以太坊作为全球第二大公链,其PoW（工作量证明）机制曾让“挖矿”成为热门话题，尽管以太坊已通过“合并”转向PoS（权益证明），矿机时代正式落幕，但回顾历史或探讨其他PoW币种挖矿时，“矿机一天用多少电”始终是矿工和公众最关心的问题之一，本文将以以太坊经典矿机为例，从算力、功耗、电价等维度，详细拆解矿机的耗电情况，并分析其背后的成本与影响。
核心概念：先看“算力”与“功耗”
要计算矿机耗电量,需先理解两个关键指标：算力和功耗。
- 算力：矿机处理哈希运算的能力，单位为MH/s（兆哈希/秒）、GH/s（吉哈希/秒）或TH/s（太哈希/秒），以太坊挖矿对算力要求较高，主流矿机算力通常在100-1100TH/s之间。
- 功耗：矿机运行时的功率消耗，单位为瓦特（W）或千瓦（kW），功耗越低，算力比（单位算力的能耗）越高，矿机越节能。
以太坊矿机以GPU（显卡）和ASIC（专用芯片）为主，不同型号功耗差异较大，老一代GPU矿机（如RX 580）单卡功耗约250W，而新一代ASIC矿机（如蚂蚁E9）功耗可达3250W。
以太坊矿机一天耗电计算公式
矿机每日耗电量可通过以下公式计算：
每日耗电量（度）= 功耗（kW）× 24小时
以主流矿机为例,具体拆解如下：
GPU矿机（以8卡RX 580为例）
- 单卡功耗：250W = 0.25kW
- 8卡总功耗：0.25kW × 8 = 2kW
- 每日耗电量：2kW × 24h = 48度电
ASIC矿机（以蚂蚁E9为例，算力3100MH/s）
- 单机功耗：3250W = 3.25kW
- 每日耗电量：3.25kW × 24h = 78度电
大型矿场（以100台蚂蚁E9为例）
- 总功耗：3.25kW × 100 = 325kW
- 每日耗电量：325kW × 24h = 7800度电（相当于一个普通家庭275天的用电量）
影响耗电量的核心因素
矿机实际耗电量并非固定,受以下因素显著影响：
矿机型号与算力效率
不同矿机的“算力/功耗比”差异巨大。
- 老款GPU矿机（如RX 470）：算力30MH/s，功耗150W，算力比0.005W/MHs；
- 新款ASIC矿机（如 Innosilicon A10 Pro）：算力500MH/s，功耗920W，算力比0.00184W/MHs，效率提升超2倍。
效率更高的矿机在相同算力下耗电更少，这也是矿工频繁升级设备的核心原因。
挖矿软件与设置
挖矿软件的优化程度、风扇转速、核心频率等设置也会影响功耗，超频可能提升算力，但会增加10%-20%的功耗；而降频则能在算力损失较小的情况下显著降低能耗。
环境温度与散热
矿机运行时产生大量热量,若散热不良（如矿房通风不足），需额外风扇或空调降温，导致“隐性耗电”，以100台矿机为例，空调每日耗电可能达2000-3000度，总耗电量直接翻倍。
网络与矿池损耗
矿机与矿池之间的数据传输、网络设备（交换机、路由器）的运行也会消耗电能，虽然单台矿机占比不足5%，但大型矿场累积下来不可忽视。
电价：挖矿成本的“决定性变量”
耗电量仅是基础,电价才是决定挖矿盈亏的关键，全球电价差异巨大，直接影响矿场选址：
- 低电价地区：如四川水电丰期（约0.3元/度）、新疆火电（约0.35元/度），矿工每日电成本较低（如蚂蚁E9每日电费约23.4元）；
- 高电价地区：如欧洲部分国家（0.5-1欧元/度，约合4-8元/度），相同矿机每日电费高达312-624元，挖矿几乎无利可图。
以2021年以太坊均价3000美元/枚、矿工每日收益约50美元为例，低电价地区电费占比不足50%，而高电价地区可能直接导致亏损，这也是为何全球大型矿场集中在中国、加拿大、俄罗斯等电价低廉的地区。
以太坊“合并”后，矿机耗电问题已成历史
2022年9月,以太坊完成“合并”，从PoW转向PoS机制，矿工不再通过“挖矿”产生区块，而是通过质押ETH获得收益，这意味着：
- 以太坊专用矿机（如E9、神马M32）彻底退出市场，全球以太坊挖矿耗电量归零；
- 剩余算力转向其他PoW币种（如ETC、RVN），但市场规模仅为原以太坊的1/10，总耗电大幅下降。
这一变革也标志着加密行业向“低碳化”迈出关键一步，据剑桥大学数据，以太坊“合并”后，全球加密货币年耗电量从约1500亿度降至300亿度以下，相当于减少1亿吨碳排放。
延伸思考：挖矿耗电的争议与未来
尽管以太坊已解决耗电问题,但PoW机制的高能耗争议仍在其他币种（如比特币）中存在，支持者认为，挖矿消耗的电能转化为分布式网络安全，具有“社会价值”；反对者则指出，其能耗相当于部分中等国家总用电量，与全球碳中和目标背道而驰。
随着PoS机制成熟和绿色能源（如光伏、风电）在挖矿中的应用，加密行业的能耗问题有望进一步缓解，而对于普通用户而言，了解矿机耗电量不仅是计算成本的基础，更是理解区块链技术生态的重要一环。
