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Galaxy：一文看懂BitcoinMining和AI基础设施的未来趋势

  • 2024年12月24日 17:09

来源：Galaxy；编译：白水，金色财经摘要

拥有大规模土地、冷却水、暗光纤、可靠电力、熟练劳动力、电力审批和关键的长期交付周期基础设施组件的Bitcoin矿工处于有利地位，可以通过满足快速增长的AI/HPC数据中心市场的需求来提高其资产价值。

高盛研究预测，到2030年，美国数据中心的需求将达到45吉瓦，在AI的推动下，电力需求在2023年至2030年期间的复合年增长率为15%。

摩根大通预计，到2038年，超大规模AI资本支出将达到3700亿美元，比2024年预计的AI资本支出增长127%。

300兆瓦至1,000兆瓦或以上的设施的连接请求急剧增加，这给当地电网以如此快的速度输送电力的能力带来了压力，导致互连和建设时间延长2-4年。

传统数据中心不具备大功率容量，无法支持高密度计算操作。服务器机架曾经最大功率为每机架40kW，现在需要支持每机架132kW以上，这是GB200NVL72等尖端系统所必需的。

现金流可预测性、活跃的融资市场以及AI/HPC运营的显著估值上升空间，使这一机会对拥有合适资产的矿工极具吸引力且具有增值潜力。

矿工可以通过转型到AI/HPC市场来释放巨大价值，通过套利其6-12倍的EV/EBITDA估值与目前领先数据中心运营商的典型20-25倍倍数。前言

人工智能(AI)的兴起正在创造对高容量计算(HPC)设施前所未有的需求。这一激增导致超大规模企业对新数据中心容量进行大量投资。然而，由于电力容量有限，新设施的建设时间延长至2-4年，传统数据中心难以满足这些需求。

Bitcoin矿工拥有独特的优势，可以利用这一市场机会，他们已经获得了大规模电力基础设施和数据中心运营所需的关键组件。虽然由于对冷却、网络和冗余系统的特定要求，并非所有采矿设施都可以转换为AI数据中心，但拥有合适资产和专业知识的人将从AI/HPC运营的高现金流利润率和巨大估值潜力中受益。该报告研究了传统数据中心的当前格局，并强调了满足AI计算需求的具体障碍。然后，该报告分析了为什么某些类型的Bitcoin矿工能够很好地填补这一空白，并探讨了Bitcoin采矿和AI基础设施交叉点的未来趋势。AI数据中心的机会是什么？

AI在2024年蓬勃发展，这得益于生成式AI(GenAI)技术的广泛采用。据Pitchbook称，自2016年以来，已有超过10万笔交易向AI和机器学习初创公司投资了超过6800亿美元，仅在2024年就投资了1200亿美元。

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美国数据中心的市场机会将得到超大规模企业对AI基础设施投资增加的支持，超大规模企业是GoogleCloud和AWS等大型数据中心企业，它们可以快速扩展数据中心容量以服务其他企业客户。这些超大规模企业承诺在未来10年内向AI数据中心投资超过1000亿美元，以应对日益增长的数据中心需求。摩根大通资产管理公司估计，到2024年底，将有1630亿美元的投资用于扩大超大规模企业业务，同比增长28%。报告预测，到2038年，超大规模企业的AI资本支出将达到3700亿美元，比2024年的AI资本支出估计值增长127%。

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数据中心是多个不同行业的支柱，支持从Netflix等流媒体服务到云计算、人工智能和众多其他应用等一切业务。不过，并非所有数据中心都一样。每个数据中心都可以根据特定功能进行定制，并可归类为不同的类别，包括超大规模、边缘、云和企业数据中心。数据中心的规模越来越大，功率密度也越来越高。为AI等快速扩张的行业提供基础设施的竞争导致了超大规模企业之间的军备竞赛，以加快速度扩建数据中心容量。传统数据中心在满足人工智能需求方面面临的障碍

为非人工智能行业提供服务的传统数据中心提供商通常使用规模较小、地理位置分散的数据中心组合，其中许多数据中心最初是为低密度应用而构建的。在过去十年中，传统数据中心的运行能耗相对较低。尽管DigitalRealty（市值620亿美元）和Equinix（市值940亿美元）是全球最大的两家数据中心公司，但它们主要运营规模较小的数据中心。例如，DigitalRealty的数据中心通常每个设施的功率范围为0.5兆瓦至40兆瓦。同样，Equinix的xScale计划由一个全球数据中心网络组成，20个设施的总运营容量仅为292兆瓦（Equinix2024年第三季度投资者介绍，2024年11月8日）。相比之下，一些采矿业务在单个站点可以获得相当的能源容量。

