挖矿为什么耗电量大

在加密货币挖矿过程中,高耗电量是行业公认的特点,这一现象与挖矿的技术原理、硬件运行机制以及网络竞争环境密切相关,背后藏着一套复杂的能源消耗逻辑。

挖矿的核心过程是算力竞争,而算力的产生依赖于硬件的高速运算。以比特币挖矿为例,其采用的 SHA-256 算法要求矿机进行海量哈希运算 —— 每台专业 ASIC 矿机每秒需完成数万亿次哈希碰撞,才能有机会生成新的区块。蚂蚁矿机 S19 的算力达 95TH/s,意味着它每秒要进行 95 万亿次计算,这种超高强度的运算会让芯片持续处于满负荷工作状态,电能被不断转化为计算能力和热能。单台 S19 的功率约 3250W,相当于同时运行 3 台家用空调,24 小时耗电量高达 78 度,规模化矿场动辄上万台的矿机集群,日均耗电量可轻松突破百万度。

散热系统的持续运转进一步推高了能耗。矿机芯片在高速运算时会产生大量热量,若温度超过 80℃就可能导致算力衰减甚至硬件损坏。因此,矿场必须配备强力散热设备:大型风机、水帘降温系统或工业空调 24 小时不间断运行。一个容纳 1 万台矿机的中型矿场,散热系统的功率可达总功耗的 15%-20%,相当于额外增加 1500 台矿机的能耗,这部分 “隐形消耗” 成为挖矿高耗电的重要组成。

网络竞争的加剧迫使矿工不断提升算力投入,形成能耗恶性循环。加密货币网络会根据全网算力自动调整挖矿难度,当更多矿工加入时,难度上升,单个矿工为维持收益必须增加矿机数量或升级设备。以狗狗币为例,其全网算力从 2020 年的 50GH/s 飙升至 2023 年的 500GH/s,算力增长 10 倍的背后,是数百万台矿机的持续运转,总耗电量随之同步激增。这种 “算力竞赛” 导致能源消耗呈现指数级增长,形成 “投入越多、消耗越大” 的行业现状。

此外,挖矿设备的能效比提升速度跟不上算力需求增长。尽管新一代矿机的功耗比(每 TH 算力的耗电量)较早期设备下降 60% 以上,但全网总算力的增速远超能效提升幅度。例如,比特币全网算力从 2018 年的 50EH/s 增长至 2023 年的 300EH/s,6 倍的算力增长使得总耗电量仍较 5 年前增加 3 倍以上。