ABCDE: Tại sao chúng ta nên đầu tư vào dự án tăng tốc phần cứng ZK Cysic?

Nguồn gốc: Vốn ABCDE

Cysic là dự án tăng tốc phần cứng ZK hàng đầu trong ngành, chuyên thiết kế các chip ASIC tiên tiến nhằm giúp giảm thời gian tạo bằng chứng ZK. Cysic đã thành lập một hạng nhất Nhóm thiết kế và phát triển phần cứng hiện đã hoàn thành công việc thiết kế POC dựa trên FPGA. Theo kết quả của POC, có thể chứng minh rằng khả năng tăng tốc phần cứng ZK của Cysic đã ở vị trí dẫn đầu trong ngành.

ABCDE Nó đã đầu tư vào Cysic trong vòng Seed Đồng thời, các tổ chức đầu tư trong vòng này bao gồm Polychain, A&T, Hashkey và Web3.com Venture

1. Tại sao chúng ta cần tăng tốc phần cứng ZK

Tạo chứng minh ZK là một trong những bước cốt lõi trong dự án ZK. Thật không may, theo hệ thống chứng minh ZK hiện có, việc tạo ra. Ví dụ, bằng chứng ZK thường yêu cầu nhiều phép tính. Khi độ phức tạp của dự án tăng lên và quy mô của mạch ZK tăng lên, số lượng phép tính cần thiết để tạo ra bằng chứng ZK sẽ tăng theo cấp số nhân. Các dự án zkVM như Scroll và zkSync sử dụng CPU để tạo toàn bộ bằng chứng ZK, có thể mất hàng giờ hoặc thậm chí vài ngày tính toán. Trong kinh doanh thực tế, hầu hết các dự án cần giới hạn việc tạo bằng chứng ZK ở mức giây và phút. Thời gian tính toán từ vài giờ trở lên là hoàn toàn không thể chấp nhận được đối với hầu hết các dự án ZK, đặc biệt đối với các dự án mở rộng như zkEVM/zkVM.

Ngoài ra, rất khó để giảm độ phức tạp tính toán của việc tạo bằng chứng ZK từ mức lý thuyết trong khoảng thời gian khoảng 2 năm trước khi dự án ZK chính thức ra mắt trong tương lai. Vì vậy, để đảm bảo tính khả dụng của dự án, trước khi dự án chính thức ra mắt, bên dự án ZK phải áp dụng giải pháp kỹ thuật “tăng tốc tạo bằng chứng ZK” để đẩy nhanh việc tạo bằng chứng ZK lên cấp độ thứ hai hoặc cấp độ phút. Phương pháp tăng tốc tạo bằng chứng ZK thông qua phần cứng hiệu suất cao hiện là lựa chọn hàng đầu.

Tăng tốc phần cứng là gì?

Trong quá trình tạo bằng chứng ZK, các phép tính tốn thời gian chính có thể được chia thành hai loại,

1. Tổng tính toán NTT (Biến đổi lý thuyết số) dựa trên đa thức 

2. Tính toán MSM (Nhân đa vô hướng) trên đường cong elip, như minh họa trong hình bên dưới[1].

Nói chung, trong phép tính do bằng chứng ZK tạo ra, các nhiệm vụ tính toán loại NTT chiếm khoảng 25% tổng số nhiệm vụ tính toán và các nhiệm vụ tính toán loại MSM chiếm khoảng 60–70%  Trái và phải[ 2].

May mắn thay, tồn tại hai loại nhiệm vụ tính toán này:

1. Logic tương đối đơn giản,

2. Một số lượng lớn các lần lặp lại của cùng một logic tính toán,

3. Các tính năng có thể song song hóa (tương tự như tính toán Khai thác Bitcoin).

Do đó, về mặt lý thuyết, việc sử dụng phần cứng hiệu suất cao để tăng tốc hai loại tính toán này là khả thi.

Như được hiển thị trong hình bên dưới, chúng ta có thể thấy rằng phép tính NTT (phần trên bên trái) và phép tính MSM (phần bên phải) được kết hợp nhẹ nhàng trong quy trình làm việc do ZK proof tạo ra. Do đó, bên dự án ZK có thể chọn ba phương án dựa trên nhu cầu thực tế: 1. Tăng tốc tính toán NTT một mình hoặc 2. Tăng tốc tính toán MSM một mình hoặc 3. Tăng tốc toàn bộ NTT và MSM.   

