Phần cứng tăng tốc InfiniSVM tạo ra con đường mới cho việc mở rộng TPS triệu cấp của Solana

Gần đây, một dự án có hiệu suất mạnh mẽ trên thị trường thứ cấp đã thu hút được sự theo dõi rộng rãi, đặc biệt là lộ trình công nghệ InfiniSVM của nó. Công nghệ này áp dụng giải pháp mở rộng SVM thông qua tăng tốc phần cứng, có những đặc điểm độc đáo. Bài viết này sẽ khám phá các đặc điểm của giải pháp mở rộng này, cũng như tác động của nó đối với việc mở rộng hệ sinh thái của Solana.

Khác với con đường mở rộng quy mô do Ethereum dẫn dắt, nhóm dự án này đã đề xuất một ý tưởng mở rộng sáng tạo trong tài liệu trắng: tối ưu hóa sâu SVM bằng phần cứng, tạo ra một mạng blockchain với hàng triệu TPS. Về bản chất, đây là một giải pháp mở rộng tích hợp sâu giữa phần cứng và phần mềm.

Nhìn lại lịch sử mở rộng blockchain, ý tưởng mở rộng trên chuỗi ban đầu là thực hiện thông qua việc điều chỉnh các tham số (như tăng kích thước block, rút ngắn thời gian tạo block), nhưng phương pháp này dễ chạm đến nghịch lý không thể của blockchain. Sau đó, ý tưởng mở rộng layer2 xuất hiện, đây là một phương pháp mở rộng theo chiều ngang, với cốt lõi là sử dụng layer2 (như kênh trạng thái, sidechain, Rollup, v.v.) để phân luồng giao dịch, nhưng điều này sẽ hy sinh một phần tính nguyên tử toàn cầu. Trong khi đó, tuyến đường tăng tốc phần cứng mà InfiniSVM khám phá là một khái niệm mở rộng hoàn toàn mới, giữ nguyên trạng thái toàn cầu đơn lẻ trong khi tận dụng phần cứng chuyên dụng để vượt qua các nút thắt về hiệu suất.

Nói một cách đơn giản, phương pháp mở rộng của InfiniSVM không chỉ là tối ưu hóa thuật toán, mà còn là tái cấu trúc môi trường thực thi SVM thông qua kiến trúc microservices và tăng tốc phần cứng, giao các nhiệm vụ quan trọng cho phần cứng chuyên dụng, từ đó đạt được tính nguyên tử và nhất quán của trạng thái toàn cầu trong điều kiện tải cao.

Tại sao môi trường thực thi SVM của Solana cần phải được tăng cường phần cứng? Dựa trên dữ liệu được cung cấp trong sách trắng, hiện tại các nút xác thực Solana đã cần CPU trên 3.1GHz, bộ nhớ tốc độ cao trên 500GB và lưu trữ NVMe có thông lượng trên 2.5TB. Ngay cả khi cấu hình cao như vậy, tỷ lệ sử dụng CPU chỉ khoảng 30% khi tải cao, và giao tiếp P2P đã gần đạt giới hạn băng thông 1Gbps của mạng tiêu dùng.

Điều này tiết lộ rằng nút thắt hiệu suất hiện tại của Solana không chỉ nằm ở khả năng tính toán của CPU mà còn tồn tại ở các khía cạnh khác. Ví dụ, kiến trúc xử lý vi dịch vụ có thể cách ly các khâu xử lý khác nhau, phù hợp với tài nguyên phần cứng thích hợp hơn; bộ tăng tốc chuyên dụng có thể phân bổ các tác vụ cụ thể (như ký) cho phần cứng chuyên dụng.

InfiniSVM không chỉ đơn giản là nâng cấp phần cứng, mà là thiết kế lại toàn bộ môi trường thực thi, cung cấp các giải pháp tối ưu phần cứng chuyên biệt cho từng điểm nghẽn. Điều này giống như nâng cao hiệu suất sản xuất của xưởng, cần phải tổ chức lại toàn bộ dây chuyền sản xuất về phần mềm và phần cứng, chứ không chỉ đơn giản là tăng số lượng công nhân.

Giải pháp tăng tốc phần cứng của InfiniSVM có vài đặc điểm đáng theo dõi sau:

1. Kiến trúc xử lý dịch vụ vi phân tán: Phân tách quy trình xử lý giao dịch đơn thể của Solana thành nhiều giai đoạn xử lý mở rộng như xác thực chữ ký, loại bỏ trùng lặp, lập lịch và lưu trữ. Trong kiến trúc của InfiniSVM, mỗi giai đoạn đều có thể xử lý độc lập, tránh được vấn đề "một giai đoạn bị kẹt thì toàn bộ đều phải chờ".

2. Hệ thống lập lịch giao dịch thông minh: Ban đầu, khi đọc và ghi giao dịch trên Solana, các thao tác thuộc cùng một tài khoản cần phải xếp hàng để xử lý. Nhưng InfiniSVM đã thực hiện được việc ngay cả trong cùng một tài khoản, các thao tác cũng không bị cản trở, từ đó nâng cao đáng kể khả năng xử lý song song.

3. Công nghệ truyền thông độ trễ thấp RDMA: Giao tiếp giữa các nút thông thường ít nhất cần phải đóng gói, gửi đến, và giải nén, trong khi RDMA có thể trực tiếp truyền dữ liệu từ một nút vào bộ nhớ của nút khác, đạt được những đột phá trong công nghệ truyền thông từ mili giây xuống micro giây, giảm thiểu đáng kể xung đột truy cập trạng thái.

4. Mạng lưu trữ thông minh phân tán: đã vượt qua giới hạn lưu trữ 10MB của tài khoản đơn lẻ Solana, áp dụng giải pháp lưu trữ đám mây phân tán, phân tán dữ liệu đến các nút khác nhau và đánh dấu là làn đường nhanh, làn đường chậm, v.v. Điều này không chỉ vượt qua giới hạn dung lượng mà còn tối ưu hóa tốc độ truy cập dữ liệu.

Việc hỗ trợ tăng tốc phần cứng sẽ nâng cao hơn nữa lợi thế của Solana trong cuộc cạnh tranh layer1. So với việc layer2 của Ethereum cần dữ liệu ứng dụng sinh thái để thể hiện hiệu quả mở rộng, sự đột phá hiệu suất đạt hàng triệu TPS này có thể chỉ cần rất ít trường hợp dọc kết nối để có thể xác minh trực tiếp, con đường thực hiện cũng trở nên trực tiếp hơn.

Nếu liên tưởng đến việc PayFi sẽ được triển khai rộng rãi trong tương lai, để Solana hoàn hảo đảm bảo chức năng hạ tầng thanh toán với thông lượng cao và độ trễ thấp, hiệu suất TPS sẽ có sự cảm nhận rõ rệt. Ngoài ra, hệ sinh thái DePIN cũng như các tình huống ứng dụng trò chơi chuỗi phức tạp, AI Agent sẽ cũng được hưởng lợi từ điều này.

Về lâu dài, việc định nghĩa giá trị của một dự án cơ sở hạ tầng công nghệ sẽ giúp hiểu rõ tiềm năng của nó hơn là chỉ tập trung vào việc hiện tại có tính ứng dụng hay không. Suy nghĩ đi trước một bước là rất quan trọng để hiểu giá trị thực sự của những dự án này.