Software exponencial requer hardware exponencial

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

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

À medida que os blockchains continuam a evoluir e novas inovações são criadas, também aumentará a demanda por computação otimizada – e, além disso, a necessidade de hardware personalizado. Assim como a Web 2 criou o design moderno de data centers, novos primitivos da Web 3 exigirão a criação de uma nova estrutura de hardware, feita sob medida para as necessidades de rápido crescimento do 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 razoavelmente simples limitadas por nossa pilha de hardware razoavelmente simples. Os computadores eram volumosos e lentos, a internet estava em velocidades de banda larga (ou mesmo discada), os servidores eram maiores e mais caros para hospedar, ETC

Então 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 design do data center da Web 2. O Facebook (FB) precisava processar fluxos de vídeo massivos em tempo real que informassem a arquitetura dos seus data centers. A Apple (AAPL) criou o chip M1 para que os usuários maximizem a experiência centrada na Web 2. Todo o negócio da AWS é baseado em atender às necessidades da Web 2 – servidores fechados para redes gated.

Enquanto Satoshi começou a minerar Bitcoin em CPUs de commodities, o hardware de hash mais eficiente eventualmente se tornou GPUs. Avançando alguns anos, o Bitcoin é minerado em um nível institucional em grandes redes de ASICs, chips de computador personalizados projetados especificamente para o propósito de minerar Bitcoin e nada mais. Essa foi a progressão da primeira carga de trabalho da Web 3, nascida na era da mídia social.

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 proof-of-stake e o valor total bloqueado (TVL) continua a crescer em Finanças descentralizadas (DeFi), as apostas ficam maiores, a demanda por computação aumenta, criando a demanda por melhor hardware e infraestrutura.

Crescente demanda por computação de alto desempenho

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

Provas de conhecimento zero estão surgindo como a próxima progressão nos fundamentos matemáticos do dimensionamento de blockchain. Rollups de conhecimento zero (ZK) como ZKSync, Polygon Hermez e muitos outros estão começando a permitir escalabilidade acima da camada 1, ou cadeias base. Esse tipo de avanço na arquitetura Web 3 será necessário para lidar com a quantidade de atividade on-chain para simultaneamente manter 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 é construído para provas de conhecimento zero. Os processadores de propósito geral de hoje não são projetados para esse tipo de computação, embora possam fazê-lo de forma ineficiente. Com o tempo, provavelmente veremos o surgimento de hardware especializado para esse propósito, assim como eventualmente vimos ASICs emergirem para mineração de Bitcoin uma vez que a computação foi compreendida e solidificada.

De forma similar, valor extraível do minerador (MEV)acabará sendo um problema de otimização."Endgame" de Vitalik Buterinexplora algumas das direções futuras que estamos seguindo, especialmente à medida que os proponentes e construtores de blocos se tornam separados. Conforme 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

Todos têm imaginações ligeiramente diferentes sobre como a Web 3 acabará se parecendo. Independentemente da sua visão específica, se você acredita na tese da Web 3 de descentralização, código aberto, acesso sem permissão à internet, você acredita que eventualmente as cargas de trabalho de hardware serão otimizadas. No momento, definitivamente não está otimizado, mas conforme nossas demandas 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.