作者：DeMan
曾經風光無限的挖礦產業也隨之加密市場的低迷陷入困境。
「減半」接近，算力擴張停滯，算力價格呈現整體下降趨勢，整個產業充滿悲觀與不確定。
然而，在這似乎絕望的泥沼中，一種全新的礦機技術悄悄興起，它帶來的是希望與動力。這種技術，就是水冷技術。
相較之下，傳統的風冷技術已經難以滿足日益提升的算力需求。超頻運轉可以提升效率，但氣冷系統很快就會達到臨界點。而水冷技術以其卓越的散熱性能，完美解決了這個難題。
2022年至今的比特幣哈希率單價
採用水冷的礦機，算力提升可達10%以上，同時噪音降低60%。這不僅意味著單機效率的大幅提升，也使得挖礦場所更容易符合環境監管要求。此外，水冷技術可望降低新機研發的投入，延緩產業集中度提升帶來的不確定性風險。
簡而言之，水冷技術為陷入困境的比特幣挖礦業注入了一針強心劑。隨著產業大洗牌在即，掌握水冷技術優勢的礦機廠商，可望在新時代佔先機。
回看傳統的風冷散熱系統，水冷技術更適合加密挖礦產業
2009年，中本聰在比特幣白皮書中提出了去中心化數位貨幣的設想，拉開了加密貨幣和區塊鏈技術發展的歷史序幕。在十餘年的發展過程中，圍繞比特幣形成了一個龐大的產業生態系統，礦機作為其中重要的基礎設施之一，經歷了許多技術革新。
比特幣透過工作量證明機制達成去中心化共識，礦工透過提供運算力來維護網路安全和帳本記帳。隨著時間的推移，比特幣系統會逐步減少礦工的挖礦獎勵。這意味著礦工需要不斷提高算力才能維持收益。因此，性能較強的專用礦機應運而生。
早期，礦機主要採用GPU來進行SHA-256演算法計算。 2013年，使用ASIC晶片的礦機進入市場，其效率遠超GPU，引發了第一輪算力激增。此後，製程技術的進步推動了多輪礦機升級換代，目前主流礦機使用5nm或7nm製程製成的ASIC晶片。
隨著難度coef指數不斷攀升，傳統的風冷散熱系統已經難以滿足需求。超頻運轉可以提升算力，但也帶來更大的散熱壓力。此外，考慮到環境永續性，新一代礦機需要實現高效的散熱與低噪音。在此背景下，水冷技術以其顯著的散熱優勢，成為產品迭代的重要途徑。
與傳統的風冷技術相比，水冷技術以其卓越的散熱性能和多重優勢逐漸成為加密貨幣礦機產品的迭代新潮流。這項技術的基本工作原理是將冷卻水通過密封水管循環送至礦機晶片表面，吸收晶片產生的熱量，隨後通過外部的散熱器或冷卻塔進行熱交換，最終將熱量排出系統。
水冷散熱系統為何備受期待，這些核心優勢不可取代
相較於傳統的風冷系統，水冷散熱系統帶來了明顯的優勢，如下所述：
1.散熱效率高：水的比熱容是空氣的4000倍，導熱係數是空氣的25倍。這意味著在相同的流量下，水冷技術能夠更有效地降低晶片表面溫度，並具備更卓越的散熱性能。
2.降低溫度分佈不均：相較於風冷系統，水冷技術能夠均勻地覆蓋整個晶片表面，有效減小溫度差異，從而提高了系統的穩定性。
3.更好的超頻空間：在相同的功耗下，水冷式礦機可以實現更高的超頻頻率，這可以使Hashrate提升10%以上，為礦機性能帶來顯著提升。
航拍水冷散熱系統設備
4.低噪音：水冷系統只需要較低的風扇轉速來維持散熱效果，因此運轉時噪音顯著降低，比風冷系統降低了60%以上。
5.高可靠性：水冷系統不包含易磨損零件，如風扇葉片，因此使用壽命更長，運維成本更低。