Lưu ý 1: Hình trên đến từ Paper của Scroll đồng sáng lập Zhang Ye: PipeZK: Tăng tốc bằng chứng không có kiến thức với kiến trúc đường ống. Đây là một trong những bài viết sớm nhất về khả năng tăng tốc phần cứng zk trong ngành.

Lưu ý 2: Trong một số tài liệu/bài báo, người ta khẳng định rằng các phương pháp tốn nhiều thời gian nhất để tạo bằng chứng ZK là FFT (Biến đổi Fourier nhanh) và MSM. Mặc dù các nguyên tắc của FFT và NTT là tương tự nhau, vì hầu hết các phép tính mật mã liên quan đến ZK đều được thực hiện trên Trường hữu hạn nên phép tính thực tế phải là NTT. Vì vậy, chúng tôi sử dụng NTT được áp dụng trong hầu hết các bài báo học thuật làm tiêu chuẩn [1] [2] [3].

Tính năng tăng tốc phần cứng nào được sử dụng?

Giống như giải pháp khai thác, giải pháp tăng tốc phần cứng ZK hiện tại chủ yếu được triển khai thông qua ba loại phần cứng sau:

·  GPU

·   FPGA

·  ASIC

Hiện tại, có hai giải pháp tăng tốc phần cứng chính trên thị trường: GPU và FPGA. Các sơ đồ tăng tốc sử dụng GPU/FPGA tương đối dễ thực hiện. Vì vậy, để chiếm lĩnh thị trường nhanh hơn, hầu hết các nhà sản xuất trước tiên sẽ triển khai giải pháp GPU/FPGA. Do chi phí phần cứng cao và mức tiêu thụ điện năng tương đối lớn của GPU và FPGA nên hiệu suất tuyệt đối cũng bị hạn chế. Vì vậy, giải pháp ASIC là một phần không thể thiếu trong hệ sinh thái tăng tốc phần cứng ZK không thể bỏ qua.

Tăng tốc phần cứng phục vụ dự án ZK như thế nào?

Các nhà cung cấp khả năng tăng tốc phần cứng ZK có thể cung cấp dịch vụ tăng tốc tạo bằng chứng ZK theo hai cách:

1. Thông qua API SaaS.

2. Cung cấp dịch vụ tăng tốc bằng cách bán phần cứng (máy/chip hoàn chỉnh) (tương tự như bán máy khai thác).

Như chúng tôi đã đề cập ở trên, các phép tính NTT và MSM được kết hợp nhẹ nhàng trong quá trình tạo bằng chứng ZK. Do đó, tùy thuộc vào mức độ chi tiết của dịch vụ, nhà cung cấp dịch vụ tăng tốc phần cứng có thể cung cấp ba dịch vụ chi tiết sau.

1. Tăng tốc NTT chuyên dụng (thiết bị phần cứng/API tăng tốc NTT chuyên dụng)

2. Tăng tốc MSM chuyên dụng (thiết bị phần cứng/API tăng tốc MSM chuyên dụng)

3. Giải pháp tăng tốc tích hợp, tăng tốc NTT và MSM cùng lúc

Sự khác biệt giữa các nhà cung cấp khả năng tăng tốc phần cứng

Các bài toán tính toán NTT và MSM đã được nghiên cứu rộng rãi trong nhiều năm. Rất khó để các nhà sản xuất lớn đạt được những đột phá về lý thuyết điện toán trong thời gian ngắn. Do đó, sự khác biệt về mặt kỹ thuật giữa các nhà sản xuất khác nhau nằm nhiều hơn ở khả năng triển khai kỹ thuật, khả năng kiểm soát chi tiết thuật toán, lựa chọn ngăn xếp công nghệ (phần cứng), kiểm soát chi phí sản xuất phần cứng và khả năng thiết kế sản phẩm. Khi khách hàng lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ tăng tốc, họ sẽ tập trung vào 3 yếu tố sau:

