比特币 ASIC 芯片演进：从 BM1385 到 BM1373

一手拿着 Bitaxe Gamma，一手拿着旧的 Antminer S7。相同的算法。相同的 SHA-256。来自同一份 Satoshi 白皮书的相同比特币协议。但每个设备核心的硅芯片讲述了一个13 年、13 倍效率改进，以及挖矿硬件构建方式的根本性重新设计的故事。S7 的 BM1385 芯片在 2015 年以 200 J/TH 处于最先进水平。Gamma 的 BM1370 处于 15 J/TH。而全新的 BM1373——Bitmain 的第一款 3nm SHA-256 芯片，搭载于 Antminer S23 系列——将其推低到每芯片 10 J/TH。

每一代 ASIC 硅芯片都是一个故事：工艺节点缩小、电压域重新设计、晶体管数量翻倍或三倍、重新塑造的热包络以提取每一焦耳的有用工作。大多数矿工从不查看他们硬件的内部。芯片是散热器下的黑色方块，匿名而相同。但理解硅芯片，你就理解了独立挖矿的整个经济学：为什么有些链偏爱旧芯片，为什么 Bitaxe 真的不同于工业农场，为什么下一次减半会伤害一些运营商而不伤害另一些。

这是 Gufo 的完整芯片图谱。我们将逐一介绍从 2015 年到 2026 年的每一个主要 Bitmain 挖矿 ASIC，诚实地与 MicroBT 和 Auradine 的产品进行比较，最后对 BM1373 之后会发生什么进行有根据的推测。

ASIC 芯片实际上是什么（简要）

比特币挖矿 ASIC——专用集成电路——是为了一个确切目的设计的芯片：尽可能快地计算 SHA-256 哈希函数，同时尽可能少地消耗电力。不像 CPU 或 GPU 是通才，ASIC 是专才。它什么也做不了。但它做的那一件事，它每瓦做得比高端 GPU 快大约 100,000 倍。

芯片内部是数百万个并行运行的小型 SHA-256 计算核心，每个核心每个时钟周期计算一次哈希。现代 Bitmain 芯片在单个晶圆上包含数十万个这样的核心。每芯片的总吞吐量以每秒万亿次哈希（TH/s）衡量，总效率以焦耳每万亿次哈希（J/TH）衡量。J/TH 越低 = 每瓦更多有用工作 = 更低电费 = 有竞争力的矿工。

两个物理杠杆控制一切：

1. 工艺节点 — 晶体管有多小。更小 = 每平方毫米更多晶体管，更低的开关电压，更少的热量。行业在十年间从 28nm（BM1385）走到 3nm（BM1373）。
2. 架构 — 核心如何排列，它们如何通信，如何供电。智能架构从相同的硅面积中提取更多有用工作。

两者每一代都在改进。Bitmain 自 2013 年以来已经出货了 9 代以上的挖矿芯片。每一代都在 18-24 个月内使前一代过时。这就是挖矿艰难的原因。硬件与自身竞争。

Bitmain 芯片家族树

这是过去十年所有主要的 Bitmain SHA-256 挖矿 ASIC，从最老到最新，以及让每个芯片闻名的设备：

把最后一行读两遍。从 2015 年的 30 GH/s 到 2026 年的 2,500 GH/s。每芯片算力提升 83 倍。从 200 J/TH 到 10 J/TH。效率提升 20 倍。相同的算法。相同的网络。相同的 SHA-256 谜题。只是更好的硅芯片，年复一年。

工艺节点 — 这些数字实际意味着什么

”工艺节点”是制造芯片所使用的制造技术的简称。数字——28nm、7nm、3nm——历史上指的是芯片上最小的特征尺寸，尽管现代命名更多是营销而不是测量。重要的是：更小的数字意味着更多晶体管装入相同面积，每个晶体管在更低电压下切换，泄漏电流更少。

每次节点缩小大致带来：

• 2 倍晶体管密度 — 相同芯片面积内核心数翻倍
• ~30% 更低的每次操作功耗 — 相同工作产生更少热量
• ~15-25% 更高的时钟速度 — 每核心每秒更多哈希

结合起来，你就得到从 BM1385 到 BM1373 的累计收益：

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

作为对比：2017 年的 Antminer S9 需要 189 个芯片才能提供 14 TH/s。Antminer S23 需要 ~127 个 BM1373 芯片才能提供 318 TH/s——以 67% 的芯片数量提供 23 倍的算力，且装在尺寸相似的单个设备上。这就是十年硅芯片演进的实际样貌。

逐一介绍这些芯片

BM1385 (2015) — 始祖

第一款 Bitmain 大规模部署的芯片。建立在台积电的 28nm 工艺上。Antminer S7 使用了 162 个这种芯片，在 1,293W 功耗下提供 4.7 TH/s——壁端效率约 275 J/TH，芯片级 ~200 J/TH。按 2026 年的标准，S7 产生的算力比单个 Bitaxe Gamma 芯片还少。按 2015 年的标准，它是最先进的。

