- Vitalik Buterin sta esplorando un approccio basato su "collante e coprocessore" per suddividere i compiti di calcolo in operazioni generali e specializzate, migliorando l'efficienza.
- Questo metodo è utilizzato anche nell'IA e nella crittografia, e la Ethereum Virtual Machine (EVM) adotta già un approccio diviso.
Il creatore di Ethereum Vitalik Buterin sta approfondendo un nuovo concetto su come il calcolo moderno può essere diviso in due parti: un componente di 'colla' e un 'coprocessore'.
L'idea qui è semplice: dividere il lavoro. La colla si occupa dei compiti generali, non troppo intensi, mentre il coprocessore gestisce i calcoli pesanti e strutturati.
Vitalik lo analizza nel dettaglio per noi, affermando che la maggior parte dei calcoli in sistemi come la Macchina Virtuale di Ethereum (EVM) è già divisa in questo modo. Alcune parti del processo richiedono alta efficienza, mentre altre sono più flessibili ma meno efficienti.
Prendiamo Ethereum, ad esempio. In una recente transazione in cui Vitalik ha aggiornato l'hash IPFS del suo blog sul Servizio Nomi di Ethereum (ENS), il consumo di gas è stato distribuito tra diverse attività. La transazione ha bruciato un totale di 46.924 gas.
La ripartizione è la seguente: 21.000 gas per il costo base, 1.556 per i dati di chiamata (calldata) e 24.368 per l'esecuzione EVM. Operazioni specifiche come SLOAD e SSTORE hanno consumato 6.400 e 10.100 gas, rispettivamente. Le operazioni LOG hanno richiesto 2.149 gas, mentre il resto è stato assorbito da processi vari.
Vitalik afferma che circa l'85% del gas in quella transazione è andato a poche operazioni pesanti, come letture e scritture di storage, logging e crittografia.
Il resto è ciò che lui chiama 'logica di business', le cose più semplici e di livello superiore, come l'elaborazione dei dati che determinano quale record aggiornare.
Vitalik sottolinea anche che si può vedere la stessa cosa nei modelli di IA scritti in Python. Ad esempio, quando si esegue un passaggio in avanti (forward pass) in un modello transformer, la maggior parte del lavoro è svolta da operazioni vettoriali, come la moltiplicazione di matrici.
Queste operazioni sono solitamente scritte in codice ottimizzato, spesso CUDA eseguito su GPU. La logica di alto livello, tuttavia, è in Python, un linguaggio generale ma lento che tocca solo una piccola parte del costo computazionale totale.
Lo sviluppatore di Ethereum pensa anche che questo schema stia diventando più comune nella crittografia programmabile moderna, come gli SNARK.
Egli cita le tendenze nella dimostrazione STARK, dove i team stanno costruendo dimostratori a uso generale per macchine virtuali minime come RISC-V.
Qualsiasi programma che necessita di dimostrazione può essere compilato in RISC-V, e il dimostratore prova l'esecuzione di RISC-V. Questa configurazione è conveniente, ma comporta un overhead. La crittografia programmabile è già costosa, e aggiungere il costo dell'esecuzione del codice all'interno di un interprete RISC-V è molto oneroso.
Quindi, cosa fanno gli sviluppatori? Risolvono il problema in modo creativo. Identificano le operazioni specifiche e costose che assorbono la maggior parte del calcolo, come hash e firme, e creano moduli specializzati per dimostrare queste operazioni in modo efficiente.
Poi combinano il sistema di dimostrazione RISC-V generale con questi sistemi specializzati ed efficienti, ottenendo il meglio di entrambi i mondi. Questo approccio, nota Vitalik, sarà probabilmente visto in altre aree della crittografia, come il calcolo multipartito (MPC) e la crittografia completamente omomorfica (FHE).
Dove entrano in gioco colla e coprocessore
Secondo Vitalik, quello che stiamo vedendo è l'ascesa di un'architettura 'colla e coprocessore' nel calcolo. La colla è generale e lenta, responsabile della gestione dei dati tra uno o più coprocessori, che sono specializzati e veloci. GPU e ASIC sono esempi perfetti di coprocessori.
Sono meno generali delle CPU ma molto più efficienti per determinate attività. La parte difficile è trovare il giusto equilibrio tra generalità ed efficienza.
In Ethereum, l'EVM non deve essere efficiente, deve solo essere familiare. Aggiungendo i giusti coprocessori o precompilati, puoi rendere una VM inefficiente quasi efficace quanto una nativamente efficiente.
Ma cosa succederebbe se questo non importasse? E se accettassimo che i chip aperti sarebbero più lenti e useremmo l'architettura colla e coprocessore per compensare?
L'idea è che si potrebbe progettare un chip principale ottimizzato per la sicurezza e il design open-source, utilizzando moduli ASIC proprietari per i calcoli più intensivi.
I compiti sensibili potrebbero essere gestiti dal chip principale sicuro, mentre il lavoro pesante, come l'elaborazione AI o la dimostrazione ZK, potrebbe essere delegato ai moduli ASIC.
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Jai Hamid
Jai Hamid si occupa di criptovalute, mercati azionari, tecnologia, economia globale ed eventi geopolitici che influenzano i mercati da 6 anni. Ha collaborato con pubblicazioni focalizzate sulla blockchain, tra cui AMB Crypto, Coin Edition e CryptoTale, per analisi di mercato, grandi aziende, regolamentazione e tendenze macroeconomiche. Si è formata presso la London School of Journalism e ha condiviso tre volte le sue analisi sui mercati delle criptovalute su una delle principali reti televisive dell'Africa.
