Las investigaciones más recientes revelan que, en la aplicación de la tecnología de pruebas de conocimiento cero (ZK), las GPU no son el acelerador todopoderoso que se pensaba anteriormente. El equipo de ZEROBASE, a través de pruebas y estudios prácticos exhaustivos, ha descubierto un hecho sorprendente: en ciertas etapas clave de las pruebas ZK, el rendimiento de las GPU no es tan satisfactorio como se esperaba.

Los resultados de la investigación muestran que, en la etapa inicial de ZK (como las operaciones MSM y NTT), la GPU puede proporcionar una aceleración significativa, incluso superior a 100 veces. Sin embargo, en la etapa final de ZK (solución de restricciones r1cs), el rendimiento de la CPU supera con creces al de la GPU, que apenas puede ofrecer una aceleración efectiva.

Este descubrimiento desafía la percepción generalizada en la industria de que "cuantos más núcleos GPU, más rápido es el ZK proof". De hecho, la etapa final del ZK depende en esencia de la eficiencia de procesamiento de la CPU, en lugar de depender únicamente de la capacidad de cálculo paralelo de la GPU.

Basado en este descubrimiento revolucionario, la dirección del desarrollo de la tecnología ZK podría experimentar un cambio significativo en el futuro:

1. Introducir un diseño de paralelización más eficiente desde la perspectiva algorítmica, en lugar de simplemente aumentar la cantidad de GPU.
2. Aprovechar las ventajas de la CPU, optimizar el diseño del circuito y sacar el máximo provecho de su capacidad de procesamiento en serie.
3. Explorar arquitecturas de CPU flexibles más adecuadas para las características de cálculo ZK.
4. Construir una arquitectura híbrida que permita la colaboración entre CPU y GPU, logrando una complementariedad de ventajas.

ZEROBASE está colaborando con instituciones de investigación como AntChain para impulsar el diseño del estándar zk-prover de "mejor adaptación a CPU" de próxima generación. Este esfuerzo sentará una sólida base de hardware para el desarrollo futuro de la tecnología ZK, con la esperanza de lograr mejoras significativas en rendimiento y eficiencia.

Este estudio no solo desafía las nociones tradicionales, sino que también indica nuevas direcciones para la optimización de la tecnología ZK. Enfatiza la necesidad de considerar integralmente las características de varios componentes de hardware al buscar avances tecnológicos, en lugar de seguir ciegamente una única solución. A medida que la investigación avanza, es posible que veamos más diseños de hardware innovadores y optimizaciones de algoritmos dirigidos a la tecnología ZK, impulsando así el desarrollo de todo el campo de las pruebas criptográficas.