BM1387 (2017) — 传奇

赢得比特币挖矿半个十年的芯片。Antminer S9 使用了 189 个 BM1387 芯片，在 1,372W 下提供 14 TH/s（~98 J/TH）。多年来，S9 是地球上部署最多的比特币矿机——出货数百万台。即使在今天（2026），在电费低于 $0.04/kWh 的地区，一些 S9 仍然有利可图。单一芯片代提供八年有用服务。没有其他 Bitmain 芯片能匹敌这种寿命。

BM1397 (2019) — 7nm 转折点

Bitmain 第一款主流 7nm 芯片。用于 Antminer S17 系列。J/TH 大致比 BM1387 时代减半。也成为原始 Bitaxe MAX 项目的基础——第一款 DIY 单芯片独立矿机。BM1397 使用预计算的 midstates 而不是接收完整的区块头，这一架构细节使它与后来的几代区别开来。

BM1366 (2022) — 5nm 跃迁

Bitmain 挖矿产品线中的第一款 5nm 芯片。效率大幅跃升至 ~21 J/TH。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 ~0.48 TH/s 的单台 Bitaxe Ultra 解出了比特币区块 #887,212，在提交 6.19 亿份额后获得 3.125 BTC 的支付。这是现代时代”彩票挖矿实际上获得回报”最被引用的例子。

BM1368 (2024) — 架构重新设计

这里开始变得有趣。BM1368 是其一代中第一款进行了深度架构变化的芯片——不仅仅是工艺缩小。两个关键变化：

• 电压域重新设计：BM1368 从传统的 ~0.4V 域转移到 ~1.0-1.2V。这听起来反直觉——更高的电压通常意味着更多功率——但与新架构配合，它允许更简单的供电、更少的电压调节器，以及大幅提高的每芯片算力。
• 消除 PIC 控制器：上一代 Bitmain 芯片依赖独立的 PIC 微控制器来管理电压缩放和芯片通信。BM1368 直接集成了这些功能。结果：更简单的算力板、更少的故障点、更容易的固件开发。

Antminer S21 使用 108 个 BM1368 芯片在 17.5 J/TH 下提供 200 TH/s。Bitaxe Supra 使用单个 BM1368 在桌面上以 ~22 J/TH 提供 600-750 GH/s。架构重新设计相对于 BM1366 这一代提供了大约 6-7 倍的每芯片算力——这是 Bitmain 历史上最大的单代跃升。

BM1370 (2024-2025) — 精炼

BM1370 采用了 BM1368 架构并将其推得更远。相同的 5nm 工艺，但精炼以获得更高的每芯片算力（~1.2 TH/s vs 0.7）和更好的效率（~15 J/TH vs 17.5）。用于：

• Antminer S21 Pro — 195 芯片 × 1.2 TH/s = 234 TH/s at 15 J/TH（~3,510W）
• Antminer S21 XP Hyd — 324 芯片 × 1.46 TH/s = 473 TH/s at 12 J/TH 水冷（~5,676W）
• Bitaxe Gamma — 1 芯片，原装 1.0-1.2 TH/s，超频至 900 MHz / 1250 mV 可达 1.84 TH/s
• NerdQAxe++ / Zyber 8G — 4 芯片，4.8+ TH/s
• NerdOCTAxe — 8 芯片，10-12 TH/s

BM1370 的宽电压窗口（0.65V 到 1.30V）和频率余量（原装 525 MHz，好硅芯片上超频至 900-1000 MHz）使其成为社区的最爱。Bitaxe 超频指南遍地开花。AxeOS 固件添加了电压/频率调优 UI。该芯片成为工业级硅芯片与 DIY 桌面挖矿文化之间的桥梁。

BM1373 (2026) — 3nm 未来

Bitmain 第一款 3nm SHA-256 芯片。每芯片规格：

• ~2.5 TH/s 每芯片 — 大约是 BM1370 的两倍
• ~25W 每芯片 — 略高于 BM1370（原装 ~17W）
• 10 J/TH 效率 — 比 BM1370 好 33%
• 3nm 工艺 — Bitmain 四年来第一次节点缩小

部署在整个 Antminer S23 系列中：

S23 Hyd 3U 真的非凡：单个机架安装单元 1.16 PH/s，在 380-415V 三相电下消耗 11kW。单台 S23 Hyd 3U 产生的算力比 SoloFury 今天运营的整个 4× S21+ 舰队还多。Bitmain 对这些单元提供 7 年保修，表明对硅芯片寿命的信心。

