍或翻三倍的晶体管数量，以及为榨取每一焦耳有用功而重塑的热设计。大多数矿工从未看过自己硬件的内部——芯片不过是散热片下的黑色方块。但理解了硅片，你就理解了独立挖矿的经济学：为什么有些链偏爱旧芯片，为什么 Bitaxe 真的与工业矿场不同，为什么下一次减半会打击某些运营者而放过另一些。这是一份完整的芯片图谱——涵盖 2015 年到 2026 年 Bitmain 每一款主要挖矿 ASIC，与 MicroBT 和 Auradine 诚实对比，最后就 BM1373 之后会是什么给出有根据的推测。

ASIC 芯片到底是什么（简述）

比特币挖矿 ASIC——专用集成电路——是一种专为一个目的而设计的芯片：在尽可能少耗电的情况下，尽可能快地计算 SHA-256 哈希函数。与作为通才的 CPU 或 GPU 不同，ASIC 是个偏才：它别的什么都做不了，但唯一能做的这件事，它做得比高端 GPU每瓦特快约 100,000×。

芯片内部有许多并行运行的小型 SHA-256 运算核心，每个核心在每个时钟周期都在计算哈希。现代 Bitmain 芯片在单个裸片上集成了数十万个这样的核心。单芯片吞吐量以每秒太哈希（TH/s）计量，效率以每太哈希焦耳（J/TH）计量。J/TH 越低 = 每瓦特有用功越多 = 电费越低 = 越具竞争力的矿机。

两个物理杠杆掌控着一切：

1. 制程节点——晶体管有多小。越小 = 每平方毫米容纳的晶体管越多，开关电压越低，发热越少。这个行业在十年间从 28nm（BM1385）走到了 3nm（BM1373）。
2. 架构——核心如何排布，如何通信，电力如何分配。聪明的架构能从同样的硅片面积中榨取更多有用功。

两者每一代都在改进。Bitmain 自 2013 年以来已出货九代以上的挖矿芯片，每一代都在 18–24 个月内让上一代过时。这正是挖矿之所以艰难的原因：硬件在与自己竞争。

Bitmain 芯片家族树

以下是过去十年间 Bitmain 每一款主要的 SHA-256 挖矿 ASIC，从最老到最新，附带让每颗芯片成名的设备：

把最后一行读两遍。从 2015 年的 30 GH/s 到 2026 年的 2,500 GH/s——单芯片算力提升 83×。从 200 J/TH 到 10 J/TH——效率提升 20×。同样的算法。同样的网络。同样的 SHA-256 谜题。只是一年比一年更好的硅片。

制程节点——这些数字到底意味着什么

”制程节点”是制造该芯片所用制造工艺的简称。28nm、7nm、3nm 这样的数字历史上指的是最小特征尺寸，尽管现代命名更多是营销而非精确测量。真正重要的是：数字越小，意味着同样面积能容纳的晶体管越多，每个晶体管在更低电压下开关，漏电也更少。

每一次制程节点缩小大致带来：

• 2× 晶体管密度——同样芯片面积上两倍的运算核心
• 每次运算功耗降低约 ~30%——同样的工作产生更少的热量
• 时钟频率提高约 ~15-25%——每个核心每秒更多的哈希

BM1385（28nm，2015）：30 GH/s，200 J/TH
BM1373（3nm，2026）：2,500 GH/s，10 J/TH
提升：单芯片算力 83×，效率 20×，历时 11 年

作为参照：2017 年的 Antminer S9 需要 189 颗芯片才能提供 14 TH/s。Antminer S23 只需约 ~127 颗 BM1373 芯片就能提供 318 TH/s——芯片数量是 67%，算力却是 23×，而且是在外形规格相近的单一设备上实现的。这就是十年硅片进化在实践中的样子。