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因此，传统数据中心运营商已将重点转向绿地开发，以适应新一代AI/HPC专用数据中心，这些数据中心的能源审批和建设将耗时数年。根据美国能源部最近的一份报告，300兆瓦至1,000兆瓦或以上的设施的连接请求急剧增加，这给当地电网以如此快的速度输送电力的能力带来了压力，导致互连和建设时间延长2-4年。

超大规模数据中心运营商现在的目标是构建尽可能大的GPU集群来训练AI/HPC模型，有几家公司的目标是千兆瓦级数据中心，以容纳数十万个下一代GPU。虽然超大规模数据中心运营商正在构建自己的数据中心，但他们仍然严重依赖具有成熟电力能力的第三方供应商，以加快时间为GPU供电。然而，只有少数现有数据中心能够处理如此巨大的电力需求和高机架能量密度。这种短缺很大程度上源于对数据中心需求的迅猛增长缺乏预期。为什么Bitcoin矿工可以填补关键空白

Bitcoin矿工拥有大规模、电力就绪的设施，因此有能力满足超大规模矿工的能源需求。多年来，矿工一直在寻找能源充足且价格合理的地点，并确保在单个地点获得大量电力容量，以及变电站组件和中高压设备等长期基础设施项目。一些采矿场地已经具备电力就绪能力，这解决了超大规模矿工面临的最大制约因素之一：获得可靠的大规模电力。

通过进入这些电力就绪的Bitcoin采矿场地，超大规模矿工可以绕过确保能源可用性的漫长过程，专注于改造和定制基础设施以满足他们的特定需求。许多矿工控制着数百兆瓦的场地，很少有传统数据中心运营商能够在单个地点获得这样的规模。几家大型采矿企业已经建立了工业规模电力基础设施的访问权限，确保了容量超过2千兆瓦(GW)的能源管道，使矿工能够从电力容量需求的增长中获益。尽管传统Bitcoin矿场与AI数据中心之间存在重大差异，但矿工在大型建筑和数据中心管理方面拥有宝贵的经验，通常拥有成熟的电气、机械、设施和安全团队。这些专业知识可以进一步简化寻求快速扩展的超大规模企业的过渡。只有部分矿工能从人工智能中受益

并非所有矿工都能利用AI/HPC机会。要构建适合AI/HPC的数据中心，必须满足几个关键因素，包括获得大规模土地、冷却水、暗光纤、可靠电力和熟练劳动力。不幸的是，即使满足这些条件，尚未获得必要批准（即电力容量、土地和分区）或尚未拥有关键的长期基础设施组件的公司也将在开发过程中遇到障碍和延迟。

并非所有Bitcoin矿工都能利用AI/HPC机会的另一个关键原因是，由于设计和运营要求的差异，矿工现有的基础设施不能直接转移或适用于AI数据中心。虽然关键的电气基础设施（包括高压变电站组件和配电系统）有一些相似之处，但AI数据中心有特定的要求，需要细致的专业知识和熟练的劳动力。

AI数据中心的复杂性几乎提升了所有操作环节，包括机械、冷却和网络系统，这使得将BitcoinMining设施改造成AI/HPC数据中心成为一项艰巨的任务。下面，我们概述了矿工将现有设施改造成AI数据中心所需的一些主要升级：1.网络基础设施：

AI/HPC工作负载需要数据中心GPU之间的高速、低延迟连接。因此，由于GPU不断相互通信，AI/HPC工作负载的内部网络结构比采矿复杂得多。AI操作成功的关键是开发最佳网络主干以确保快速执行工作负载。此外，必须从站点建立与暗光纤的连接并满足延迟要求，而采矿站点则不需要这些要求。2.冷却系统：

矿工使用各种冷却设计，包括风冷、水冷和浸没式冷却系统。冷却主要集中在实际机器本身，而较少关注支持基础设施。另一方面，AI数据中心将需要更先进的冷却解决方案，例如直接到芯片的液体冷却，以冷却最新一代功率密集的NVIDIA服务器，并结合额外的风冷系统来支持网络和机械基础设施。3.冗余：

与BitcoinMining数据中心相比，人工智能数据中心对冗余度的要求更为严格。Mining作业本质上是灵活的，因此不需要强大的备用发电设施。另一方面，人工智能数据中心通常在整个作业过程中至少使用N+1冗余度，而核心网络和存储组件等更多关键任务组件则需要更高程度的冗余度，以确保不间断运行，或至少在设备发生故障时正确缓存和检查数据。这意味着，对于每个重要的基础设施（例如冷却设备），都必须有备份（N+1冗余度）。例如，在对一个冷却装置进行维护时，必须有一个额外的装置来维持连续运行。这种级别的冗余度很少出现在没有这种正常运行时间要求的Mining设施中。4.外形尺寸重新设计：

