Aceleração de hardware InfiniSVM cria um novo caminho para a expansão de milhões de TPS na Solana

Recentemente, um projeto que se destacou no mercado secundário chamou a atenção, especialmente seu roteiro tecnológico InfiniSVM. Esta tecnologia utiliza uma solução de escalabilidade SVM acelerada por hardware, com características únicas. Este artigo irá explorar as características desta solução de escalabilidade, bem como seu potencial impacto na estrutura do ecossistema de escalabilidade da Solana.

Ao contrário da abordagem de escalabilidade de nível liderada pelo Ethereum, a equipe deste projeto propôs, no white paper, uma ideia inovadora de escalabilidade: otimizar profundamente o SVM com aceleração de hardware, criando uma rede blockchain com TPS na casa dos milhões. Esta é essencialmente uma solução de escalabilidade que funde profundamente hardware e software.

Ao revisar a história da escalabilidade da blockchain, a ideia inicial de escalabilidade on-chain era ajustar parâmetros (como aumentar o tamanho do bloco e reduzir o tempo de geração do bloco), mas esse método tende a tocar o dilema da impossibilidade da blockchain. A ideia de escalabilidade layer2 que surgiu posteriormente é uma escalabilidade na direção horizontal, cujo núcleo é desviar transações através de layer2 (como canais de estado, sidechains, Rollups, etc.), mas isso sacrifica uma parte da atomicidade global. A rota de aceleração de hardware explorada pela InfiniSVM é um conceito totalmente novo de escalabilidade, que, mantendo um único estado global, utiliza hardware especializado para superar o gargalo de desempenho.

Em resumo, a forma de escalabilidade do InfiniSVM não se limita à otimização de algoritmos, mas reestrutura o ambiente de execução do SVM através de uma arquitetura de microserviços e aceleração de hardware, delegando tarefas críticas a hardware dedicado, conseguindo assim a atomicidade e consistência do estado global mesmo sob alta carga.

Por que o ambiente de execução SVM da Solana precisa de aceleração de hardware? De acordo com os dados fornecidos no white paper, os nós de validação da Solana atualmente requerem uma CPU de mais de 3,1 GHz, mais de 500 GB de memória de alta velocidade e mais de 2,5 TB de armazenamento NVMe de alta taxa de transferência. Mesmo com uma configuração tão alta, a utilização da CPU em altas cargas é apenas cerca de 30%, e a comunicação P2P está próxima do limite de largura de banda de 1 Gbps das redes de consumo.

Isto revela que os atuais estrangulamentos de desempenho da Solana não estão apenas na capacidade de cálculo da CPU, mas também existem em outras etapas. Por exemplo, uma arquitetura de processamento de microserviços pode isolar diferentes etapas de processamento, correspondendo a recursos de hardware mais adequados; aceleradores dedicados podem atribuir tarefas específicas (como assinaturas) a hardware dedicado.

InfiniSVM não é apenas uma atualização simples de hardware, mas sim um redesenho de todo o ambiente de execução, oferecendo soluções de otimização de hardware mais especializadas para cada ponto crítico. É como melhorar a eficiência da produção em uma fábrica, onde é necessário reestruturar toda a linha de produção de software e hardware, em vez de simplesmente aumentar o número de trabalhadores.

O plano de aceleração de hardware da InfiniSVM tem as seguintes características dignas de seguir:

1. Arquitetura de processamento de microserviços distribuídos: divide o fluxo de processamento de transações monolíticas da Solana em vários segmentos de processamento expansíveis, como validação de assinaturas, deduplicação, agendamento e armazenamento. Na arquitetura do InfiniSVM, cada segmento pode ser processado de forma independente, evitando o problema de "um segmento travado faz todos esperarem".

2. Sistema de agendamento de negociação inteligente: Originalmente, ao ler e escrever transações na Solana, as operações pertencentes à mesma conta precisavam ser processadas em fila. No entanto, o InfiniSVM permite que, mesmo sob a mesma conta, as operações não se interfiram, aumentando significativamente a capacidade de processamento paralelo.

3. Tecnologia de comunicação de baixa latência RDMA: A comunicação entre nós convencionais requer pelo menos etapas de empacotamento, entrega e desempacotamento, enquanto o RDMA pode transferir diretamente os dados de um nó para a memória de outro nó, alcançando um avanço na tecnologia de comunicação de milissegundos para microsegundos, reduzindo significativamente os conflitos de acesso ao estado.

4. Rede de armazenamento inteligente distribuído: superou o limite de armazenamento de 10MB de uma única conta Solana, adotando uma solução de armazenamento em nuvem distribuído, dispersando dados em diferentes nós e marcando-os como faixa rápida, faixa lenta, etc. Isso não apenas rompeu as limitações de capacidade, mas também otimizou a velocidade de acesso aos dados.

O suporte de aceleração de hardware irá aumentar ainda mais a vantagem da Solana na competição de layer1. Em comparação com a Ethereum layer2, que precisa do suporte de dados de aplicações ecossistêmicas para mostrar a eficácia da escalabilidade, essa implementação de hardware com um desempenho de milhões de TPS pode ser validada diretamente com apenas alguns cenários verticais, tornando o caminho de realização mais direto.

Se pensarmos na implementação em larga escala do PayFi no futuro, para que a Solana possa suportar perfeitamente a infraestrutura de pagamento e liquidação com alta capacidade e baixa latência, o desempenho do TPS será claramente percebido. Além disso, o ecossistema DePIN e cenários de aplicação como jogos de cadeia complexos e agentes de IA também se beneficiarão disso.

A longo prazo, definir o valor de um projeto de infraestrutura tecnológica oferece uma visão mais profunda do seu potencial do que focar apenas na sua utilidade atual. Pensar um passo à frente é fundamental para compreender o verdadeiro valor deste tipo de projeto.