逐一细数每款芯片

BM1385（2015）——始祖

第一款大规模广泛部署的 Bitmain 芯片，基于台积电的 28nm 工艺制造。Antminer S7 使用了 162 颗这种芯片，在 1,293W 功耗下提供 4.7 TH/s——按墙插测算约 275 J/TH，芯片级约为 ~200 J/TH。以 2026 年的标准来看，S7 产出的算力甚至不及一颗 Bitaxe Gamma 芯片。而以 2015 年的标准，它是当时的顶尖水准。

BM1387（2017）——传奇

这颗芯片主宰了比特币挖矿半个十年。Antminer S9 使用 189 颗 BM1387 芯片，在 1,372W 功耗下提供 14 TH/s（~98 J/TH）。多年来，S9 曾是这个星球上部署最广的比特币矿机——出货量达数百万台。即使到了 2026 年，一些 S9 在电价低于 $0.04/kWh 的地区仍能盈利（并且是很棒的取暖器，我们在老款 Antminer 指南中有过介绍）。没有其他任何一款 Bitmain 芯片能达到这样的长寿命。

BM1397（2019）——转向 7nm

Bitmain 首款主流 7nm 芯片，应用于 Antminer S17 系列。它把 BM1387 时代的 J/TH 大致减半，并成为初代 Bitaxe MAX——首款 DIY 单芯片独立矿机——的基础。BM1397 使用预计算的中间状态（midstate），而不是接收完整的区块头，这个架构细节将它与后来的世代区分开来。

BM1366（2022）——跃入 5nm

Bitmain 挖矿产品线首款 5nm 芯片，效率大幅跃升至约 ~21 J/TH。应用于 Antminer S19 XP（140 TH/s，21.5 J/TH）和 Bitaxe Ultra。Bitaxe Ultra 在独立挖矿历史上占有特殊地位——2025 年 3 月，一台算力约 ~0.48 TH/s 的 Bitaxe Ultra 解出了比特币区块 #887,212，获得 3.125 BTC 加手续费，成为现代最常被引用的”彩票式挖矿真的有回报”的例子。

BM1368（2024）——架构重新设计

这里开始变得有意思。BM1368 是同代芯片中首款做出深度架构变更的——而不仅仅是制程缩小。两个关键举措：

• 电压域重新设计：BM1368 从传统的约 ~0.4V 电压域转向了约 ~1.0-1.2V。这听起来反直觉——更高电压通常意味着更高功耗——但结合新架构，这反而实现了更简单的电力分配、更少的稳压器数量，以及大幅提升的单芯片算力。
• 取消了 PIC 控制器：此前的 Bitmain 芯片依赖一颗独立的 PIC 微控制器来管理电压调节和芯片通信。BM1368 直接集成了这些功能——哈希板更简单，故障点更少，固件开发也更容易。

Antminer S21 使用 108 颗 BM1368 芯片，在 17.5 J/TH 下提供 200 TH/s；Bitaxe Supra 使用单颗 BM1368，在桌面上以约 ~22 J/TH 提供 600-750 GH/s。这次重新设计相比 BM1366 世代，带来了单芯片算力约 6-7× 的提升——这是 Bitmain 历史上最大的单代飞跃。

BM1370（2024-2025）——精细打磨

BM1370 沿用了 BM1368 的架构并进一步推向极限。同样的 5nm 工艺，经过打磨后实现了更高的单芯片算力（约 ~1.2 TH/s，此前为 0.7）和更好的效率（约 ~15 J/TH，此前为 17.5）。应用于：

• Antminer S21 Pro——195 颗芯片 × 1.2 TH/s = 234 TH/s，15 J/TH（约 ~3,510W）
• Antminer S21 XP Hyd——324 颗芯片 × 1.46 TH/s = 473 TH/s，水冷 12 J/TH（约 ~5,676W）
• Bitaxe Gamma——1 颗芯片，标准 1.0-1.2 TH/s，超频后最高可达约 ~1.84 TH/s
• NerdQAxe++ / Zyber 8G——4 颗芯片，4.8+ TH/s
• NerdOCTAxe——8 颗芯片，10-12 TH/s