Bitaxe 和 NerdQAxe 社区已经在为 BM1373 调整板子。TinyChipHub（事实上的开放硬件 ASIC 供应商）出货密封的 BM1373 芯片卷盘，4 芯片 NerdQAxe++ 构建预计将提供 10-12 TH/s——直接匹配 Zyber 8G Solo Miner 的算力，但 J/TH 显著更低。桌面独立挖矿的天花板刚刚又上移了一个数量级。

竞争对手：MicroBT (Whatsminer)

MicroBT 是 Bitmain 在 SHA-256 领域最严肃的竞争对手。他们设计自己的 ASIC 芯片（不是从 Bitmain 授权）并构建了一条平行的演进路径：

MicroBT 的策略是稳步精炼而不是戏剧性的架构跃迁。他们的 M60 系列使用 5nm 芯片，与 Bitmain 的 S21 产品线直接竞争。每瓦效率比 BM1370 这一代落后大约 10-15%——接近到足以让 Whatsminer 在 Bitmain 可用性受限的市场（亚洲部分地区、俄罗斯、某些非洲业务）继续受欢迎。

MicroBT 还没有宣布与 BM1373 等效的 3nm 芯片。行业分析师预计 2026 年末或 2027 年会有 Whatsminer M70 系列以缩小差距。在此之前，BM1373 / S23 系列在高端给 Bitmain 真正的效率领先。

不可预测因素：Auradine

Auradine 是一家美国的 ASIC 初创公司，在 2024 年纳什维尔的 Bitcoin 2024 上公开宣布了第一款西方设计的 3nm 比特币挖矿芯片——AT2880 Teraflux。规格（部署时验证）：

• 工艺：3nm（与 BM1373 相同的节点）
• 每芯片算力：未正式发布，但设备级效率与 BM1370 / BM1373 这一代相当
• 用于他们的 Teraflux 挖矿单元（每设备 ~100-200 TH/s，~13-15 J/TH）
• 美国制造叙事：吸引关心供应链政治的北美机构买家

Auradine 还不是大批量玩家——他们的生产规模相对于 Bitmain 或 MicroBT 较小——但他们代表了第一个真正的西方挑战者，对抗中国挖矿 ASIC 的双头垄断。如果 2026-2027 年地缘政治对中国芯片出口的压力加剧，Auradine 可能会显著增长。他们的硅芯片在纸面上有竞争力。问题是制造规模。

架构深度解析：BM1368 和 BM1370 之间发生了什么变化

对于实际打开硬件的矿工，BM1368→BM1370 的过渡是 Bitmain 近期历史上最有趣的工程变化。两款芯片都使用相同的 5nm 工艺节点。相同的逻辑架构。相同的 SHA-256 核心。然而 BM1370 在相似的功耗下提供 ~70% 更多的每芯片算力。

怎么做到的？三件事：

1. 每晶圆更多核心 — 精炼的 5nm 单元库允许更密集的 SHA-256 核心放置。在类似的晶圆面积上核心数大约 1.5 倍。
2. 优化的供电 — BM1370 较宽的电压窗口（0.65V 到 1.30V）让芯片在低功率稳态和高功率突发模式之间动态缩放。BM1368 的窗口较窄。
3. 更好的热耦合 — 芯片封装改进（不同的焊球间距、更好的散热器热界面）允许在更高的时钟速度下持续运行而不出现热节流。

对 Bitaxe 超频玩家来说，这意味着 BM1370 芯片可以在原装电压下推到 900+ MHz——这些频率会在几分钟内熔化 BM1368。这不是魔法；这是冶金学和封装。相同的硅芯片，更聪明的供电。

BM1373 的 3nm 跃迁实际带来什么

BM1373 是 Bitmain 第一款离开 5nm 节点的芯片。跃迁到 3nm 产生：

• ~33% 效率改进 在芯片级别（15 → 10 J/TH）
• ~2 倍每芯片算力（1.2 → 2.5 TH/s）
• ~50% 芯片数量减少 在等效的设备算力下
• 更低的热密度 — 即使在每芯片更高功率下，更小的晶圆意味着热量更容易提取

Antminer S23 Hyd 在 580 TH/s，9.5 J/TH 代表了广泛部署的 3nm SHA-256 硅芯片目前可能达到的水平。作为对比，上一代 S21 XP Hyd 需要 12 J/TH 才能达到 473 TH/s。相同的水冷包络。3nm 节点同时在两个轴上提供了 22% 更多的算力和 21% 更好的效率。这是真正的代际跃升，不是营销刷新。

这对独立矿工意味着什么？两件事：

1. 旧硬件（S19 系列、M30 系列）正在迅速接近过时，对于任何支付零售电价的矿工而言。效率差距现在太大了。到 2026 年末，预计会有大量舰队退役。
2. 桌面独立挖矿的天花板上移。Bitaxe 级单芯片 BM1373 构建将以桌面尺寸提供 2.5 TH/s。NerdQAxe 级 4 芯片构建将提供 10+ TH/s。这是”消费级”SHA-256 硅芯片的新地板。

