- Vitalik Buterin氏は、計算タスクを汎用操作と専用操作に分割し、効率を向上させるための「接着剤とコプロセッサ」のアプローチを探求しています。
- この手法はAIや暗号技術でも採用されており、Ethereum Virtual Machine (EVM) もすでに分割アプローチを採用しています。
Ethereumの創設者であるVitalik Buterin氏は、現代の計算を2つの部分に分割する方法に関する新しい概念に取り組んでいます：「接着剤」コンポーネントと「コプロセッサ」です。
ここでのアイデアはシンプルです：作業を分割します。接着剤は一般的でそれほど集中しないタスクを行い、コプロセッサは重く構造化された計算を担当します。
ビタリック 私たちに 分解してくれています。Ethereum Virtual Machine（EVM）のようなシステムの計算の大部分は、すでにこのように分割されていると述べています。プロセスの一部は高い効率が必要ですが、他の部分はより柔軟ですが効率が低いものです。
例えばEthereumを考えてみましょう。VitalikがEthereum Name Service（ENS）でブログのIPFSハッシュを更新した最近のトランザクションでは、ガス消費が異なるタスクに分散されました。トランザクションは合計46,924ガスを燃焼しました。
内訳は次の通りです：基本コストで21,000ガス、calldataで1,556ガス、EVM実行で24,368ガス。SLOADおよびSSTOREなどの特定の操作は、それぞれ6,400ガスと10,100ガスを消費しました。LOG操作は2,149ガスを要し、残りは雑多なプロセスによって消費されました。
Vitalik氏は、そのトランザクションのガスの約85%が、ストレージの読み書き、ロギング、暗号化などのいくつかの重い操作に費やされたと言っています。
残りは、彼が「ビジネスロジック」と呼ぶ、よりシンプルで高レベルなものでした。例えば、どのレコードを更新するかを決定するデータを処理することなどです。
Vitalik氏は、Pythonで書かれたAIモデルでも同じものが見られると指摘しています。例えば、トランスフォーマーモデルで順伝播を実行する場合、作業の大部分は行列乗算などのベクトル化演算によって行われます。
これらの演算は通常、最適化されたコード、しばしばGPU上で実行されるCUDAで書かれています。一方、高レベルのロジックはPythonにあります。これは一般的ですが遅い言語であり、総計算コストの小さな部分しか触れません。
Ethereumの開発者である彼は、このパターンがSNARKsのような現代のプログラム可能な暗号技術でもますます一般的になっていると考えています。
彼はRISC-Vのような最小限の仮想マシン向けの汎用プロバーを構築しているチームがあるSTARK証明の動向を指摘しています。
証明が必要なプログラムはすべてRISC-Vにコンパイルでき、プロバーはRISC-Vの実行を証明します。このセットアップは便利ですが、オーバーヘッドを伴います。プログラム可能な暗号技術はすでに高価であり、RISC-Vインタープリター内でコードを実行するコストを追加するのは大きな負担です。
では、開発者はどうするか？彼らは問題の周りをハックします。計算の大部分を占める特定の重い操作（ハッシュや署名など）を特定し、これらの操作を効率的に証明するための専用モジュールを作成します。
次に、一般的なRISC-V証明システムとこれらの効率的な専用システムを組み合わせ、両方の世界で最高のものを得ます。このアプローチは、Vitalik氏が指摘するように、マルチパーティ計算（MPC）や完全準同型暗号（FHE）などの他の暗号技術の分野でも見られるでしょう。
接着剤とコプロセッサの登場
Vitalik氏によると、私たちが目撃しているのは、計算における「接着剤とコプロセッサ」アーキテクチャの台頭です。接着剤は一般的で遅く、1つまたは複数のコプロセッサ間のデータを処理する責任を負います。コプロセッサは専用で高速です。GPUとASICはコプロセッサの完璧な例です。
CPUほど汎用的ではありませんが、特定のタスクでははるかに効率的です。難しいのは、汎用性と効率性の適切なバランスを見つけることです。
Ethereumにおいて、EVMは効率的である必要はなく、単に馴染み深いものであれば十分です。適切なコプロセッサーやプリコンパイルを追加することで、非効率なVMでもネイティブに効率的なVMとほぼ同等の効果を得ることができます。
しかし、これが問題にならないとしたらどうでしょうか？ オープンなチップは遅く、接着剤（グルー）とコプロセッサー・アーキテクチャを使用して補償するという事実を受け入れるとしたらどうでしょうか？
アイデアは、セキュリティとオープンソース設計に最適化されたメインチップを設計し、最も集約的な計算には専用ASICモジュールを使用するというものです。
機密性の高いタスクは安全なメインチップで処理し、AI処理やZK証明など、重い処理はASICモジュールにオフロードすることができます。
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Jai Hamid
ジャイ・ハミドは、過去6年間、暗号通貨、株式市場、テクノロジー、世界経済、そして市場に影響を与える地政学的イベントを報道してきました。彼女は、AMB Crypto、Coin Edition、CryptoTaleなどのブロックチェーン専門出版物で、市場分析、大手企業、規制、マクロ経済動向に関する記事を担当してきました。ロンドン・スクール・オブ・ジャーナリズムを卒業し、アフリカ有数のテレビネットワークで3回にわたり暗号通貨市場の洞察を提供しています。