AI数据中心使用机架式服务器，这与BitcoinMining中使用的鞋盒式ASIC有很大不同。为了容纳AI硬件，需要彻底重新设计设施的内部物理基础设施，以支持机架式系统及其特定的冷却、网络和电气需求。5.其他区别：

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因此，现金流可预测性、活跃的融资市场和显著的估值上升空间使得AI/HPC机会对拥有合适资产的矿工具有极大的吸引力和增值潜力。这些矿工有望在传统数据中心市场取得重大进展，并成为该行业最大的运营商之一。BitcoinMining的前景

过去几个月，AI/HPC备受关注，但我们仍预计BitcoinMining网络的哈希率和增长将继续上升。Mining的增长与AI/HPC的增长同步。Bitcoin价格上涨提高了矿工的盈利能力，如果价格继续走高并超过网络难度的增长，Mining可能会变得更加有利可图。但随着Bitcoin和AI/HPC的崛起，未来的Mining格局会是怎样的？下面我们概述了在可预见的未来可能出现的AI/HPC与BitcoinMining相融合的一些主要趋势：矿工最大化电子的价值：

大多数Bitcoin矿工始终优先考虑最大化其能源使用价值。目前，对于那些拥有可适应站点的人来说，AI数据中心是最有利可图的途径。考虑到AI/HPC站点的价值增长，能够转换为AI/HPC数据中心的采矿站点很可能会遵循这条路径来最大化股东价值。然而，这并不一定意味着Bitcoin矿工的缺点。我们仍然预计网络哈希率会增长，但速度会比没有一家美国主要矿工将站点转换为AI/HPC数据中心时慢。这些转换通过消除竞争哈希率使留在网络上的矿工受益。BitcoinMining是将闲置电力货币化的驱动力：

随着人工智能/高性能计算(AI/HPC)的日益突出，我们预计矿工将进一步关注在更偏远地区部署其产能，因为超大规模企业在更发达的市场中拥有可用于人工智能/高性能计算的大型场地，因此出价高于矿工。BitcoinMining无需许可、不受地点限制且灵活，使其成为利用闲置发电能力的最佳方式之一。

我们预计，BitcoinMining的更大一部分将被推向边界，以将闲置电力产能货币化——尤其是在美国偏远地区以及埃塞俄比亚、巴拉圭等国际新兴市场，这些国家拥有丰富的廉价过剩能源。BitcoinMining作为基础设施投资和AI/HPC可选性的战略桥梁

此外，随着美国不同地区努力建设输电基础设施和光纤连接，BitcoinMining可以充当桥梁，承保更大容量的能源基础设施项目，如变电站和发电厂建设，即使在没有立即或明确的机会利用AI/HPC容量的情况下也是如此。通过将BitcoinMining用于机会性房地产和发电相关投资，投资者可以在等待其他长期能源用例实现的同时获得回报，将其定位为基础设施增长和投资的有吸引力的策略。

对于无法转换为AI/HPC数据中心的矿工来说，Bitcoin矿场仍然可以作为长期盈利的业务来运营。几家矿工在没有现有AI/HPC租户的情况下购买了大负荷设施，并且还投资了处于不同开发阶段的站点。正如我们之前所概述的，其中一些站点可能不具备AI/HPC所需的最佳特性，但仍然对BitcoinMining有用。其他矿工没有团队或内部专业知识来与主要承购商签约并承担具有挑战性的工程和大型建设项目。寻求最大化价值的矿工的希望是锁定一个AI客户，但在AI/HPC机会无法实现的情况下，这些矿工仍然可以选择建立一个有利可图的BTCMining业务。AI/HPC数据中心与Mining之间的新兴协同效应

比特大陆等ASIC制造商已开始为数据中心机架开发外形尺寸与GPU相似的ASIC。ASIC外形尺寸与下一代GPU外形尺寸的进一步协调将允许数据中心通过在空闲机架空间安装服务器大小的矿机来将其未充分利用的服务器机架货币化，如果使用类似的机架，这将有助于简化为AI/HPC改造数据中心的过程。展望未来，矿工可能更愿意购买这些机器，因为它们在数据中心设计方面保持灵活性，并且如果出现更高价值的机会，可以帮助矿工更轻松地转向AI/HPC。

随着AI/HPC数据中心容量的增长，它们对电网的影响也在增长。虽然这些数据中心必须几乎一直在线，但这并不一定意味着总能耗是恒定的。事实上，AI/HPC训练的负载曲线可能非常不稳定，因为密集计算执行期间消耗更多功率，而检查点期间消耗较少功率。检查点的频率各不相同，根据部署的基础设施和模型的大小，该过程可能需要几分钟到几十分钟。随着模型规模的扩大，需要存储更多的数据，从而增加保存所有数据所需的时间。

