从车库到吉瓦：比特币挖矿硬件的演变

了解比特币挖矿

在深入研究之前，以下是您将学到的内容的快速快照： 比特币挖矿 最初是使用 CPU 和 GPU 的“车库矿工”的周末修补项目，但 ASIC 和大型机构农场的兴起挤压了家庭运营。作为回应，“彩票挖矿”出现了——一种高风险、高回报的单人挖矿形式，爱好者在家中部署 USB 挖矿等低成本设备，希望获得整个区块的奖励。

我们将追溯从 CPU 挖矿早期到 ASIC 革命再到今天的彩票矿工的旅程，介绍顶级设备（Bitaxe、T-Dongle、CYD、Lucky Miners 等），并权衡每种设备的优缺点。最后，我们将向您展示如何开始成为 DIY 家庭或车库矿工，将大卫与歌利亚的精神引导到对抗大型农场。

比特币挖矿的历史

在专用硬件接管之前，比特币挖矿经历了三个不同的阶段：首先是 CPU 自由竞争，然后是 GPU 推动的繁荣，最后是将家用钻机推向边缘的 ASIC 革命。2009 年 1 月，中本聪在标准 PC CPU 上挖掘了创世区块——任何人都可以加入，只需下载 Bitcoin-QT 客户端和台式电脑即可加入。到 2010 年底，游戏玩家发现显卡可以以 CPU 速度的 10-100× 的速度产生哈希值，从而在各地的客厅中产生运行 CGMiner 和 BFGMiner 等软件的多 GPU 装置。

然后，在 2013 年 1 月，嘉楠科技推出了第一批量产的 ASIC 矿机——为比特币的 SHA-256 算法量身定制的芯片——几个月内，从 Butterfly Labs 到比特大陆的公司都在竞相制造更快的机器。到 2015 年年中，比特币上的 CPU 和 GPU 在功能上已经过时了;只有最高效的 ASIC 农场才能有意义地竞争。

CPU 挖矿：一场运动的起源

上 2009 年 1 月 3 日 中本聪开采了 创世区块 （区块 0）使用标准 PC CPU，在 coinbase 中嵌入“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks”作为时间戳和政治声明。四天后，在 一月 9 中本聪在 SourceForge 上发布了比特币软件 （Bitcoin-QT） 的 0.1 版本，使任何拥有台式机的人都可以在没有专门硬件的情况下参与挖矿。

在这个早期的“平等主义阶段”，业余爱好者和密码朋克在笔记本电脑上运行全节点，笔记本电脑在桌子下和车库里嗡嗡作响，通常没有备份私钥——这一疏忽导致了无数硬币的丢失。CPU 挖矿奖励丰厚（每个区块 50 BTC），区块在几分钟或几小时内解决，使家庭挖矿既有利可图又具有教育意义。

GPU 革命：显卡的兴起

由 2010 年 10 月 中，加密爱好者发现，最初为并行图形任务设计的 GPU 可以更高效地执行比特币的 SHA-256 哈希。高端 CPU 稳定在 ~33 MH/s，而 Radeon 7970 等 AMD GPU 达到 ~675 MH/s，a 20× 每个设备的哈希算力提高。软件如 CGMiner （一个从 cpuminer 分叉而来的开源 C 程序）成为 Windows、Linux 和 macOS 上 GPU 挖矿的事实标准，而 BFGMiner 是一款支持 AIC、FPGA、GPU 和 CPU 的模块化挖矿机，在工匠中获得了关注。

游戏玩家将最初为图形或科学计算构建的多 GPU 设备重新用于采矿“农场”，配备电源和定制冷却系统，压缩高达 1000 MH/秒 来自消费类硬件。这个时代使采矿民主化，但也开始了对更强大设置的军备竞赛。

ASIC 的出现：嘉楠耘智及其他

真正的范式转变到来了 2013 年 1 月 什么时候 嘉楠科技 推出首款基于 130 纳米 VLSI 技术的商用 ASIC 比特币矿机，提供 数量级 比 GPU 更高的性能和更好的能效。嘉楠科技的 Avalon 系列承诺以一小部分功耗实现 terahash 级的速度，很快竞争对手公司就进入了市场。 比特大陆 2013 年底推出了 Antminer 系列，利用先进的 55 纳米和 28 纳米芯片进一步提高了效率。ASIC 的泛滥大幅削减了哈希成本，并成倍地提高了全球网络哈希率，迫使矿工投资硬件，否则就有落后的风险。