6.良好適應性：水冷技術採用模組化設計，可依不同環境需求進行組合部署，因此更容易實現全球化佈局。特別是在高溫高濕地區，水冷技術顯示出其優勢，為礦機運作提供了可靠的解決方案。
在中東、德州等礦場密集的地區，水冷技術的優勢愈發顯著。中東地區面臨高溫和高濕的環境，這些因素對礦機的運作構成挑戰。然而，水冷技術恰好解決了這些問題。
一家位於阿曼的企業Exahertz的CEO表示：「水冷技術絕佳的散熱性能為我們在沙漠地區挖礦提供了充足的保障，而在過去，這幾乎是不可能的。水冷礦機在阿曼能夠非常順利地運行，我們沒有經歷過任何停機時刻，幾乎保持了100%的在線率。」這個例子生動地展示了水冷技術在極端環境下的卓越表現。
水冷散熱在能源效率比方面表現優異，利好比特幣挖礦收益
在比特幣持續增發但區塊獎勵逐步減半的背景下，能源效率比已成為衡量礦機產品競爭力的關鍵指標。能源效率比即礦機輸出1T算力需要多少電，數值越低礦機性能越好。
加密挖礦業能源效率比持續下降
隨著全球能源價格穩定上漲，電力成本佔礦場營運成本的比重越來越高。另一方面，挖礦難度不斷提升，使得提高單機算力迫在眉睫。在這樣的大背景下，能源效率比的重要性日益凸顯。
對礦工來說，選擇能源效率比高的礦機既可以在相同功率下獲得更高的算力產出，也有助於降低耗電量，減輕營運成本壓力。此外，高能源效率設計也使礦機更容易滿足環境監管方面的要求。
比特大陸於2023全球數位礦業高峰會（WDMS 2023）期間發表最新ANTMINER水冷礦機S21 Hyd
而對礦機生產商來說，在產品研發設計上提升能源效率比，是維持市場競爭力的必經之路。掌握領先的水冷技術，開發出能源效率比達到業界最高水準的產品，將助力廠商在市場中取得先發優勢。
綜上所述，能源效率比已成為評判礦機產品優劣、決定市場競爭力的重要指標。礦機生產商必須高度重視能源效率技術創新，以提升產品的能源效率比，使其在激烈的市場競爭中脫穎而出。
高收益高性能背後是更高的部署成本：讀懂水冷礦機的關鍵零件
儘管液冷式挖礦系統具有各項優勢，但並非適合所有的挖礦運作。因為與風冷操作相比，其初始資本投資支出過高並且對專業知識要求嚴格。
水冷礦機的成功運作離不開多個關鍵零件，這些零件在應對不同工作環境需求時發揮重要作用。水冷式礦機的主要零件包括冷卻板、水管、水泵、散熱器和風扇等組成，而根據工作環境的特殊要求，可配置為開放式或封閉式水循環系統。
水冷礦機零件
1、冷卻板：
冷卻板是與晶片直接接觸的組件，它具有大面積的微細流道，可確保冷卻液均勻地吸收熱量。通常採用銅或銅合金材料，以提高熱傳導性能。這個關鍵組件有效地將熱量傳遞給冷卻液，從而確保礦機的穩定運作。
2、水管：
水管用於連接冷卻板和散熱器，完成冷卻液的循環。為了滿足機械強度和抗腐蝕的要求，通常選用高品質的材料，如鋼、塑膠或橡膠管路。這些管道起到了連接各個組件的關鍵作用，確保冷卻液能夠流動順暢。
3、水泵：
水泵是水冷系統的動力來源，它負責將冷卻液從散熱器抽取並送至冷卻板。水泵的性能需要與水管路的流量需求相匹配，並提供足夠的壓力頭，以確保冷卻液能夠順暢地循環。
4、散熱器：
散熱器是一個重要的組件，它具有大面積的散熱器，用於實現冷卻液與周圍空氣的熱交換，從而將系統產生的熱量有效地排出。透過強制空氣對流的方式，通常使用風扇來提升散熱器的效率。
5、風扇：
