区块链芯片到底能解决啥 跟电脑里那颗CPU有啥本质区别

导读： 在这个芯片行业里头摸爬滚打了差不多有二十年的时间, 手里经手好几代那个密码学加速的架构。咱们把话摊开了讲, 这个区块链芯片, 说实在的...

在这个芯片行业里头摸爬滚打了差不多有二十年的时间, 手里经手好几代那个密码学加速的架构。咱们把话摊开了讲, 这个区块链芯片, 说实在的, 它就是专门给那个哈希运算和数字签名焊死在电路里所搞出来的专用硅片。

这种东西它不是通用的芯片, 但是在单独干这一件活儿的时候, 速度那是要比那个中央处理器要快出来一到两个数量级的样子。

区块链芯片是啥

它并不是简单地把以太坊虚拟机搬到硅片上面去。它的核心部分在于将SHA-256和Keccak-256这两种算法做成硬件流水线的结构, 这样一来, 只需要经过几个时钟周期的过程, 就能吐出一个长度为256位的数据摘要。

我有过实际验证, 在同等负载的对比条件下, ASIC设备的能效比表现得比通用GPU设备要差整整两个数量级, 这也就是为什么挖矿场的所有设备会从GPU直接切换到ASIC的根本原因所在。

此外, 再加上使用椭圆曲线点乘来工作的专用乘法器, 这样ECDSA签名的延迟就能够帮助被压到微秒级的。

区块链芯片加速共识靠啥

在共识协议里面, 目前最消耗算力资源的关键部分, 主要就是投票签名环节以及区块哈希验证操作。

当芯片将这两项功能直接固化成相应的逻辑电路之后, 节点设备就不需要再去费力调度那些通用的计算单元, 这样一来, 系统的延迟表现可以直接被压缩掉一个数量级。零知识证明相关的电路设计, 在Layer 2场景之下也能够顺利获得原生的加速支持。

但是, 真正能够大规模量产的区块链专用芯片数量并不多, 绝大多数现有方案依旧是采用FPGA搭配软核来实现。

如果要制造纯ASIC芯片的话, 那么就必须顺利跨过良率成本以及迭代周期这两个非常关键的门槛问题, 目前来说只有那些处于行业头部的挖矿企业以及公链相关的基金会在进行自主研发工作, 所以在短时期内它们是不会把这类技术或产品对消费电子市场进行开放的。

总之,它就是为了共识计算这个目的而被裁剪过的专用硅片。不要指望它能拿来运行游戏程序, 不过在处理签名的吞吐量方面, 通用的硬件架构确实拿它没有办法。