1. Hiệu suất phần cứng/dịch vụ, thời gian tính toán của nhà sản xuất trong cùng một nhiệm vụ tính toán.

2. Chi phí tăng tốc phần cứng, chi phí tính toán của nhà sản xuất cho cùng một nhiệm vụ tính toán.

3. Tính dễ sử dụng của API/thiết bị.

2. Tại sao chúng tôi đầu tư vào Cysic

Cysic được thành lập bởi Leo Fan và Bowen Huang vào cuối tháng 8 năm 2022. Mục tiêu chính của Cysic là cung cấp dịch vụ tăng tốc phần cứng cho quy trình tạo bằng chứng ZK của dự án ZK. California, Hoa Kỳ và Trung Quốc đại lục. Xuất thân của các thành viên sáng lập này chủ yếu đến từ các tiến sĩ khoa khoa học máy tính tại 20 trường đại học hàng đầu Hoa Kỳ và từ nhóm thiết kế chip của Viện Công nghệ Máy tính, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Ở giai đoạn này, dự án đã đạt được xác minh POC của điện toán MSM dựa trên FPGA và mã dự án là SolarMSM. Ở giai đoạn này, SolarMSM sẽ cung cấp các dịch vụ bên ngoài thông qua SaaS. Hiện tại, Cysic đã đạt được ý định hợp tác với một số bên dự án ZK hàng đầu và sẽ cung cấp cho họ các dịch vụ thử nghiệm trong tương lai gần. Theo bằng chứng của nhiều cơ quan chức năng trong ngành, SolarMSM đang ở vị trí hàng đầu trong ngành về khả năng tăng tốc hiệu suất tính toán MSM.

Tổng quan về nhóm sáng lập

Hai nhà sáng lập có nền tảng kỹ thuật vững chắc và lần lượt là chuyên gia về mật mã và thiết kế phần cứng. Tiến sĩ Leo tốt nghiệp Đại học Cornell và theo học với giáo sư mật mã nổi tiếng thế giới Elaine Shi . Trước khi gia nhập Đại học Rutgers với tư cách là Trợ lý Giáo sư, Leo từng là nhà nghiên cứu mật mã tại Algorand.

Một người sáng lập khác, Bowen Huang, trước khi thành lập Cysic, đã làm việc tại Viện Công nghệ Máy tính của Viện Khoa học Trung Quốc trong 6 năm và đến Đại học Yale để theo đuổi bằng Tiến sĩ. Trước đây ông đã tham gia nghiên cứu và phát triển chip. sự phát triển của một số công ty công nghệ lớn nổi tiếng khác và Một số bằng sáng chế và thiết kế đã được triển khai.

Kết quả POC

Hiện tại, Cysic đã triển khai công việc thiết kế POC của giải pháp tăng tốc MSM dựa trên FPGA phiên bản công khai của Xilinx, có tên mã SolarMSM. Trong xác minh POC, SolarMSM có thể tăng tốc tác vụ tính toán với kích thước đầu vào từ 2³ xuống dưới một giây [2]. Đây là mức mạnh nhất trong số tất cả các kết quả dữ liệu công khai trong ngành và cao hơn 1–2 bậc so với hiệu suất của nhà vô địch cuộc thi ZPrize.

Việc triển khai nhanh chóng của SolarMSM chứng tỏ:

1. Sức mạnh R&D hiệu quả và khả năng kỹ thuật của nhóm Cysic. Có thể thiết kế và triển khai hiệu suất cao hơn 1–2 bậc so với người chiến thắng vị trí đầu tiên của ZPrize trong một khoảng thời gian ngắn, thể hiện lợi thế vượt trội về tốc độ.

2. Khả năng quản lý tích hợp chuỗi cung ứng mạnh mẽ của nhóm Cysic. Ngay cả khi PCB, tản nhiệt, nguồn điện, đầu nối PCIE và cấu trúc khung gầm đều được thiết kế song song, việc giao hàng vẫn có thể được hoàn thành nhanh chóng trong vòng 2-3 tháng, về cơ bản là gấp 2-3 lần tốc độ tiêu chuẩn ngành.