ASIC 军备竞赛：巨人出现

随着专用芯片将哈希率推向天价，像 蝴蝶实验室 （成立于 2012 年 6 月）和 阿瓦隆 加入嘉楠科技生产尖端矿机，而比特大陆则扩展到数百万美元的数据中心。新闻媒体报道了四川水电站和德克萨斯州风力发电厂的 ASIC 发电厂，每个发电厂都有数万台设备，耗电量数兆瓦。公司改进了定制冷却、直接电源合同和批量 ASIC 订单，将硬件迭代从 130 纳米降低到 16 纳米 2015 年年中 ，无情地争取每焦耳的最大哈希值。

到 2015 年，CPU 和 GPU 挖矿将过时

由 2014 ，非专用硬件几乎无关紧要：GPU 的峰值为亚 GH/s 水平，功耗为 200-300 W，而单个 ASIC 可以提供 1000+ GH/秒 在 <100 W 时。大多数开源矿工完全放弃了对 GPU 的支持，家用钻机无法再在工业电价和哈希率上收支平衡。 中央处理器 和 图形处理器 矿池解散或转向山寨币;只有 ASIC 驱动的设置在比特币网络上仍然有利可图，巩固了 DIY 挖矿时代的结束。

机构挖矿的兴起

随着哈希率的飙升，工业运营成为焦点。能源廉价或补贴地区 — 四川的 水电 在中国，魁北克的水力发电厂和德克萨斯州的风电场拥有庞大的设施，容纳了数万名矿工，每个矿工的耗电量为千瓦。

这些大型农场利用了规模经济：批量设备购买、定制冷却解决方案和直接电力合同将每 terahash 的成本推得如此之低，以至于家用钻机无法收支平衡。到 2020 年，独立矿工在全球哈希率上四舍五入，无法聚集工业矿池的原始力量。

面对这一现实，以家庭为基础的比特币挖矿社区寻找新的策略，以便在不匹配 Goliath 的资本的情况下留在游戏中。

彩票挖矿的出现

进入 “lottery mining” — 一种策略 单人矿工 部署低哈希率硬件，其唯一目的是自己命中区块，而不是在矿池中工作。这类似于每十分钟买一张抽奖券：获胜的几率微乎其微，但奖品——目前 3.125 比特币 加上费用 - 可以改变生活。

这种方法在 2023 年至 2025 年重新受到关注，作为矿池挖矿的替代方案。彩票矿工不是追求微小的、可预测的支出，而是追求完整的区块奖励，拥抱高方差以获得大赢家的快感。他们用稳定性换取头奖的机会，为家庭运营注入兴奋和希望的元素。

彩票挖矿如何运作

在传统 单独挖矿 ，矿工运行一个完整的节点，并在发现时直接向网络提交有效区块，保留完全控制权和奖励。然而，比特币的巨大难度和哈希率使得如果没有 terahash 的力量，真正的单独挖矿就无法管理。

彩票挖矿 通过将 Node 基础设施外包给轻量级来弥合这一差距 彩票矿工 客户。这些设备连接到公共或共享节点服务（通常是免费或低成本），在本地执行 PoW 哈希，并像全节点矿工一样提交找到的区块。