BM1370 宽广的电压窗口（0.65V 到 1.30V）和频率余量（标准 525 MHz，优质硅片超频后最高可达 900-1000 MHz）让它成了社区的宠儿。Bitaxe 超频指南遍地开花；AxeOS 固件加入了调优界面。这颗芯片成为了工业级硅片与 DIY 桌面挖矿文化之间的桥梁。

BM1373（2026）——3nm 的未来

Bitmain 首款 3nm SHA-256 芯片，由 TinyChipHub 作为 Antminer S23 主板核心出售。单芯片规格：

• 单芯片约 ~2.5 TH/s——大约是 BM1370 的两倍
• 单芯片约 ~25W——略高于 BM1370（标准约 ~17W）
• 10 J/TH 效率——比 BM1370 好约 33%
• 3nm 工艺——Bitmain 四年来的首次制程节点缩小

已部署于整个 Antminer S23 系列（在 2025 年世界数字矿业峰会上发布，2026 年陆续出货）：

S23 Hyd 3U 确实令人惊叹：单个机架单元实现 1.16 PH/s，在 380-415V 三相电源下消耗 11kW——比四台 S21+ 加起来的算力还高。Bitmain 提供 7 年质保，这体现了对硅片长期可靠性的信心。（关于 S23 完整的购买者分析——价格、ROI、独立挖矿概率——见我们的 Antminer S23 指南。）

Bitaxe 和 NerdQAxe 社区已经在为 BM1373 改装电路板：TinyChipHub 出售该芯片的密封卷带，4 芯片的 NerdQAxe++ 构建方案预计能达到 10-12 TH/s——与 Zyber 8G Solo Miner 算力相当，而 J/TH 却明显更低。桌面独立挖矿的天花板又向上迈了一个数量级。

竞争对手：MicroBT（Whatsminer）

MicroBT 是 Bitmain 在 SHA-256 领域最认真的竞争对手。它设计自己的 ASIC 芯片（未获 Bitmain 授权），走出了一条平行的进化路径：

MicroBT 的策略一直是稳步打磨而非戏剧性的架构飞跃。其 M60 系列采用 5nm 芯片，与 Bitmain 的 S21 产品线直接竞争——单瓦效率大约落后 BM1370 一代 10-15%，差距足够小，使得 Whatsminer 在 Bitmain 供货受限的地区（亚洲部分地区、俄罗斯、非洲某些运营区）依然保持人气。MicroBT 尚未公布对标 BM1373 的 3nm 产品；分析师预计 Whatsminer M70 系列将在 2026 年末或 2027 年推出以缩小差距。在此之前，BM1373 / S23 让 Bitmain 在高端市场保有真正的效率优势。

黑马：Auradine

Auradine 是一家总部位于美国（硅谷）的 ASIC 初创公司，成立于 2022 年，获得了包括 Marathon Digital 在内超过 8000 万美元的融资支持。它在 2023 年 11 月发布了首条西方设计的 3nm 比特币挖矿产品线——Teraflux AT2880——并于 2024 年开始出货，据 TheEnergyMag 报道。值得注意的是，这使得一款 3nm 比特币 ASIC 早于 Bitmain 的 BM1373 投入实际使用。经过验证的规格：

• 工艺：3nm——与 BM1373 相同的制程节点
• AT2880（风冷）：在实际测试中最高可达 260 TH/s，效率约 16-17 J/TH（TheMinerMag 实测约 ~17，高于 Auradine 宣传的 15 J/TH 营销数字）
• 浸没式（AI3680）和水冷（AH3880）版本：约 ~375-600 TH/s，约 ~14-14.5 J/TH
• ”美国制造”叙事：吸引对供应链政治问题保持警惕的北美机构买家