Đồng thời, POC ở giai đoạn này cũng là quá trình xác minh nội bộ về công việc thiết kế/phát triển phần cứng Cysic. Bởi vì chi phí sửa lỗi của chip ASIC cao hơn so với giải pháp FPGA. Thông qua việc xác minh toàn bộ máy thực của SolarMSM trong điều kiện băng thông cao, mức tiêu thụ điện năng cao và mức kết nối cao, nguy cơ xảy ra lỗi chip ASIC trong tương lai có thể giảm đi đáng kể.

Lộ trình công nghệ

Cysic có kế hoạch cung cấp một bộ giải pháp tăng tốc phần cứng ASIC hoàn chỉnh bao gồm điện toán NTT và MSM. Hiện tại, phía dự án áp dụng chiến lược nghiên cứu và phát triển gồm hai giai đoạn.

Giai đoạn 1: POC dựa trên FPGA

Trong giai đoạn đầu của dự án, phiên bản POC của khả năng tăng tốc MSM và NTT được triển khai dựa trên phiên bản công khai FPGA: SolarMSM của Xilinx. Hiện tại, mô-đun tăng tốc điện toán MSM đã được hoàn thành. Đối với phép tính MSM tỷ lệ 2³ có thể được hoàn thành trong chưa đầy một giây, đây là hiệu suất cao nhất trong số tất cả các kết quả tăng tốc phần cứng FPGA-MSM công khai, dẫn đầu cuộc thi với hơn 1–2 bậc độ lớn. Trừ khi có bất kỳ sự cố nào, SolarMSM sẽ. vẫn là MSM cho đến khi chip ASIC ra đời. Kỷ lục tăng tốc phần cứng có hiệu suất cao nhất Cysic đã đạt được ý định hợp tác với một số dự án ZK hàng đầu và trước tiên sẽ cung cấp dịch vụ tăng tốc MSM cho các dự án này.

Trong vài tháng tới, Cysic có kế hoạch hoàn thiện mô-đun tăng tốc điện toán NTT SolarNTT dựa trên SolarMSM. SolarNTT sẽ được triển khai trên cùng một máy chủ với SolarMSM và sẽ dựa trên cùng một hệ thống kết nối FPGA quy mô lớn để tăng tốc tính toán. Hai triển khai này tích hợp kiến trúc kết nối tốc độ cao do Cysic thiết kế vào giải pháp tăng tốc tất cả trong một, SolarZKP. SolarZKP sẽ cung cấp dịch vụ API bên ngoài thông qua SaaS.

Giai đoạn 2: ASIC 12nm

Sau giai đoạn POC, Cysic sẽ bắt đầu giai đoạn phát triển ASIC 12nm. Mục tiêu là đạt được sức mạnh tính toán của một chip ASIC duy nhất để đạt được hiệu suất của toàn bộ SolarZKP (hỗ trợ cả MSM và NTT tính toán và các nhiệm vụ khác do bên dự án chỉ định) chức năng cốt lõi), đồng thời giảm mức tiêu thụ điện năng của một chip xuống còn hai bậc độ lớn

3. Phân tích thị trường

Khách hàng sẽ chọn giải pháp tăng tốc phần cứng như thế nào

Trong sản xuất thực tế Khác nhau Khách hàng của ZK có các yêu cầu khác nhau về khả năng tăng tốc phần cứng, tùy thuộc vào mức độ nhạy cảm của dự án ZK đối với thời gian tạo bằng chứng. Ví dụ:

·   Đối với các dự án Lớp 2 dựa trên zkEVM/zkVM, yêu cầu cốt lõi của họ là tạo ra bằng chứng ZK một cách nhanh chóng và ổn định. Do đó, họ sẽ có xu hướng chọn giải pháp tăng tốc tích hợp nhanh hơn và ổn định hơn. ="0d9e" kích thước hộp:="" kế thừa;="" lề:="" 2em="" 0px="" -0.46em;="" font-weight:="" 400;= "" màu: ="" rgb(41,="" 41,="" 41);="" word-break:="" break-word;="" font-style:="" normal;=" " line-height :="" 32px;="" khoảng cách giữa các chữ cái:="" -0.003em;="" font-family:="" source-serif-pro,="" Georgia,="" cambria, ="" " ;times="" new="" roman",="" lần,="" serif;="" font-size:="" 20px;="" font-variant-ligatures:="" font-variant- mũ:="" trẻ mồ côi:="" 2;="" text-align:="" start;="" text-indent:="" 0px;="" text-transform:="" none;=" " white-space:="" góa phụ:="" khoảng cách từ:="" -webkit-text-đột quỵ-width:="" nền-color:="" rgb(255,="" 255,=" " 255);="" text-trang trí-độ dày:="" ban đầu;="" văn bản-trang trí-style:="" văn bản-trang trí-color:="" ban đầu;"="">