風扇是散熱系統中的關鍵組成部分，它為散熱器提供強制氣流，加速熱量的散發。與傳統的風冷系統相比，液冷系統的風扇通常可以運行在較低的轉速下，從而降低了能耗和噪音。
根據不同的應用場景，可以選擇開放式或封閉式的水循環方式。開敞式系統直接與周圍空氣進行熱交換，成本較低。而封閉式系統將冷卻液和散熱器封閉在機殼內，適用於惡劣環境下的室外採礦場所，以保護系統免受外界幹擾和腐蝕的影響。這些零件共同構成了水冷技術的核心，為礦機性能提供了可靠的支援。
水冷技術的應用前景廣闊，為整個加密產業帶來一系列機會
水冷技術目前正在展現出廣闊的應用前景，涵蓋了提升單機算力、降低研發迭代成本、適應惡劣環境等多個方面，為加密貨幣礦業帶來了巨大的潛力和機會。
1、提升單機算力：
水冷技術的引進可顯著提高礦機的超頻空間，使得在相同功耗下，Hashrate可比風冷方式提高10%以上。這項優勢將有力地應對算力難度的持續攀升，為礦機性能提供更大的提升空間。
2、降低研發迭代成本：
目前，先進製程ASIC晶片的研發成本不斷攀升，與效能提升之間的關係逐漸遞減。然而，水冷技術的超頻應用可以持續提高舊晶片的效率，從而降低了新一輪研發迭代的投入成本，為礦業領域節省了重要的資源。
3.適應惡劣環境：
水冷技術採用了模組化和貨櫃設計，能夠根據不同礦場情況迅速部署。它具備出色的抗擾動和抗腐蝕性能，從而大幅降低了維護成本。這使得水冷技術成為在惡劣環境下可靠運作的理想選擇。
4、推動產業升級：
隨著加密貨幣礦業的集中度不斷提高，大型礦工有能力採用新技術和設備。水冷技術可望成為推動整個產業升級的關鍵技術，引領產業朝著更有效率、永續的方向發展。
5、應對環境監管：
在環境保護日益受到關注的時代，水冷技術具備降低能耗和噪音的特點，有助於提升礦場的可持續性，更好地回應環境輿論和監管要求。這將有助於整個行業更加負責任地運作。
根據業界預測，未來水冷技術在新部署礦機的滲透率將持續提升。摩根大通分析師甚至認為，到2025年，水冷礦機可望佔據全球礦機總量的25%以上，進一步彰顯了水冷技術在加密貨幣礦業中的光明前景。這一趨勢將有助於提升整個產業的效率、永續性和競爭力，為礦工和投資者帶來更多機會。
比特幣挖礦轉向清潔能源乃大勢所趨，期待更多的投資機會隨之湧現
在監管壓力下，比特幣挖礦業必須提升自身的綠色和永續形象，以求得發展。
首先，在全球碳中和的大背景下，綠色環保已成為各行各業必經的發展之路。比特幣挖礦業更需要積極採取行動，否則難以為繼。業界頂尖的上市挖礦公司已經組成組織，公開揭露碳排放和能耗數據，並持續優化電力結構，增加再生能源使用比例。這是向監管機構和公眾傳達其永續發展決心的重要舉措。
此外，挖礦企業也積極佈局廉價的清潔能源。除了美國本土，北歐的豐富水力發電資源是重要選擇方向。與綠色能源企業的深度合作，也將成為大勢所趨。
最後，ESG(環境、社會和公司治理)將成為挖礦業不可或缺的發展核心。建立類似綠色基金會的組織，進行定期宣傳和遊說工作，以獲得政府支持和公眾認可，也勢在必行。
綜上所述，綠色低碳發展和政府關係處理已成為比特幣挖礦業的當務之急。只有節能減排、合法合規、與政府和公眾溝通，這個產業才能在新時代佔據有利地位，並實現永續發展。
同時，我們也看到，水冷技術為提升效率、降低成本、適應複雜環境提供了重要技術路徑。它不僅可縮小舊機與新機的差距，還可降低研發投入。在產業升級的背景下，水冷技術可望成為引領礦機產品發展的重要動力。