这里有启发性的一点：尽管共享同样的 3nm 制程节点，Auradine 的风冷型号却停留在 16-17 J/TH 附近——这与 Bitmain 5nm 的 S21/BM1370 世代相当，远远落后于 3nm BM1373 的 10 J/TH。同样的制程节点，结果却大相径庭——证明了架构和电力设计与光刻工艺同样重要。Auradine 目前还不是大批量出货的玩家，但在 2025 年 11 月，它发布了目标为 9.8 J/TH 的下一代 Teraflux；如果能够兑现，这将跻身有史以来最高效的比特币硬件之列。如果针对中国芯片出口的地缘政治压力加剧，Auradine 有可能快速成长——悬而未决的问题在于制造规模。

架构深度解析：BM1368 → BM1370

对于真正拆开硬件研究的矿工来说，BM1368→BM1370 的转变是近期最有趣的工程变化。两者使用相同的 5nm 制程节点、相同的逻辑架构、相同的 SHA-256 核心——然而 BM1370 却在相近功耗下提供单芯片高出约 ~70% 的算力。为什么？三个原因：

1. 每块裸片上的核心更多——经过打磨的 5nm 单元库允许更密集的核心布局，在相近裸片面积上核心数量提升约 1.5×。
2. 优化的电力分配——BM1370 更宽的电压窗口（0.65V 到 1.30V）让它能在低功耗稳态和高功耗突发模式之间动态调节；BM1368 的窗口则更窄。
3. 更好的热耦合——封装工艺的改进（焊球间距、导热界面）使其能够在不降频的情况下维持更高的时钟频率。

对于 Bitaxe 超频玩家来说，这正是为什么 BM1370 芯片在标准电压下能被推到 900+ MHz——这样的频率会烧毁一颗 BM1368。这不是魔法；这是冶金学与封装工艺。同样的硅片，更聪明的电力分配。

BM1373 的 3nm 飞跃实际带来了什么

BM1373 是 Bitmain 首款离开 5nm 制程节点的芯片。迈向 3nm 带来了：

• 芯片级约 ~33% 的效率提升（15 → 10 J/TH）
• 单芯片算力约 ~2×（1.2 → 2.5 TH/s）
• 在同等设备算力下，芯片数量约减少 ~50%
• 更低的热密度——即便单芯片功耗更高，更小的裸片也让散热变得更容易

580 TH/s、9.5 J/TH 的 S23 Hyd 代表了当前 3nm SHA-256 硅片能做到的水平。相比之下，上一代的 S21 XP Hyd 在同样的水冷封装下，473 TH/s 需要 12 J/TH。3nm 制程节点在同时实现算力提升 22% 和效率提升 21% 这两个方向上都取得了进展。这是真正的代际飞跃，而不是营销式的小改款。这对独立矿工意味着什么：

1. 较老的硬件（S19、M30 系列）正走向淘汰——对任何按零售电价付费的人来说，效率差距如今已经太大。预计到 2026 年底前会有大量矿机机队退役。
2. 桌面独立挖矿的天花板正在上升。单芯片 BM1373 构建方案将在桌面上提供 2.5 TH/s；4 芯片的 NerdQAxe 级构建方案则能达到 10+ TH/s。这就是”消费级”SHA-256 硅片的新地板。

2026 年年中的芯片世代与投资回报率

对于运营矿机机队的矿工来说，问题不是”这颗芯片酷不酷”，而是”它能在下一代让它过时之前收回成本吗”？在 $0.07/kWh 电价、BTC 价格接近 $61k、hashprice 约为 $29/PH/天（2026 年年中）的假设下，大致的利润率如下，据 Hashrate Index 数据：

这些数字仅供参考——实际利润率会随 hashprice、难度、BTC 价格和在线率变动——但方向性的信息非常明确。在 2026 年年中残酷的 hashprice 下，S19 硬件已经亏损，S21 级设备在七美分电价下也只是微薄利润到勉强盈亏平衡；只有最新的高效硅片才能获得健康的利润率。S23 重置了整个格局，而那些拖延升级太久的运营者，会在每一次难度上调中被进一步挤压。（利润率为何变得如此微薄，是我们减半余波分析探讨的主题。）

