三星為Halong代工ASIC？多角度詳解ASIC製程工藝
效率最高礦機易主？三星新製程搶鏡
DragonMint T1可能將會是市場上效率最高的礦機，甚至超過了比特大陸的S9螞蟻礦機的表現。
根據一家採礦設備分銷商披露的信息顯示，三星正在為新興的挖礦硬體製造商Halong Mining公司生產ASIC晶元：本周二，線上挖礦設備零售商MyRig在Twitter上曝光了一組晶圓圖片，並表示三星將為DragonMint T1礦機提供晶圓代工服務，T1的晶圓將使用三星的10納米工藝。
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實際上，從去年開始，三星就啟動了專為比特幣挖礦而設計的ASIC晶元開發工作。當時，三星公司沒有披露這款晶元的買方是誰，而且對這家公司的身份三緘其口，只確認了是一家中國挖礦公司。
另一方面，Halong Mining公司作為挖礦行業的後起之秀，目前還沒有被太多人所知。去年，該公司發布了第一款礦機DragonMint T1，但直到最近才開始向客戶發貨。比特幣核心（Bitcoin Core）開發者BTCDrak也以某種特定身份參與了Halong Mining項目，但目前還不清楚雙方的具體合作方式。
目前，DragonMint T1可能是市場上效率最高的礦機，甚至超過了比特大陸的S9螞蟻礦機的表現。今年三月，Slush Pool證實，他們的採礦池中有人使用了Halong挖礦設備挖出了一個區塊，並且通過一個名為「AsicBoost」的技術升級顯著提升了挖礦效率。如果確定三星為Halong礦機進行10納米晶圓代工，則製程工藝一舉超過了螞蟻S9、阿瓦隆841等一票使用台積電16納米工藝的競爭對手，更不用說其他使用28納米工藝的中端礦機了。
製程工藝與功耗和成本的關係
所謂的16納米、10納米其實指的是晶元上形成的互補氧化物金屬半導體場效應晶體管柵極的寬度，也被稱為柵長。製程工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展：密度愈高的IC電路設計，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更複雜的電路設計。微電子技術的發展與進步，主要是靠工藝技術的不斷改進，使得器件的特徵尺寸不斷縮小，從而集成度不斷提高，功耗降低，器件性能得到提高。目前，已經量產的最高製程工藝就是10納米，而今年下半年7納米也將投產，台積電和三星正積極爭奪這一節點的訂單。
晶元代工大廠技術路線圖，圖片來源網路
為什麼製程工藝提升了之後，器件的功耗會降低同時性能會提升呢？縮減元器件之間的距離之後，晶體管之間的電容也會更低，從而提升它們的開關頻率。那麼，由於晶體管在切換電子信號時的動態功率消耗與電容成正比，因此，它們才可以在速度更快的同時，做到更加省電。另外，這些更小的晶體管只需要更低的導通電壓，而動態功耗又與電壓的平方成反比（這時能效也會隨之提升）。
儘管製程工藝的提升是整個半導體行業更新換代的最直接推動力，但是目前跨過10納米大關之後，晶元代工廠商的研發速度明顯放慢了：
一方面，縮短晶體管柵極的長度可以使CPU集成更多的晶體管或者有效減少晶體管的面積和功耗，並削減CPU的矽片成本。正是因此，CPU生產廠商不遺餘力地減小晶體管柵極寬度，以提高在單位面積上所集成的晶體管數量。不過這種做法也會使電子移動的距離縮短，容易導致晶體管內部電子自發通過晶體管通道的硅底板進行的從負極流向正極的運動，也就是漏電。在採用現有晶元材料的基礎上，晶體管柵長一旦低於7nm，晶體管中的電子就很容易產生隧穿效應，為晶元的製造帶來巨大的挑戰。
另一方面，在製造工藝到達28nm以前，製造工藝的每一次進步都能使晶元製造廠商獲得巨額利潤。不過，在製造工藝達到14/16nm之後，技術的進步反而會使晶元的成本有所上升——在Intel最先研發出14nm製造工藝時，曾有消息稱其掩膜成本為3億美元。而英特爾正在研發的10nm製程，根據Intel官方估算，掩膜成本至少需要10億美元。
因此，儘管10納米、16納米等先進位程對性能提升和功耗降低效果顯著，但是不少礦機生產廠商仍採用了成熟的28納米進程，這是因為28納米進程的成本相對較低，功耗也可以維持在可盈利的水平內。而由於28納米的低成本，中端礦機如神馬礦機之類的，算力同樣能達到11T左右，功耗雖然比較高，但是產品定價低，回本時間短，因此也受到了不少礦主的歡迎。
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大衛點評
隨著製程工藝的進步，礦機製程已經進入了10納米時代。10納米時代礦機價格可以預測將再次飆漲，如果比特幣價格仍處於歷史地位且維持震蕩的話，很難有盈利空間。正如我們前序文章所提到的，礦機實際上是對數字貨幣未來看漲的期權。不管礦機未來發展如何，最終仍然是要靠幣價的不斷上漲來提振整個市場的情緒，促進整個行業的發展。
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