Аппаратное ускорение InfiniSVM: новый путь к расширению TPS Solana до миллиона

Недавно один проект, который демонстрирует сильные результаты на вторичном рынке, привлек широкое внимание, особенно его дорожная карта технологии InfiniSVM. Эта технология использует аппаратное ускорение для решения задач SVM, обладая уникальными характеристиками. В этой статье будут рассмотрены особенности этого решения по расширению, а также возможное влияние на экосистему расширения Solana.

В отличие от уровня масштабирования, доминируемого Ethereum, команда проекта в белой книге предложила инновационный подход к масштабированию: создание блокчейн-сети с миллионом TPS через аппаратное ускорение глубокой оптимизации SVM. Это по сути является решением для масштабирования, глубоко интегрирующим аппаратное и программное обеспечение.

Обзор истории масштабирования блокчейна показывает, что изначальная идея масштабирования на уровне цепочки заключалась в настройке параметров (например, увеличении размера блока и сокращении времени генерации блока), но этот метод легко сталкивается с треугольником невозможности блокчейна. Впоследствии появилась идея масштабирования layer2, которая представляет собой горизонтальное масштабирование, сосредоточенное на распределении транзакций через layer2 (такие как каналы состояния, сайдчейны, Rollup и т. д.), но это жертвует частью глобальной атомарности. Направление аппаратного ускорения, исследуемое InfiniSVM, представляет собой совершенно новую концепцию масштабирования, которая, сохраняя единственное глобальное состояние, использует специализированное оборудование для преодоления узких мест производительности.

Короче говоря, способ масштабирования InfiniSVM заключается не только в оптимизации алгоритмов, но и в реконструкции среды выполнения SVM с помощью микросервисной архитектуры и аппаратного ускорения, передавая ключевые задачи специализированному оборудованию, что позволяет достигать атомарности и согласованности глобального состояния в условиях высокой нагрузки.

Почему среда выполнения SVM Solana требует аппаратного ускорения? Согласно данным, представленным в белой книге, в настоящее время для узлов валидации Solana требуется процессор с тактовой частотой выше 3,1 ГГц, более 500 ГБ высокоскоростной памяти и NVMe-хранилище с высокой пропускной способностью объемом более 2,5 ТБ. Даже при такой высокой конфигурации использование CPU при высокой нагрузке составляет только около 30%, а P2P-связь близка к пределу пропускной способности потребительской сети 1 Гбит/с.

Это раскрывает, что текущие узкие места производительности Solana заключаются не только в вычислительной способности ЦП, но и в других аспектах. Например, архитектура обработки микросервисов может изолировать различные этапы обработки и соответствовать более подходящим аппаратным ресурсам; специализированные акселераторы могут распределять определенные задачи (такие как подпись) на специализированное оборудование.

InfiniSVM не является простой модернизацией оборудования, а представляет собой полное переоснащение всей исполнительной среды, предлагая более специализированные аппаратные решения для каждого узкого места. Это похоже на повышение производительности цеха, которое требует реорганизации всей производственной линии, а не просто увеличения числа работников.

Аппаратное решение InfiniSVM имеет несколько примечательных особенностей, на которые стоит следовать:

1. Распределенная архитектура обработки микросервисов: разбиение процесса обработки транзакций Solana на несколько расширяемых этапов, таких как верификация подписи, удаление дубликатов, планирование, хранение и т.д. В архитектуре InfiniSVM каждый этап может обрабатываться независимо, что позволяет избежать проблемы "один этап зависает, вся линия ждет".

2. Умная система планирования торговли: изначально при чтении и записи сделок в Solana операции, относящиеся к одной учетной записи, должны обрабатываться в очереди. Однако InfiniSVM позволяет операциям не мешать друг другу даже в одной учетной записи, значительно увеличивая возможности параллельной обработки.

3. Технология низкой задержки связи RDMA: Обычная связь между узлами требует как минимум упаковки, доставки и распаковки, в то время как RDMA может напрямую передавать данные одного узла в память другого узла, достигая прорыва в технологии связи от миллисекунд до микросекунд, что значительно уменьшает конфликты доступа к состоянию.

4. Распределенная интеллектуальная сеть хранения: преодолевает ограничение на хранение 10 МБ на одной учетной записи в Solana, используя распределенное облачное хранилище, распределяя данные по различным узлам и помечая их как «быстрая полоса», «медленная полоса» и т.д. Это не только преодолевает ограничения по емкости, но и оптимизирует скорость доступа к данным.

Аппаратное ускорение дополнительно повысит конкурентные преимущества Solana в слое 1. В отличие от Ethereum layer 2, который требует поддержки данных экосистемных приложений для демонстрации эффектов масштабирования, такое аппаратное решение с производительностью в миллион TPS может быть напрямую проверено всего лишь несколькими вертикальными сценариями подключения, что делает путь реализации более прямым.

Если представить массовое внедрение PayFi в будущем, чтобы Solana идеально справлялась с функционалом инфраструктуры платежных расчетов с высокой пропускной способностью и низкой задержкой, производительность TPS будет явно ощущаться. Кроме того, экосистема DePIN, а также сложные цепочные игры и сценарии применения AI Agent также получат выгоду.

С долгосрочной точки зрения, определение стоимости инфраструктурного проекта в области технологий дает больше понимания его потенциала, чем просто сосредоточение внимания на том, есть ли у него практическое применение в данный момент. Умение мыслить на шаг вперед жизненно важно для понимания истинной ценности таких проектов.