·   Đối với một số dự án ZK không nhạy cảm với thời gian tạo bằng chứng ZK, họ không cần tạo Bằng chứng ở tốc độ nhanh nhất, chẳng hạn như chứng chỉ tài sản của sàn giao dịch, ví dụ: khách hàng có thể linh hoạt lựa chọn tính toán MSM riêng. Tăng tốc hoặc bạn có thể kết hợp tính toán MSM và tính toán NTT do các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau cung cấp để chọn mức giá tốt nhất trong khoảng thời gian chấp nhận được

chúng tôi Người ta tin rằng trong tương lai, trên thị trường sẽ có những công cụ kết hợp các giải pháp từ các nhà cung cấp khả năng tăng tốc phần cứng khác nhau để giúp khách hàng tạo ra giải pháp tối ưu. ="" font-weight:="" 400;="" color:="" rgb(41,="" 41,=" " 41);="" word-break:="" break-word;= "" font-style:="" normal;="" line-height:="" 32px;="" letter-spacing:= "" -0.003em;="" font-family:="" source-serif -pro,="" Georgia,="" cambria,="" "times="" new="" roman",=" " Times,="" serif;="" font-size:="" 20px ;="" font-variant-ligatures:="" font-variant-caps:="" trẻ mồ côi:="" 2;=" " text-align:="" start;="" text-indent:=" " 0px;="" text-transform:="" none;="" white-space:="" góa phụ:="" word -spacing:="" -webkit-text-Stroke-width:="" nền -color:="" rgb(255,="" 255,"" 255);="" text-trang trí-độ dày:= "" ban đầu;="" văn bản-trang trí-style:="" văn bản trang trí -color:="" ban đầu;"="">

4. Rủi ro dự án

Hiện tại, nhiều công ty đã tham gia cuộc thi trên đường đua tăng tốc phần cứng ZK. Có các dự án phát triển dự án tăng tốc phần cứng ZK dựa trên ASIC rủi ro trì hoãn và rủi ro thị trường

Rủi ro chậm trễ phát triển dự án

Mối quan hệ giữa bên dự án ZK và nhà sản xuất tăng tốc phần cứng ZK là sự hợp tác chung và cùng đạt được thành tựu. Với tư cách là bên dự án ZK, trước tiên họ sẽ lựa chọn Giải pháp tăng tốc phần cứng khả dụng đầu tiên là chiếm lấy thị phần của chính dự án ZK. Đối với dự án zkEVM/zkVM, khả năng cung cấp bằng chứng khối L2 ổn định là một trong những điều quan trọng nhất cần cân nhắc. Chúng tôi sẽ đạt được ý định hợp tác lâu dài với các nhà sản xuất tăng tốc phần cứng ở giai đoạn đầu. Nếu việc phát triển dự án quá chậm, chúng tôi có thể mất một phần thị phần trong giai đoạn đầu, đồng thời có nguy cơ xảy ra băng ASIC. -out bị ảnh hưởng bởi những hạn chế về năng lực sản xuất của nhà sản xuất chip. Việc thất bại sẽ buộc dự án phải trải qua một vòng lập lịch trình khác, gây ra sự chậm trễ của dự án.