对独立挖矿的影响

1. Bitaxe 级硬件比以往任何时候都更具可行性

一台基于 BM1373、算力 2.5 TH/s 的单芯片矿机改变了这道数学题。在 BC2 / BCH2 这类链上，一台单芯片的 BM1370 Bitaxe 每一两天能找到一个区块，而一台 BM1373 设备能在几小时内找到；在 XEC 上，单芯片的预期时间大致减半。消费级独立挖矿正真正回归可行性，而不再只是彩票模式。

2. 小型 S21+ 配置目前仍是 BCH 的最佳位置

一套四台机器的 S21+ 配置（约 ~940 TH/s），在 2026 年年中的难度下，平均大约每几周出一个 BCH 区块。只要 BCH 网络算力不显著上升，这道数学题在各芯片世代间都能保持成立——而这需要在 BCH 上专门大规模部署 S21+/S23，目前并未发生。就 2026-2027 年而言，小型 S21+ 集群仍是个人 BCH 独立矿工具有成本效益的入门选择。（可以在盈利能力工具中自行测算你的数字。）

3. 竞争压力是真实存在的

随着 S23 部署规模扩大，比特币的网络算力不断上升，迫使使用较旧硬件的运营者要么升级，要么寻找补贴电价，要么关停。而在更小的链（BCH、BC2、BCH2、XEC）上的独立矿工则相对受到保护，因为这些网络并未出现激进的 S23 部署。更小的链依然是独立挖矿在结构上受到保护的一个利基市场。

BM1373 之后会是什么

对 2027-2028 年可能出现的情况：

• 2nm 硅片——Bitmain 的下一次制程节点缩小。预计芯片级效率约 5-7 J/TH，大约在 2027 年末左右可部署。
• 垂直 / 3D 堆叠——借鉴自存储芯片行业，堆叠裸片有可能在无需进一步缩小制程节点的情况下，带来单芯片 2-3× 的算力提升。
• 电力分配方面的创新——芯片上直接的 DC-DC 转换、集成冷却通道、更激进的电压调节。架构上的胜利如今与制程上的胜利同等重要。
• “轻松”增益时代的终结——2nm 以下的制程缩小成本会变得极其高昂，因此未来的效率提升将越来越多地来自架构而非光刻工艺。创新会放缓，但不会停止——Auradine 在 3nm 上设定的 9.8 J/TH 目标，正是这种架构驱动型增益的典型例子。

结论

十年的比特币挖矿硅片进化，带来了 20×的效率提升和单芯片 83×的算力增长——单位工作量的成本变得更小、更快、更便宜。同样的算法，同样的网络，同样的中本聪白皮书；只是硅片一年比一年更好。

对独立矿工来说，这既是好消息也是坏消息。坏消息是：网络每年都在变得更难，小型运营者必须升级，或者接受更小的相对份额。好消息是：你家中的 Bitaxe Gamma，拥有与工业矿场中的 BM1373 完全相同的单哈希概率。芯片并不知道自己很小；网络也毫不在意。无论是谁计算出来的，概率在哈希数量上都是均匀分布的。

BM1373 正是 2026 年比特币挖矿所处的位置：3nm 硅片，10 J/TH，单芯片 2.5 TH/s，应用于从桌面级 NerdQAxe 构建到 11kW 机架式 3U 巨兽在内的各种机器。从 BM1385 的 200 J/TH 到 BM1373 的 10 J/TH，历时十一年——而接下来的十一年很可能还会再带来 5-10×的增益。芯片持续缩小，网络持续调整，而这道数学题始终成立。选好你的硅片，选好你的链，接上电源，然后等待——骰子仍在滚动。