  1. 低哈希率，全额奖励 ： 一个 1 TH/s 的设备，而 800 EH/s 的网络哈希率，每个区块的机会几乎为零，但随着时间的推移，机会不是零。

  2. 无奖励分配 ：与矿池挖矿（奖励按比例分配）不同，彩票矿工如果获胜，就会领取整个区块。

  3. 永久抽奖 ：对于每个区块间隔（~10 分钟），矿工基本上会重新进入抽签。

虽然赔率是天文数字，但彩票挖矿提供了教育价值、社区参与和获得变革性回报的机会。

设备概述

以下是彩票挖矿硬件的主要类别，从拇指驱动器加密狗到紧凑型 ASIC 盒。

Bitaxe 矿工

一个采用现代 ASIC 芯片的开源项目 Bitaxe （双聚醚） 在 50 W 时提供 ~1.2 TH/s，拥有 ~42 J/TH 的效率。

  1. 优点 ：可定制的固件，充满活力的社区，透明的设计。

  2. 缺点 ：需要 DIY 组装;不如商用单位抛光。

  3. 为什么重要 ： Bitaxe 体现了去中心化创新的精神，让家庭矿工试验和改进硬件。

T-Dongle 矿机 （NerdMiner V2）

使用 ESP32-S3 微控制器的 USB 供电加密狗，功率为 1 W，速度为 70–75 KH/s。

  1. 外形规格 ：带迷你 LCD 的拇指驱动器设计。

  2. 易用性 ：通过 Wi-Fi 即插即用，预装固件，仅输入钱包地址。

  3. 教育价值 ：非常适合那些对没有高功率消耗的采矿内部结构感到好奇的人。

CYD Miner （廉价黄色显示）

使用 LilyGO T-Display-S3 板的预算构建，具有极低的功耗 （~1 W） 和 “廉价的黄色” LCD 用于状态。

  1. 社区驱动 ：GitHub 上的汇编和固件指南;非常适合修补匠。

  2. 局限性 ： 最小哈希率 （~100 KH/s），找到区块的机会可以忽略不计。

  3. 为什么要尝试？ ：用于学习和定制的动手项目。

幸运矿工 LV08

密封装置在 120 W 下提供 4.5 TH/s，支持 SOLO、PPLNS、PPS 和 PROP 模式。

  1. 即插即用 ：内置 Wi-Fi、OLED 显示屏，通过 web UI 轻松设置。

  2. 优点 ：家可观的哈希率，多模式灵活性。

  3. 缺点 ：更高的功耗，更大的风扇噪音。

幸运矿工 LV07

一台 1 TH/s、25 W 矿机，位于支持 Wi-Fi 的紧凑型外壳中，由 USB 供电。

  1. 理想的 ：功率预算有限的 “家用矿机” 设置。

  2. 安静运行 ：低噪音，适合生活空间。

  3. 多元加密货币 ：SHA-256 硬币（BTC、BCH、BSV、DGB）。

彩票挖矿的优缺点

优势

  1. 累积奖金潜力 ：全额 3.125 BTC 区块奖励加上费用——一次胜利可能会使多年的矿池支出黯然失色。

  2. 入门成本低 ：USB 挖矿机或 <200 美元的 ASIC 使业余爱好者可以进行实验。

  3. 无限重播 ： 没有单轮抽奖 - 矿工每 10 分钟获得一次新的机会。

  4. 社区与学习 ：开源项目促进协作和技术技能增长。

弊

  1. 极其渺茫的赔率 ： 以 ≤5 TH/s 击中区块的几率在短期内实际上为零。

  2. 高方差 ： 长时间的 “干旱期 ”很常见;许多矿工从未获胜。

  3. 分散程度较低 ：对共享节点基础设施的依赖与完全自托管的单独挖矿形成鲜明对比。

  4. 低效的电力使用 ： 与矿池利润相比，彩票挖矿在考虑电力时通常会产生负投资回报率。

大卫大战歌利亚：叙事

小 家用矿机 与比特币的大型农场竞争具有引人注目的弱者吸引力。早期的“车库矿工”以将家用 PC 用作哈希引擎和空间加热器而闻名，在 ASIC 时代之前就拥有了数不清的财富。今天的 车库矿工 重振这种精神，用马力换取希望，珍惜每一次哈希率份额，作为迈向潜在区块胜利的一步。

这种大卫与歌利亚的框架引起了去中心化倡导者的共鸣：即使在由企业数据中心主导的环境中，小矿工仍然有机会获得荣耀，这证明比特币属于任何有意愿参与的人。

作为家庭/车库矿工入门

  1. 选择您的设备 ：在低功耗 USB 矿机 （例如 T-Dongle）或紧凑型 ASIC（例如 LV07）。

  2. 准备您的空间 ：确保通风良好、Wi-Fi 稳定、专用电路，避免电涌。

  3. 设置软件 ：使用您的比特币钱包地址配置矿机的 Web UI;考虑一个支持抽奖模式的 Solo 矿池（例如，SoloSatoshi 的矿池）。

  4. 监控与维护 ：使用设备显示屏或远程控制面板跟踪温度、哈希率和连接状态。

  5. 加入社区 ：参与论坛、Discord 服务器和 GitHub 以交换固件模块、故障排除技巧和成功案例。

只要有耐心、好奇心和一点运气，任何人都可以成为 单人矿工 在他们的车库里，实现最初的比特币梦想。

结论

彩票挖矿可能不是一条获得稳定利润的途径，但它恢复了 DIY 比特币挖矿的精神。通过利用经济实惠的 USB 矿机 、开源硬件和公共基础设施、现代 家用矿机 依然可以追逐找到区块的梦想。无论是出于意识形态、教育还是意外之财的渺茫希望，彩票挖矿都让去中心化的精神得以延续——这证明，即使是一个孤军奋战的大卫也可以面对价值数百万美元的工业采矿巨人。祝你好运，愿你的哈希值永远对你有利！

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