Rủi ro thị trường

Các bên tham gia dự án ZK có thể được chia thành hai loại: loại quyền riêng tư và loại mở rộng. Đối với các dự án liên quan đến quyền riêng tư, mặc dù việc sử dụng khả năng tăng tốc phần cứng có thể giảm nguy cơ tấn công kênh bên ở một mức độ nào đó, nhưng xét đến vấn đề quyền riêng tư, các dự án liên quan đến quyền riêng tư sẽ chọn giải pháp tăng tốc phần cứng ZK cẩn thận hơn, chẳng hạn như chọn mua phần cứng trực tiếp thay vì Không thông qua các dịch vụ SaaS.

5. Cạnh tranh dự án

Cạnh tranh người đứng đầu dự án

Có hiện có ba đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ trong ngành là Supranational, Ulvantanna và Auradine.

Siêu quốc gia

Supranational đã tham gia vào lộ trình ZK tăng tốc GPU từ năm 2019 và gần đây đã bắt đầu liên quan đến FPGA /tên miền ASIC. Supranational đã có một giải pháp tăng tốc dựa trên GPU nguồn mở rất hoàn thiện và hiệu suất của nó đang dẫn đầu ngành. Đồng thời, chúng tôi kỳ vọng rằng Supranational cũng sẽ có giải pháp nguồn đóng thương mại với hiệu suất tốt hơn. Siêu quốc gia tham gia thị trường sớm hơn và có nguồn lực nhất định trong ngành cũng như dòng tiền tốt.

Ulvantanna

Nhóm sáng lập đến từ Jump crypto và đã nhận được đầu tư từ mô hình và bain crypto. Sức mạnh của nó Không thể đánh giá thấp.

Auradine

Đội ngũ sáng lập có thâm niên cao hơn, có kinh nghiệm kinh doanh phong phú, nhà sản xuất và vốn hàng đầu. nền tảng.

Các nhóm tăng tốc phần cứng khác

Các đội khác như: Ingonyama, Snarkify, Accseal, mặc dù họ đã tham gia đường đua trước họ nhưng hiện tại họ đang công khai data Có vẻ như hiệu suất không tốt bằng SolarMSM hiện tại.

Nhóm tăng tốc phần cứng nội bộ của dự án ZK

Hiện tại, ngoài các nhóm tăng tốc phần cứng chuyên dụng, nhiều bên tham gia dự án ZK cũng đang khám phá các giải pháp tăng tốc phần cứng trong nội bộ. Các lược đồ như zkSync và Scroll.

zkSync

zkSync chọn giải pháp tăng tốc GPU/FPGA. Theo kết quả được công bố trên ZPrice, giải pháp GPU của zkSync mất 2,528 giây khi kích thước đầu vào là 2² MSM. Hiệu suất này thấp hơn 1/10 so với giải pháp Cysic SolarMSM (tính toán 2³ MSM mất chưa đầy 1 giây).

Cuộn

Scroll đã tiến hành nghiên cứu nội bộ về khả năng tăng tốc dựa trên GPU. Đồng thời, Scroll và một số tổ chức học thuật đang hợp tác để khám phá các giải pháp tốt hơn. Kết quả nghiên cứu học thuật mới nhất của họ được công bố trên các ấn phẩm hàng đầu trong lĩnh vực này về kiến trúc máy tính. Hội nghị ASPLOS 2023 [3] Với tư cách là người đứng đầu dự án zkEVM, thật đáng mong đợi và theo dõi tiến trình tiếp theo của họ. ;="" lề :="" 2em="" 0px="" -0.46em;="" font-weight:="" 400;="" color:="" rgb(41,="" 41 ,="" 41) ;="" word-break:="" break-word;="" font-style:="" normal;="" line-height:="" 32px;="" letter- khoảng cách:="" - 0,003em;="" font-family:="" source-serif-pro,="" georgia,="" cambria,="" "times="" new="" roman" ,="" lần, ="" serif;="" font-size:="" 20px;="" font-variant-ligatures:="" font-variant-caps:="" trẻ mồ côi:="" 2 ;="" text-align:="" start;="" text-indent:="" 0px;="" text-transform:="" none;="" white-space:="" góa phụ:= "" khoảng cách từ: ="" -webkit-text-đột quỵ-width:="" nền-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" text-trang trí- độ dày:="" ban đầu ;="" văn bản-trang trí-style:="" văn bản-trang trí màu:="" ban đầu;"="">

Liên kết gốc

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia