핵심 포인트:
- 영지식 하드웨어 스타트업인 Cysic은 최근 Polychain Capital이 주도하는 6만 달러 규모의 시드 펀딩 라운드를 완료했습니다.
- Cysic의 주요 목표는 ZK 프로젝트의 ZK 증명 생성 프로세스에 하드웨어 가속 서비스를 제공하는 것입니다.
- Cysic은 이미 일부 주요 ZK 프로젝트와 협력하려는 의도에 도달했으며 먼저 이러한 프로젝트에 MSM 가속 서비스를 제공할 예정입니다.
Cysic은 ZK 증명 생성 시간을 줄이는 데 도움이 되는 고급 ASIC 칩 설계에 전념하는 업계 최고의 ZK 하드웨어 가속 프로젝트입니다. Cysic은 일류 하드웨어 설계 및 개발 팀을 구성하고 FPGA 기반 POC 설계 작업을 완료했습니다.
POC 결과에 따르면 Cysic의 ZK 하드웨어 가속 기능은 이미 업계 최고의 위치에 있음이 입증되었습니다.
ABCDE는 시드 라운드에서 Cysic에 투자했으며 이번 라운드의 투자 기관에는 Polychain, A&T, Hashkey 및 Web3.com Venture도 포함됩니다.
ZK 하드웨어 가속이 필요한 이유는 무엇입니까?
ZK 증명 생성(ZK Proof Generation) ZK 프로젝트의 핵심 단계 중 하나입니다. 안타깝게도 기존 ZK 증명 시스템에서 ZK 증명을 생성하려면 일반적으로 많은 계산이 필요합니다. 프로젝트의 복잡성이 증가하고 ZK 회로의 규모가 증가함에 따라 ZK 증명 생성에 필요한 계산량이 기하급수적으로 증가할 것입니다.
예를 들어 Scroll 및 zkSync와 같은 대규모 zkEVM/zkVM 프로젝트의 경우 CPU를 사용하여 ZK 증명을 생성하는 경우 계산에 몇 시간 또는 며칠이 걸릴 수 있습니다. 실제 비즈니스에서 대부분의 프로젝트는 ZK 증명 생성을 몇 초, 몇 분으로 제한해야 합니다. 몇 시간 이상의 컴퓨팅 시간은 대부분의 ZK 프로젝트, 특히 zkEVM/zkVM과 같은 확장 프로젝트에서 전혀 허용되지 않습니다.
또한 ZK 증명 생성의 계산 복잡도는 향후 ZK 프로젝트가 공식적으로 시작되기까지 약 2년이라는 시간 범위에서 이론적으로 줄이기 어렵습니다.
따라서 프로젝트의 유용성을 보장하기 위해 프로젝트가 공식적으로 시작되기 전에 ZK 프로젝트 당사자는 ZK 증명 생성을 두 번째 또는 분 수준으로 가속화하기 위해 "ZK 증명 생성 가속화"라는 기술 솔루션을 채택해야 합니다. . 고성능 하드웨어를 통해 ZK 증명 생성을 가속화하는 방법이 현재 첫 번째 선택입니다.
하드웨어 가속이란 무엇입니까?
ZK 증명 생성 과정에서 시간이 많이 소요되는 주요 계산은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
1. 다항식을 기반으로 한 NTT(Number Theoretic Transform) 계산
2. 타원 곡선에 대한 MSM(다중 스칼라 곱셈) 계산. 일반적으로 ZK 증명에 의해 생성된 계산에서 NTT 유형의 컴퓨팅 작업은 전체 컴퓨팅 작업의 약 25%를 차지하고 MSM 유형의 컴퓨팅 작업은 약 60~70%를 차지합니다.
다행히도 다음과 같은 두 가지 유형의 컴퓨팅 작업이 있습니다.
1. 논리는 비교적 간단하다
2. 동일한 컴퓨팅 로직의 다수의 반복
3. 병렬성의 특징(비트코인 채굴 컴퓨팅과 유사) 따라서 이러한 두 가지 유형의 계산을 가속화하기 위해 고성능 하드웨어를 사용하는 것이 이론적으로 가능합니다.
아래 그림에서 볼 수 있듯이 NTT 계산(왼쪽 위 부분)과 MSM 계산(오른쪽)이 ZK 증명 생성 워크플로우에서 가볍게 결합되어 있음을 확인할 수 있습니다. 따라서 ZK 프로젝트 당사자는 실제 필요에 따라 다음을 선택할 수 있습니다.
1. NTT 계산을 단독으로 가속화하거나
2. MSM 계산만으로 가속화
3. NTT와 MSM을 전체적으로 가속화합니다. 세 가지 옵션이 있습니다.
일반 ZK 증명 생성 프로세스의 워크플로
- 참고 1: 위 그림은 Scroll 공동 창립자인 Zhang Ye의 논문 PipeZK: 파이프라인 아키텍처로 영지식 증명 가속화에서 가져온 것입니다. 이것은 zk 하드웨어 가속을 연구한 업계 최초의 논문 중 하나입니다.
- 참고 2: 일부 문헌/기사에서는 가장 시간이 많이 걸리는 ZK 증명 생성이 FFT(Fast Fourier Transform) 및 MSM이라고 주장합니다. FFT와 NTT의 원리는 유사하지만 ZK에 관련된 대부분의 암호화 계산은 유한 필드(Finite Field)에서 수행되므로 실제 계산은 NTT가 되어야 합니다. 따라서 우리는 대부분의 학술 논문에서 사용되는 NTT를 표준으로 사용합니다.
하드웨어 가속은 무엇을 사용합니까?
마이닝 솔루션과 마찬가지로 현재 ZK 하드웨어 가속 솔루션은 주로 다음 세 가지 유형의 하드웨어를 통해 구현됩니다.
- GPU
- FPGA
- ASIC
현재 시장에는 GPU와 FPGA라는 두 가지 주요 하드웨어 가속 솔루션이 있습니다. GPU/FPGA를 사용하는 가속 방식은 비교적 구현하기 쉽습니다. 따라서 시장을 더 빨리 장악하기 위해 대부분의 제조업체는 먼저 GPU/FPGA 솔루션을 구현합니다. GPU 및 FPGA의 높은 하드웨어 비용, 상대적으로 높은 전력 소비 및 제한된 절대 성능으로 인해. 따라서 ASIC 솔루션은 ZK 하드웨어 가속 생태계에서 무시할 수 없는 부분이다.
하드웨어 가속이 ZK 프로젝트 파티에 어떻게 도움이 되는지
ZK 하드웨어 가속 공급자는 두 가지 방법으로 ZK 방지 세대 가속 서비스를 제공할 수 있습니다.
- SaaS API를 통해.
- 하드웨어(머신/칩 전체)를 판매하여 가속 서비스(마이닝 머신 판매와 유사)를 제공합니다.
위에서 언급했듯이 ZK 증명을 생성하는 동안 NTT와 MSM 계산은 가볍게 결합됩니다. 따라서 다양한 서비스 세분화에 따라 하드웨어 가속 서비스 제공업체는 다음 세 가지 세분화된 서비스를 제공할 수 있습니다.
- 전용 NTT 가속(전용 NTT 가속 API/하드웨어 장치)
- 전용 MSM 가속(전용 MSM 가속 API/하드웨어 장치)
- NTT와 MSM을 동시에 가속화하는 올인원 가속 솔루션입니다.
하드웨어 가속 공급자의 차이점
NTT 및 MSM 컴퓨팅 문제는 수년 동안 광범위하게 연구되어 왔습니다. 주요 제조업체가 단기간에 컴퓨팅 이론의 획기적인 발전을 달성하는 것은 어렵습니다. 따라서 다양한 제조업체 간의 기술적 차이는 엔지니어링 구현 능력, 알고리즘 세부 사항 제어, 기술 스택(하드웨어) 선택, 하드웨어 생산 비용 제어 및 제품 설계 능력에 더 많이 있습니다. 고객이 가속 공급업체를 선택할 때 다음 세 가지 요소에 중점을 둡니다.
- 동일한 컴퓨팅 작업 하에서 하드웨어/서비스의 성능 및 제조업체의 컴퓨팅 시간.
- 동일한 컴퓨팅 작업에서 하드웨어 가속 비용은 제조업체의 컴퓨팅 비용입니다.
- API/장치의 사용 용이성.
Cysic에 투자하는 이유는 무엇입니까?
Cysic은 Leo Fan과 Bowen Huang에 의해 2022년 20월 말에 설립되었습니다. Cysic의 주요 목표는 ZK 프로젝트의 ZK 증명 생성 프로세스를 위한 하드웨어 가속 서비스를 제공하는 것입니다. 캘리포니아, 미국 및 중국 본토. 이들 창립멤버들의 배경은 주로 미국 상위 XNUMX대 대학 컴퓨터과학과 박사학위와 중국과학원 컴퓨팅기술연구소 칩 설계팀 출신이다.
이 단계에서 프로젝트는 FPGA 기반 MSM 계산의 POC 검증을 실현했으며 프로젝트 코드는 SolarMSM입니다. 이 단계에서 SolarMSM은 SaaS를 통해 외부 서비스를 제공합니다.
현재 Cysic은 여러 주요 ZK 프로젝트 당사자와 협력 의도를 달성했으며 가까운 시일 내에 테스트 서비스를 제공할 예정입니다. 많은 업계 당국의 증거에 따르면 SolarMSM은 MSM 컴퓨팅 성능을 가속화하는 데 있어 업계 최고의 위치에 있습니다.
창립팀 프로필
두 창립자는 강력한 기술 배경을 보유하고 있으며 암호화 및 하드웨어 설계 전문가입니다. Leo 박사는 국제적으로 유명한 암호학 교수인 Elaine Shi의 지도 하에 코넬대학교를 졸업했습니다. 러트거스 대학교에 조교수로 합류하기 전, 레오는 알고랜드(Algorand)에서 암호학 연구원으로 일했습니다.
또 다른 창립자인 Bowen Huang은 Cysic을 창립하기 전 중국과학원 컴퓨팅 기술 연구소에서 6년 동안 근무했으며 Yale University에서 박사 학위를 취득했습니다. 디자인 착륙.
POC 결과
현재 Cysic은 코드명 SolarMSM인 Xilinx의 공개 FPGA를 기반으로 하는 MSM 가속 솔루션의 POC 설계를 구현했습니다. POC 검증에서 입력 크기가 2³⁰인 MSM 컴퓨팅 작업의 경우 SolarMSM은 이를 1초 미만으로 가속화할 수 있습니다. 이는 현재 업계의 모든 공개 데이터 결과 중 가장 강력한 수준이며, ZPrize 대회의 챔피언 성과보다 2~XNUMX배 더 높습니다.
SolarMSM의 빠른 구현은 다음을 보여줍니다.
- Cysic 팀은 효율적인 R&D 역량과 기술적 역량을 갖추고 있습니다. 1차 ZPrize보다 2~XNUMX배 높은 속도로 설계 및 구현이 가능해 압도적인 속도 우위를 보여준다.
- Cysic 팀은 강력한 공급망 통합 관리 기능을 갖추고 있습니다. PCB, 방열, 전원 공급 장치, PCIE 커넥터 및 섀시 구조를 모두 병렬로 맞춤화하는 경우에도 2~3개월 내에 배송을 빠르게 완료할 수 있으며 이는 기본적으로 업계 표준 속도의 2~3배입니다.
동시에 이 단계의 POC는 Cysic 하드웨어 설계/개발 작업에 대한 내부 검증이기도 합니다. ASIC 칩의 오류 수정 비용은 FPGA 솔루션보다 높기 때문에 높은 대역폭, 높은 전력 소비 및 높은 상호 연결 수준에서 SolarMSM을 통한 전체 기계 검증은 향후 ASIC 칩 오류의 위험을 크게 줄일 수 있습니다.
기술 로드맵
Cysic은 NTT 및 MSM 컴퓨팅을 포함한 완전한 ASIC 하드웨어 가속 솔루션을 제공할 계획입니다. 현재 프로젝트 당사자는 2단계 R&D 전략을 채택하고 있습니다.
1단계: FPGA 기반 POC
프로젝트의 첫 번째 단계에서는 Xilinx의 공개 FPGA인 SolarMSM을 기반으로 하는 MSM 및 NTT 가속의 POC 버전입니다. 현재 MSM 컴퓨팅 가속 모듈이 완성되었으며, 2³⁰ 규모의 MSM 컴퓨팅이 1초 이내에 완료될 수 있습니다. 이는 모든 공개 FPGA-MSM 하드웨어 가속 결과 중 가장 높은 성능을 발휘하며 경쟁에서 2% 이상 앞서고 있습니다. XNUMX~XNUMX차수. 다른 것이 없다면 SolarMSM은 ASIC 칩이 나올 때까지 MSM 하드웨어 가속에 대한 최고 성능 기록을 보유하게 될 것입니다. Cysic은 여러 주요 ZK 프로젝트와 협력 의도를 달성했으며 먼저 이러한 프로젝트에 MSM 가속 서비스를 제공할 예정입니다.
앞으로 몇 달 안에 Cysic은 SolarMSM을 기반으로 하는 NTT 컴퓨팅 가속 모듈 SolarNTT를 완성할 계획입니다. SolarNTT와 SolarMSM은 동일한 대규모 FPGA 상호 연결 시스템을 기반으로 가속 컴퓨팅을 수행하기 위해 동일한 서버에 배포됩니다. 이 두 가지 구현 세트는 Cysic이 설계한 고속 상호 연결 아키텍처를 통해 통합되어 올인원 가속 솔루션인 SolarZKP가 됩니다. SolarZKP는 SaaS를 통해 외부적으로 API 서비스를 제공합니다.
2단계: 12nm ASIC
POC 단계 이후 Cysic은 12nm ASIC 개발 단계에 착수할 예정입니다. 목표는 단일 ASIC 칩의 컴퓨팅 성능을 전체 SolarZKP의 성능(MSM 및 NTT 컴퓨팅과 프로젝트 당사자가 지정한 기타 핵심 기능 모두 지원)의 성능에 도달하는 동시에 단일 칩의 전력 소비를 XNUMX배로 줄이는 것입니다. 크기.
시장 분석
고객이 하드웨어 가속 솔루션을 선택하는 방법?
실제 생산에서 다양한 ZK 고객은 ZK 프로젝트가 증명 생성 시간에 얼마나 민감한지에 따라 하드웨어 가속에 대한 요구 사항이 다릅니다. 예를 들어:
- zkEVM/zkVM을 기반으로 하는 Layer-2 프로젝트의 핵심 요구 사항은 빠르고 안정적인 ZK 증명 생성입니다. 따라서 더 빠르고 안정적인 통합 가속 솔루션을 선택하려는 경향이 더 커질 것입니다.
- ZK 증명 생성 시간에 민감하지 않은 일부 ZK 프로젝트의 경우 거래소의 자산 증명과 같이 가장 빠른 속도로 증명을 생성할 필요가 없습니다. 이 시나리오에서 고객은 MSM 컴퓨팅 가속화만 유연하게 선택하거나 허용 가능한 시간 내에 다양한 서비스 공급자가 제공하는 MSM 컴퓨팅과 NTT 컴퓨팅을 결합하여 최상의 가격을 선택할 수 있습니다.
우리는 미래에는 고객이 최적의 솔루션을 생성할 수 있도록 다양한 하드웨어 가속 공급업체의 솔루션을 결합하는 도구가 있을 것이라고 믿습니다.
프로젝트 위험
현재 많은 회사가 ZK 하드웨어 가속 트랙 경쟁에 참여하고 있습니다. ASIC 기반 ZK 하드웨어 가속 프로젝트에는 프로젝트 개발 지연 위험과 시장 위험이 있습니다.
프로젝트 개발 지연 위험
ZK 프로젝트 당사자와 ZK 하드웨어 가속 제조업체 사이에는 상호 협력과 상호 성취의 관계가 있습니다. ZK 프로젝트 당사자로서 ZK 프로젝트 자체의 시장 점유율을 확보하기 위해 먼저 사용 가능한 최초의 하드웨어 가속 솔루션을 선택합니다. zkEVM/zkVM 프로젝트에서는 L2 블록 증명을 안정적으로 제공할 수 있는 것이 가장 중요한 고려 사항 중 하나입니다. 따라서 일부 ZK 프로젝트 당사자는 초기 단계에서 하드웨어 가속 공급업체와 장기적인 협력 의도를 달성할 것입니다. 프로젝트 개발이 너무 느리면 초기 단계에서 시장 점유율의 일부를 잃을 수 있습니다. 동시에 ASIC 테이프아웃에는 실패의 위험이 있습니다. 칩 제조업체의 용량 제약으로 인해 테이프아웃이 실패하면 프로젝트에서 테이프아웃 일정을 다시 잡아야 프로젝트가 지연될 수 있습니다.
시장 위험
ZK 프로젝트 파티는 개인 정보 보호 범주와 확장 범주의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 개인 정보 보호 프로젝트의 경우 하드웨어 가속을 사용하면 부채널 공격의 위험을 어느 정도 줄일 수 있지만 개인 정보 보호 문제를 고려하면 개인 정보 보호 프로젝트는 SaaS를 통하지 않고 하드웨어를 직접 구매하는 등 ZK 하드웨어 가속 솔루션을 선택하는 데 더욱 신중할 것입니다. 서비스.
경쟁 프로젝트 헤드 경쟁
현재 업계에는 Supranational, Ulvantanna 및 Auradine이라는 세 가지 강력한 경쟁자가 있습니다.
초국가적
수프라내셔널은 2019년부터 GPU 가속 ZK 트랙에 진입했으며 최근 FPGA/ASIC 분야에 참여하기 시작했습니다. Supranational은 이미 매우 성숙한 오픈 소스 GPU 기반 가속 솔루션을 보유하고 있으며 그 성능은 업계 최고 수준입니다. 동시에 우리는 Supranational이 더 나은 성능을 갖춘 상용 폐쇄 소스 솔루션도 보유할 것으로 기대합니다. Supranational은 특정 산업 자원과 양호한 현금 흐름을 바탕으로 더 일찍 시장에 진입했습니다.
울반타나
창립팀은 Jump Crypto 출신이며 Paradigm 및 Bain Crypto에서 투자를 받았습니다. 그 힘을 과소평가해서는 안 됩니다.
아우라딘
선배와 비교했을 때 창립팀은 풍부한 기업가적 경험과 최고의 제조업체 및 자본 플랫폼을 보유하고 있습니다.
기타 하드웨어 가속 팀
인곤야마(Ingonyama), 점프 크립토(Jump Crypto) 등 나머지 팀들이 먼저 트랙에 진입했지만 공개 데이터에 따르면 현 단계에서는 SolarMSM만큼 성적이 좋지 않은 것으로 나타났다.
ZK 프로젝트 내부 하드웨어 가속팀
현재 전담 하드웨어 가속 팀 외에도 많은 ZK 프로젝트 당사자들도 내부적으로 zkSync 및 Scroll과 같은 하드웨어 가속 솔루션을 탐색하고 있습니다.
zkSync
zkSync는 GPU/FPGA 가속 솔루션을 선택합니다. ZPrice에 게시된 결과에 따르면, zkSync의 GPU 솔루션은 입력 규모가 2.528²⁶ MSM일 때 2초가 소요됩니다. 이 성능은 Cysic SolarMSM 솔루션의 2/1 미만입니다(XNUMX³⁰ MSM 계산 시간은 XNUMX초 미만).
스크롤
스크롤 GPU 기반 가속을 위해 내부적으로 연구되었습니다. 동시에 Scroll과 일부 학술 기관은 더 나은 솔루션을 모색하기 위해 협력하고 있으며, 최신 학술 연구 결과는 컴퓨터 아키텍처 분야 최고의 컨퍼런스인 ASPLOS 2023에서 발표되었습니다[3]. 선도적인 zkEVM 프로젝트로서 후속 진행 상황을 기대하고 추적해 볼 가치가 있습니다.
참고자료
[1] PipeZK: 파이프라인 아키텍처로 영지식 증명 가속화, ZhangYe [2] 다중 스칼라 곱셈의 FPGA 가속: CycloneMSM, JumpCrypto [3] GZKP: GPU 가속 영지식 증명 시스템면책 조항 : 이 웹사이트의 정보는 일반적인 시장 논평으로 제공되며 투자 조언을 구성하지 않습니다. 투자하기 전에 직접 조사해 보시기 바랍니다.
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해롤드
코인쿠 뉴스
저자
지식 습득
ZK 하드웨어 가속 로드맵에서 ZK 증명 스타트업의 Cysic 획기적인 발전 방법
핵심 포인트:
- 영지식 하드웨어 스타트업인 Cysic은 최근 Polychain Capital이 주도하는 6만 달러 규모의 시드 펀딩 라운드를 완료했습니다.
- Cysic의 주요 목표는 ZK 프로젝트의 ZK 증명 생성 프로세스에 하드웨어 가속 서비스를 제공하는 것입니다.
- Cysic은 이미 일부 주요 ZK 프로젝트와 협력하려는 의도에 도달했으며 먼저 이러한 프로젝트에 MSM 가속 서비스를 제공할 예정입니다.
Cysic은 ZK 증명 생성 시간을 줄이는 데 도움이 되는 고급 ASIC 칩 설계에 전념하는 업계 최고의 ZK 하드웨어 가속 프로젝트입니다. Cysic은 일류 하드웨어 설계 및 개발 팀을 구성하고 FPGA 기반 POC 설계 작업을 완료했습니다.
POC 결과에 따르면 Cysic의 ZK 하드웨어 가속 기능은 이미 업계 최고의 위치에 있음이 입증되었습니다.
ABCDE는 시드 라운드에서 Cysic에 투자했으며 이번 라운드의 투자 기관에는 Polychain, A&T, Hashkey 및 Web3.com Venture도 포함됩니다.
ZK 하드웨어 가속이 필요한 이유는 무엇입니까?
ZK 증명 생성(ZK Proof Generation) ZK 프로젝트의 핵심 단계 중 하나입니다. 안타깝게도 기존 ZK 증명 시스템에서 ZK 증명을 생성하려면 일반적으로 많은 계산이 필요합니다. 프로젝트의 복잡성이 증가하고 ZK 회로의 규모가 증가함에 따라 ZK 증명 생성에 필요한 계산량이 기하급수적으로 증가할 것입니다.
예를 들어 Scroll 및 zkSync와 같은 대규모 zkEVM/zkVM 프로젝트의 경우 CPU를 사용하여 ZK 증명을 생성하는 경우 계산에 몇 시간 또는 며칠이 걸릴 수 있습니다. 실제 비즈니스에서 대부분의 프로젝트는 ZK 증명 생성을 몇 초, 몇 분으로 제한해야 합니다. 몇 시간 이상의 컴퓨팅 시간은 대부분의 ZK 프로젝트, 특히 zkEVM/zkVM과 같은 확장 프로젝트에서 전혀 허용되지 않습니다.
또한 ZK 증명 생성의 계산 복잡도는 향후 ZK 프로젝트가 공식적으로 시작되기까지 약 2년이라는 시간 범위에서 이론적으로 줄이기 어렵습니다.
따라서 프로젝트의 유용성을 보장하기 위해 프로젝트가 공식적으로 시작되기 전에 ZK 프로젝트 당사자는 ZK 증명 생성을 두 번째 또는 분 수준으로 가속화하기 위해 "ZK 증명 생성 가속화"라는 기술 솔루션을 채택해야 합니다. . 고성능 하드웨어를 통해 ZK 증명 생성을 가속화하는 방법이 현재 첫 번째 선택입니다.
하드웨어 가속이란 무엇입니까?
ZK 증명 생성 과정에서 시간이 많이 소요되는 주요 계산은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
1. 다항식을 기반으로 한 NTT(Number Theoretic Transform) 계산
2. 타원 곡선에 대한 MSM(다중 스칼라 곱셈) 계산. 일반적으로 ZK 증명에 의해 생성된 계산에서 NTT 유형의 컴퓨팅 작업은 전체 컴퓨팅 작업의 약 25%를 차지하고 MSM 유형의 컴퓨팅 작업은 약 60~70%를 차지합니다.
다행히도 다음과 같은 두 가지 유형의 컴퓨팅 작업이 있습니다.
1. 논리는 비교적 간단하다
2. 동일한 컴퓨팅 로직의 다수의 반복
3. 병렬성의 특징(비트코인 채굴 컴퓨팅과 유사) 따라서 이러한 두 가지 유형의 계산을 가속화하기 위해 고성능 하드웨어를 사용하는 것이 이론적으로 가능합니다.
아래 그림에서 볼 수 있듯이 NTT 계산(왼쪽 위 부분)과 MSM 계산(오른쪽)이 ZK 증명 생성 워크플로우에서 가볍게 결합되어 있음을 확인할 수 있습니다. 따라서 ZK 프로젝트 당사자는 실제 필요에 따라 다음을 선택할 수 있습니다.
1. NTT 계산을 단독으로 가속화하거나
2. MSM 계산만으로 가속화
3. NTT와 MSM을 전체적으로 가속화합니다. 세 가지 옵션이 있습니다.
일반 ZK 증명 생성 프로세스의 워크플로
- 참고 1: 위 그림은 Scroll 공동 창립자인 Zhang Ye의 논문 PipeZK: 파이프라인 아키텍처로 영지식 증명 가속화에서 가져온 것입니다. 이것은 zk 하드웨어 가속을 연구한 업계 최초의 논문 중 하나입니다.
- 참고 2: 일부 문헌/기사에서는 가장 시간이 많이 걸리는 ZK 증명 생성이 FFT(Fast Fourier Transform) 및 MSM이라고 주장합니다. FFT와 NTT의 원리는 유사하지만 ZK에 관련된 대부분의 암호화 계산은 유한 필드(Finite Field)에서 수행되므로 실제 계산은 NTT가 되어야 합니다. 따라서 우리는 대부분의 학술 논문에서 사용되는 NTT를 표준으로 사용합니다.
하드웨어 가속은 무엇을 사용합니까?
마이닝 솔루션과 마찬가지로 현재 ZK 하드웨어 가속 솔루션은 주로 다음 세 가지 유형의 하드웨어를 통해 구현됩니다.
- GPU
- FPGA
- ASIC
현재 시장에는 GPU와 FPGA라는 두 가지 주요 하드웨어 가속 솔루션이 있습니다. GPU/FPGA를 사용하는 가속 방식은 비교적 구현하기 쉽습니다. 따라서 시장을 더 빨리 장악하기 위해 대부분의 제조업체는 먼저 GPU/FPGA 솔루션을 구현합니다. GPU 및 FPGA의 높은 하드웨어 비용, 상대적으로 높은 전력 소비 및 제한된 절대 성능으로 인해. 따라서 ASIC 솔루션은 ZK 하드웨어 가속 생태계에서 무시할 수 없는 부분이다.
하드웨어 가속이 ZK 프로젝트 파티에 어떻게 도움이 되는지
ZK 하드웨어 가속 공급자는 두 가지 방법으로 ZK 방지 세대 가속 서비스를 제공할 수 있습니다.
- SaaS API를 통해.
- 하드웨어(머신/칩 전체)를 판매하여 가속 서비스(마이닝 머신 판매와 유사)를 제공합니다.
위에서 언급했듯이 ZK 증명을 생성하는 동안 NTT와 MSM 계산은 가볍게 결합됩니다. 따라서 다양한 서비스 세분화에 따라 하드웨어 가속 서비스 제공업체는 다음 세 가지 세분화된 서비스를 제공할 수 있습니다.
- 전용 NTT 가속(전용 NTT 가속 API/하드웨어 장치)
- 전용 MSM 가속(전용 MSM 가속 API/하드웨어 장치)
- NTT와 MSM을 동시에 가속화하는 올인원 가속 솔루션입니다.
하드웨어 가속 공급자의 차이점
NTT 및 MSM 컴퓨팅 문제는 수년 동안 광범위하게 연구되어 왔습니다. 주요 제조업체가 단기간에 컴퓨팅 이론의 획기적인 발전을 달성하는 것은 어렵습니다. 따라서 다양한 제조업체 간의 기술적 차이는 엔지니어링 구현 능력, 알고리즘 세부 사항 제어, 기술 스택(하드웨어) 선택, 하드웨어 생산 비용 제어 및 제품 설계 능력에 더 많이 있습니다. 고객이 가속 공급업체를 선택할 때 다음 세 가지 요소에 중점을 둡니다.
- 동일한 컴퓨팅 작업 하에서 하드웨어/서비스의 성능 및 제조업체의 컴퓨팅 시간.
- 동일한 컴퓨팅 작업에서 하드웨어 가속 비용은 제조업체의 컴퓨팅 비용입니다.
- API/장치의 사용 용이성.
Cysic에 투자하는 이유는 무엇입니까?
Cysic은 Leo Fan과 Bowen Huang에 의해 2022년 20월 말에 설립되었습니다. Cysic의 주요 목표는 ZK 프로젝트의 ZK 증명 생성 프로세스를 위한 하드웨어 가속 서비스를 제공하는 것입니다. 캘리포니아, 미국 및 중국 본토. 이들 창립멤버들의 배경은 주로 미국 상위 XNUMX대 대학 컴퓨터과학과 박사학위와 중국과학원 컴퓨팅기술연구소 칩 설계팀 출신이다.
이 단계에서 프로젝트는 FPGA 기반 MSM 계산의 POC 검증을 실현했으며 프로젝트 코드는 SolarMSM입니다. 이 단계에서 SolarMSM은 SaaS를 통해 외부 서비스를 제공합니다.
현재 Cysic은 여러 주요 ZK 프로젝트 당사자와 협력 의도를 달성했으며 가까운 시일 내에 테스트 서비스를 제공할 예정입니다. 많은 업계 당국의 증거에 따르면 SolarMSM은 MSM 컴퓨팅 성능을 가속화하는 데 있어 업계 최고의 위치에 있습니다.
창립팀 프로필
두 창립자는 강력한 기술 배경을 보유하고 있으며 암호화 및 하드웨어 설계 전문가입니다. Leo 박사는 국제적으로 유명한 암호학 교수인 Elaine Shi의 지도 하에 코넬대학교를 졸업했습니다. 러트거스 대학교에 조교수로 합류하기 전, 레오는 알고랜드(Algorand)에서 암호학 연구원으로 일했습니다.
또 다른 창립자인 Bowen Huang은 Cysic을 창립하기 전 중국과학원 컴퓨팅 기술 연구소에서 6년 동안 근무했으며 Yale University에서 박사 학위를 취득했습니다. 디자인 착륙.
POC 결과
현재 Cysic은 코드명 SolarMSM인 Xilinx의 공개 FPGA를 기반으로 하는 MSM 가속 솔루션의 POC 설계를 구현했습니다. POC 검증에서 입력 크기가 2³⁰인 MSM 컴퓨팅 작업의 경우 SolarMSM은 이를 1초 미만으로 가속화할 수 있습니다. 이는 현재 업계의 모든 공개 데이터 결과 중 가장 강력한 수준이며, ZPrize 대회의 챔피언 성과보다 2~XNUMX배 더 높습니다.
SolarMSM의 빠른 구현은 다음을 보여줍니다.
- Cysic 팀은 효율적인 R&D 역량과 기술적 역량을 갖추고 있습니다. 1차 ZPrize보다 2~XNUMX배 높은 속도로 설계 및 구현이 가능해 압도적인 속도 우위를 보여준다.
- Cysic 팀은 강력한 공급망 통합 관리 기능을 갖추고 있습니다. PCB, 방열, 전원 공급 장치, PCIE 커넥터 및 섀시 구조를 모두 병렬로 맞춤화하는 경우에도 2~3개월 내에 배송을 빠르게 완료할 수 있으며 이는 기본적으로 업계 표준 속도의 2~3배입니다.
동시에 이 단계의 POC는 Cysic 하드웨어 설계/개발 작업에 대한 내부 검증이기도 합니다. ASIC 칩의 오류 수정 비용은 FPGA 솔루션보다 높기 때문에 높은 대역폭, 높은 전력 소비 및 높은 상호 연결 수준에서 SolarMSM을 통한 전체 기계 검증은 향후 ASIC 칩 오류의 위험을 크게 줄일 수 있습니다.
기술 로드맵
Cysic은 NTT 및 MSM 컴퓨팅을 포함한 완전한 ASIC 하드웨어 가속 솔루션을 제공할 계획입니다. 현재 프로젝트 당사자는 2단계 R&D 전략을 채택하고 있습니다.
1단계: FPGA 기반 POC
프로젝트의 첫 번째 단계에서는 Xilinx의 공개 FPGA인 SolarMSM을 기반으로 하는 MSM 및 NTT 가속의 POC 버전입니다. 현재 MSM 컴퓨팅 가속 모듈이 완성되었으며, 2³⁰ 규모의 MSM 컴퓨팅이 1초 이내에 완료될 수 있습니다. 이는 모든 공개 FPGA-MSM 하드웨어 가속 결과 중 가장 높은 성능을 발휘하며 경쟁에서 2% 이상 앞서고 있습니다. XNUMX~XNUMX차수. 다른 것이 없다면 SolarMSM은 ASIC 칩이 나올 때까지 MSM 하드웨어 가속에 대한 최고 성능 기록을 보유하게 될 것입니다. Cysic은 여러 주요 ZK 프로젝트와 협력 의도를 달성했으며 먼저 이러한 프로젝트에 MSM 가속 서비스를 제공할 예정입니다.
앞으로 몇 달 안에 Cysic은 SolarMSM을 기반으로 하는 NTT 컴퓨팅 가속 모듈 SolarNTT를 완성할 계획입니다. SolarNTT와 SolarMSM은 동일한 대규모 FPGA 상호 연결 시스템을 기반으로 가속 컴퓨팅을 수행하기 위해 동일한 서버에 배포됩니다. 이 두 가지 구현 세트는 Cysic이 설계한 고속 상호 연결 아키텍처를 통해 통합되어 올인원 가속 솔루션인 SolarZKP가 됩니다. SolarZKP는 SaaS를 통해 외부적으로 API 서비스를 제공합니다.
2단계: 12nm ASIC
POC 단계 이후 Cysic은 12nm ASIC 개발 단계에 착수할 예정입니다. 목표는 단일 ASIC 칩의 컴퓨팅 성능을 전체 SolarZKP의 성능(MSM 및 NTT 컴퓨팅과 프로젝트 당사자가 지정한 기타 핵심 기능 모두 지원)의 성능에 도달하는 동시에 단일 칩의 전력 소비를 XNUMX배로 줄이는 것입니다. 크기.
시장 분석
고객이 하드웨어 가속 솔루션을 선택하는 방법?
실제 생산에서 다양한 ZK 고객은 ZK 프로젝트가 증명 생성 시간에 얼마나 민감한지에 따라 하드웨어 가속에 대한 요구 사항이 다릅니다. 예를 들어:
- zkEVM/zkVM을 기반으로 하는 Layer-2 프로젝트의 핵심 요구 사항은 빠르고 안정적인 ZK 증명 생성입니다. 따라서 더 빠르고 안정적인 통합 가속 솔루션을 선택하려는 경향이 더 커질 것입니다.
- ZK 증명 생성 시간에 민감하지 않은 일부 ZK 프로젝트의 경우 거래소의 자산 증명과 같이 가장 빠른 속도로 증명을 생성할 필요가 없습니다. 이 시나리오에서 고객은 MSM 컴퓨팅 가속화만 유연하게 선택하거나 허용 가능한 시간 내에 다양한 서비스 공급자가 제공하는 MSM 컴퓨팅과 NTT 컴퓨팅을 결합하여 최상의 가격을 선택할 수 있습니다.
우리는 미래에는 고객이 최적의 솔루션을 생성할 수 있도록 다양한 하드웨어 가속 공급업체의 솔루션을 결합하는 도구가 있을 것이라고 믿습니다.
프로젝트 위험
현재 많은 회사가 ZK 하드웨어 가속 트랙 경쟁에 참여하고 있습니다. ASIC 기반 ZK 하드웨어 가속 프로젝트에는 프로젝트 개발 지연 위험과 시장 위험이 있습니다.
프로젝트 개발 지연 위험
ZK 프로젝트 당사자와 ZK 하드웨어 가속 제조업체 사이에는 상호 협력과 상호 성취의 관계가 있습니다. ZK 프로젝트 당사자로서 ZK 프로젝트 자체의 시장 점유율을 확보하기 위해 먼저 사용 가능한 최초의 하드웨어 가속 솔루션을 선택합니다. zkEVM/zkVM 프로젝트에서는 L2 블록 증명을 안정적으로 제공할 수 있는 것이 가장 중요한 고려 사항 중 하나입니다. 따라서 일부 ZK 프로젝트 당사자는 초기 단계에서 하드웨어 가속 공급업체와 장기적인 협력 의도를 달성할 것입니다. 프로젝트 개발이 너무 느리면 초기 단계에서 시장 점유율의 일부를 잃을 수 있습니다. 동시에 ASIC 테이프아웃에는 실패의 위험이 있습니다. 칩 제조업체의 용량 제약으로 인해 테이프아웃이 실패하면 프로젝트에서 테이프아웃 일정을 다시 잡아야 프로젝트가 지연될 수 있습니다.
시장 위험
ZK 프로젝트 파티는 개인 정보 보호 범주와 확장 범주의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 개인 정보 보호 프로젝트의 경우 하드웨어 가속을 사용하면 부채널 공격의 위험을 어느 정도 줄일 수 있지만 개인 정보 보호 문제를 고려하면 개인 정보 보호 프로젝트는 SaaS를 통하지 않고 하드웨어를 직접 구매하는 등 ZK 하드웨어 가속 솔루션을 선택하는 데 더욱 신중할 것입니다. 서비스.
경쟁 프로젝트 헤드 경쟁
현재 업계에는 Supranational, Ulvantanna 및 Auradine이라는 세 가지 강력한 경쟁자가 있습니다.
초국가적
수프라내셔널은 2019년부터 GPU 가속 ZK 트랙에 진입했으며 최근 FPGA/ASIC 분야에 참여하기 시작했습니다. Supranational은 이미 매우 성숙한 오픈 소스 GPU 기반 가속 솔루션을 보유하고 있으며 그 성능은 업계 최고 수준입니다. 동시에 우리는 Supranational이 더 나은 성능을 갖춘 상용 폐쇄 소스 솔루션도 보유할 것으로 기대합니다. Supranational은 특정 산업 자원과 양호한 현금 흐름을 바탕으로 더 일찍 시장에 진입했습니다.
울반타나
창립팀은 Jump Crypto 출신이며 Paradigm 및 Bain Crypto에서 투자를 받았습니다. 그 힘을 과소평가해서는 안 됩니다.
아우라딘
선배와 비교했을 때 창립팀은 풍부한 기업가적 경험과 최고의 제조업체 및 자본 플랫폼을 보유하고 있습니다.
기타 하드웨어 가속 팀
인곤야마(Ingonyama), 점프 크립토(Jump Crypto) 등 나머지 팀들이 먼저 트랙에 진입했지만 공개 데이터에 따르면 현 단계에서는 SolarMSM만큼 성적이 좋지 않은 것으로 나타났다.
ZK 프로젝트 내부 하드웨어 가속팀
현재 전담 하드웨어 가속 팀 외에도 많은 ZK 프로젝트 당사자들도 내부적으로 zkSync 및 Scroll과 같은 하드웨어 가속 솔루션을 탐색하고 있습니다.
zkSync
zkSync는 GPU/FPGA 가속 솔루션을 선택합니다. ZPrice에 게시된 결과에 따르면, zkSync의 GPU 솔루션은 입력 규모가 2.528²⁶ MSM일 때 2초가 소요됩니다. 이 성능은 Cysic SolarMSM 솔루션의 2/1 미만입니다(XNUMX³⁰ MSM 계산 시간은 XNUMX초 미만).
스크롤
스크롤 GPU 기반 가속을 위해 내부적으로 연구되었습니다. 동시에 Scroll과 일부 학술 기관은 더 나은 솔루션을 모색하기 위해 협력하고 있으며, 최신 학술 연구 결과는 컴퓨터 아키텍처 분야 최고의 컨퍼런스인 ASPLOS 2023에서 발표되었습니다[3]. 선도적인 zkEVM 프로젝트로서 후속 진행 상황을 기대하고 추적해 볼 가치가 있습니다.
참고자료
[1] PipeZK: 파이프라인 아키텍처로 영지식 증명 가속화, ZhangYe [2] 다중 스칼라 곱셈의 FPGA 가속: CycloneMSM, JumpCrypto [3] GZKP: GPU 가속 영지식 증명 시스템면책 조항 : 이 웹사이트의 정보는 일반적인 시장 논평으로 제공되며 투자 조언을 구성하지 않습니다. 투자하기 전에 직접 조사해 보시기 바랍니다.
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