Software exponencial requer hardware exponencial

O hardware está em constante evolução. A mineração de Bitcoin (BTC) só precisava de Raspberry Pis nos primeiros dias. Ethereum (ETH) poderia ser extraído com uma GPU de laptop de consumo médio. Agora, os validadores em blockchains mais recentes são obrigados a ter servidores de alta velocidade, conectividade gigabit à Internet e hardware personalizado de alto desempenho. O crescimento e a demanda da indústria de hardware nunca foram tão grandes.

Este post faz parte da Semana da Mineração . Sam Cassatt é o CEO e fundador da Aligned, uma empresa de infraestrutura Web 3.

À medida que as blockchains continuam a evoluir e novas inovações são criadas, também aumentará a procura por computação otimizada – e ainda mais, a necessidade de hardware personalizado. Assim como a Web 2 criou o design moderno dos data centers, as novas primitivas da Web 3 exigirão a criação de uma nova estrutura de hardware, construída sob medida para as crescentes necessidades de software.

Paralelos entre as demandas de computação da Web 2 e da Web 3

A Web 1 estava quase exclusivamente lendo e escrevendo conteúdo http simples. Necessidades bastante simples limitadas pela nossa pilha de hardware bastante simples. Os computadores eram volumosos e lentos, a internet tinha velocidades de banda larga (ou mesmo dial-up), os servidores eram maiores e mais caros para hospedar, ETC

Depois veio a Web 2 – a era das mídias sociais e do streaming. À medida que a Tecnologia crescia, também cresciam as demandas dos consumidores. As novas mudanças na carga de trabalho motivaram o projeto do data center Web 2. O Facebook (FB) precisava processar enormes fluxos de vídeo em tempo real que informassem a arquitetura de seus data centers . A Apple (AAPL) criou o chip M1 para os usuários maximizarem a experiência centrada na Web 2. Todo o negócio da AWS se baseia em atender às necessidades da Web 2 – servidores fechados para redes fechadas.

Enquanto Satoshi começou a minerar Bitcoin em CPUs comuns, o hardware de hashing mais eficiente acabou se tornando GPUs. Avançando alguns anos, o Bitcoin é extraído em nível institucional em grandes redes de ASICs, chips de computador personalizados projetados especificamente para fins de mineração de Bitcoin e nada mais. Esta foi a progressão da primeira carga de trabalho da Web 3, nascida na era das mídias sociais.

A mineração é a versão mais simplista desse crescimento de hardware – o primeiro capítulo. À medida que mais e mais redes continuam a usar modelos de consenso de prova de participação e à medida que o valor total bloqueado (TVL) continua a crescer nas Finanças descentralizadas (DeFi), as apostas aumentam, a demanda por computação aumenta, criando a demanda por hardware melhor. e infraestrutura.

Demanda crescente por computação de alto desempenho

Atualmente, hashing é a principal matemática implantada na arquitetura blockchain. Eventualmente, com o tempo, nossas demandas por espaço de bloco excederão os limites computacionais das redes baseadas em hashing.

As provas de conhecimento zero estão emergindo como a próxima progressão nos fundamentos matemáticos do dimensionamento do blockchain. Rollups de conhecimento zero (ZK), como ZKSync, Polygon Hermez e muitos outros, estão começando a permitir escalabilidade acima da camada 1, ou cadeias de base. Este tipo de avanço na arquitetura Web 3 será necessário para lidar com a quantidade de atividade na cadeia para manter simultaneamente indústrias massivas como DeFi, jogos, governança de organização autônoma descentralizada (DAO), tokens não fungíveis (NFT) e muito mais.

O problema é que nosso hardware tradicional não foi construído para provas de conhecimento zero. Os processadores de uso geral de hoje não são projetados para esse tipo de computação, embora possam fazê-lo de maneira ineficiente. Com o tempo, provavelmente veremos o surgimento de hardware especializado para essa finalidade, assim como eventualmente vimos o surgimento de ASICs para mineração de Bitcoin , uma vez que a computação fosse compreendida e solidificada.

Da mesma forma, o valor extraível do minerador (MEV) será, em última análise, um problema de otimização. O “Endgame” de Vitalik Buterin explora algumas das direções futuras que estamos tomando, especialmente à medida que proponentes e construtores de blocos se tornam separados. À medida que isso acontece, a quantidade de MEV por bloco será otimizada, provavelmente criando um mercado de taxas separado para blocos bem construídos. Novamente, isso provavelmente levará a soluções otimizadas de hardware, buscando otimizar o máximo que pudermos.

A tese da Web 3

Todo mundo tem imaginações ligeiramente diferentes sobre como será a Web 3. Independentemente da sua visão específica, se você acredita na tese da Web 3 de descentralização, código aberto e acesso sem permissão à Internet, você acredita que eventualmente as cargas de trabalho de hardware serão otimizadas. Neste momento, definitivamente não está otimizado, mas à medida que as nossas exigências continuam a crescer, a Tecnologia continua a amadurecer e o mesmo acontecerá com o hardware sobre o qual a próxima geração da Internet será construída.