同样，对于AI/HPC推理工作负载，负载配置文件预计与客户需求紧密结合，因为每个模型查询都直接在数据中心内处理。最初，随着模型需求的波动，这些配置文件可能会表现出很大的波动性。然而，随着时间的推移，随着特定模型的广泛采用，负载可能会变得更加可预测，白天的需求达到峰值，晚上的需求会下降。这种每日负载周期为BitcoinMining提供了理想的机会，因为Mining操作可以动态扩大或缩小，以补充AI推理过程波动的能源需求。

因此，未来BitcoinMining可以用作负载平衡机制，在负载较低时Mining会增加，在AI负载恢复时会减少。租户可能还不需要使用全部GPU容量，从而允许矿工加速。

对于数据中心运营商来说，好处是显而易见的，因为他们能够从可在线的容量中获取更多价值，而对于租户来说，这为数据中心和整个电网提供了一定程度的负载稳定性。随着数据中心集群规模的扩大，功耗和对电网的影响将受到越来越严格的审查，确保负载稳定性将至关重要。将MW转移到AI/HPC应该会减缓哈希率的增长率

进入AI/HPC运营的矿工正在积极转移原本可用于BitcoinMining的容量，这应该会减缓网络哈希率的增长率。考虑到Bitcoin的潜在牛市，这一点尤为重要，因为Bitcoin价格的上涨不会带来同等和抵消的网络哈希率的增长，从而推高哈希率。话虽如此，我们仍然预计，随着更高效的采矿机投入使用，网络哈希率会上升，无论是为了替换老一代机器，还是在不利于AI/HPC业务的站点进行新的净投入。总结

美国的数据中心需求可能会以前所未有的速度激增，预计仅2024年就将同比增长31%。这些预测还表明，美国数据中心的容量将在未来五年内增加一倍以上，从目前的21GW数据中心容量跃升至预计的45GW。这种爆炸式增长，加上超大规模提供商在未来5-10年内承诺的数千亿美元投资，为能够提供两种关键资源的企业创造了极具吸引力的机会：丰富的廉价能源和能够支持AI和HPC运营的强大基础设施。

当前的AI和HPC热潮暴露了传统数据中心的一个关键弱点，即它们无法改造现有设施以满足现代AI工作负载的强大电力需求。市场中的这一空白为BitcoinMining业务创造了重大机会，这些业务已经拥有AI/HPC公司迫切需要的东西：具有加速通电计划的大型站点。超大规模提供商的选择有限，无法及时扩展其业务以满足AI/HPC业务的爆炸性需求。Bitcoin矿工正在成为超大规模企业扩展业务并在不断增长的市场中保持竞争力的合理可行选择。然而，Bitcoin矿工的这一世代机会仍然具有选择性。只有一小部分BitcoinMining业务拥有必要的基础设施和能力，能够成功支持现代AI/HPC工作负载的苛刻要求。那些拥有这些稀缺资产并寻求最大化其价值的矿工将转向AI/HPC数据中心。

尽管一些批评人士认为，Bitcoin矿工向AI/HPC服务多元化可能会通过减少专用于Mining区块的计算能力来削弱网络安全，但这种转变实际上可能使更广泛的Mining生态系统受益。无法满足AI/HPC站点需求的矿工可以从哈希价格的提高中获得更高的盈利能力。随着越来越多的矿工下线，Bitcoin价格上涨，哈希价格的上涨将显著提高所有Bitcoin矿工的利润率。随着Bitcoin价格今年迄今上涨高达143%，以及新任亲Bitcoin总统入主白宫，美国的BitcoinMining有望进入迄今为止最强劲的时代。

Crypto和人工智能的交集可以说是2024年最热门的Crypto领域之一。截至2024年12月，使用流动Tokens构建人工智能项目的Crypto项目的总市值约为330亿美元。此外，GalaxyResearch估计，2024年，超过3.82亿美元的风险投资已分配给早期加密人工智能初创公司。虽然大多数加密人工智能项目缺乏产品市场契合度，但BitcoinMining与人工智能/高性能计算业务增长的交集是显而易见的。BitcoinMining进入人工智能领域与这两个领域的其他重叠领域相比脱颖而出，因为它有可能大规模供应人工智能/高性能计算业务最重要的组成部分——能源。因此，持有人工智能/高性能计算可转换资产的Bitcoin矿工可能是当今行业中唯一纯粹且可扩展的Cryptox人工智能投资之一。

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