经济图景：芯片代际和 ROI

对于运营舰队的矿工，问题不是”这个芯片酷不酷？“——而是”这个芯片在下一代让它过时之前能不能收回成本？“

在 $0.07/kWh 托管和当前 BTC 价格（~$96k）下的粗略 ROI 数学：

数字是说明性的——真实 ROI 取决于算力价格、难度、BTC 价格和正常运行时间——但方向性信息清楚。S23 系列重置了 ROI 表。旧的 S19 硬件现在在大多数司法管辖区在热力学和经济上都过时了。S21 和 S21+ 仍然有利可图，但回本期更长。S23 Hyd 是新的舰队旗舰，等待太久才升级的运营商将被难度增加挤出市场。

对独立挖矿（和 SoloFury）的影响

特别对独立矿工而言，芯片演进有三个直接后果：

1. Bitaxe 级硬件比以往任何时候都更可行

基于 BM1373 的单芯片矿机在 2.5 TH/s 显著改变了数学。对于 BC2 / BCH2 链，单个 BM1370 Bitaxe 每 1-2 天找到一个区块，一台 BM1373 设备将在数小时内找到。对于 XEC，单芯片的预期时间从 ~50 天下降到 ~25 天。消费级独立挖矿正在真正回归可行性，而不仅仅是彩票模式。

2. 工业 S21+ 舰队仍然是 BCH 的甜蜜点——目前

SoloFury 的 4× S21+ 舰队（共 940 TH/s）以平均每 22 天约 1 个的速度找到 BCH 区块。不管是哪一代，这个数学都成立，直到 BCH 网络算力显著上升（这需要在 BCH 上专门大规模部署 S21+/S23——目前没有发生）。对于 2026-2027 年，小型 S21+ 舰队仍然是个人 BCH 独立矿工最具成本效益的进入点。

3. 竞争压力是真实的

随着 S23 部署扩展，比特币网络算力将上升。使用旧硬件的运营商将被迫选择：升级、找到补贴电力或关闭。在较小链（BCH、BC2、BCH2、XEC）上的独立矿工免受这种压力影响，因为这些网络没有经历激进的 S23 部署。较小的链仍然是独立挖矿在结构上受保护的细分市场。

BM1373 之后会发生什么

Gufo 对 2027-2028 年的预测：

• 2nm BM1xxx — Bitmain 的下一个节点缩小。预期芯片级 4-5 J/TH，比 BM1373 好大约 50%。设备可能在 2027 年末可部署。
• 垂直/3D 堆叠 — 业界一直在试验内存的堆叠芯片晶圆。挖矿 ASIC 可能跟进。这可能在没有进一步节点缩小的情况下提供 2-3 倍每芯片算力。
• 供电创新 — 直接片上 DC-DC 转换器、集成冷却通道、更激进的电压缩放。架构胜利现在与工艺节点胜利同样重要。
• “琐碎”收益的终结 — 2nm 以下的工艺缩小变得过于昂贵。未来的效率改进将越来越多地来自架构，而不是光刻。创新放缓但不停止。

结语

十年的比特币挖矿硅芯片产生了 20 倍的效率改进和 83 倍的每芯片算力增加。芯片变得更小、更快、单位工作更便宜，并且越来越普及。相同的算法。相同的网络。相同的 Satoshi 白皮书。只是更好的硅芯片，年复一年。

对于独立矿工，这既是好消息也是坏消息。坏消息：网络每年都变得更难，小运营商必须升级或接受较小的相对份额。好消息：你家里的 Bitaxe Gamma 与工业农场的 BM1373 具有相同的每哈希概率。芯片不知道它小。网络不在乎。概率在哈希数量上是均匀的，无论谁计算的。

BM1373 是 2026 年比特币挖矿所处的位置：3nm 硅芯片，10 J/TH，每芯片 2.5 TH/s，部署在从桌面 NerdQAxe 构建到每个消耗 11kW 的机架式 3U 巨兽的机器中。从 BM1385 的 200 J/TH 到 BM1373 的 10 J/TH，十一年。下一个十一年可能会带来另外 5-10 倍的改进。芯片将继续缩小。网络将继续调整。数学将继续工作。

选择你的硅芯片。选择你的链。插入。等待。骰子仍在滚动。

每个芯片都是物理学的小奇迹：数十亿晶体管每秒切换数十亿次，计算一个特定的密码学谜题，追求一个数字，最终，凭借耐心和运气，将解锁一个区块。猫头鹰知道：硅芯片在演进，但狩猎不变。