WEEX 唯客博客， 原文標題：《 The Case for Compute DePINs 》 作者：PAUL TIMOFEEV 編譯：深潮TechFlow 關鍵要點 隨著機器學習和生成性AI開發的深度學習的興起，計算資源變得越來越受歡迎，這兩者都需要大量的計算密集型工作負載。然而，由於大型公司和政府大量積累這些資源，初創公司和獨立開發者如今面臨市場上GPU短缺的問題，導致成本過高和/或無法獲得資源。 計算DePINs通過允許世界上任何人提供其閑置的供應以換取貨幣獎勵，能夠為GPU等計算資源創建去中心化的市場。這旨在幫助未被充分服務的GPU消費者接觸到新的供應渠道，從而以降低的成本和開銷獲得其工作負載所需的開發資源。 計算DePINs在與傳統的集中式服務提供商競爭時仍面臨許多經濟和技術挑戰，其中一些挑戰將隨著時間的推移自行解決，而另一些則需要新的解決方案和優化。 計算是新的石油 自工業革命以來，技術以前所未有的速度推動了人類前進，幾乎日常生活的每一個方面都受到影響或完全轉變。計算機最終作為研究人員、學者和計算機工程師集體努力的結晶而出現。最初設計用於解決用於高級軍事行動的大規模算術任務，計算機已演變為現代生活的支柱。隨著計算機對人類的影響繼續以前所未有的速度增長，對這些機器及其驅動資源的需求也在不斷增長，超過了可用供應。這反過來又創造了市場動態，其中大多數開發者和企業無法獲得關鍵資源的訪問許可權，使得機器學習和生成性人工智慧的發展——今天最具變革性的技術之一——掌握在少數資金充足的玩家手中。與此同時，大量閑置的計算資源供應為幫助緩解計算供需之間的不平衡提供了一個有利可圖的機會，加劇了參與者雙方之間協調機制的需求。因此，我們認為，由區塊鏈技術和數字資產支持的去中心化系統對於生成性人工智慧產品和服務的更廣泛、更民主和負責任的發展至關重要。 計算資源 計算可以定義為計算機根據給定輸入發出明確輸出的各種活動、應用程序或工作負載。最終，它指的是計算機的計算和處理能力，這是這些機器的核心效用，推動了現代世界的許多部分，僅在過去一年就產生了高達1.1萬億美元的收入。 計算資源指的是各種硬體和軟體組件，這些組件使計算和處理成為可能。隨著它們啟用的應用程序和功能數量的持續增長，這些組件變得越來越重要，越來越多地出現在人們的日常生活中。這導致國家力量和企業之間爭相積累儘可能多的這些資源，作為一種生存手段。這在提供這些資源的公司的市場表現中得到了體現（例如，Nvidia，其市值在過去5年中增長了3000%以上）。 GPU GPU是現代高性能計算中最重要的資源之一。GPU的核心功能是作為專用電路，通過并行處理加速計算機圖形工作負載。最初服務於遊戲和個人電腦行業，GPU已經發展為服務於塑造未來世界的許多新興技術（如主機和個人電腦、移動設備、雲計算、物聯網）。然而，由於機器學習和人工智慧的興起，對這些資源的需求特別加劇——通過并行執行計算，GPU加速了ML和AI操作，從而增強了最終技術的處理能力和能力。 AI的崛起 AI的核心是使計算機和機器能夠模擬人類智能和解決問題的能力。AI模型作為神經網路，由許多不同數據塊組成。模型需要處理能力來識別和學習這些數據之間的關係，然後在基於給定輸入創建輸出時參考這些關係。 儘管人們普遍認為，AI開發和生產並不是新事物；1967年，Frank Rosenblatt建造了Mark 1 Perceptron，這是第一個基於神經網路的計算機，通過試錯法「學習」。此外，奠定我們今天所知的AI發展的大量學術研究在90年代末和2000年代初發表，該行業自那時以來一直在發展。 除了研發工作之外，「狹隘」的AI模型已經在今天使用的各種強大應用程序中發揮作用。示例包括社交媒體演算法，如Apple的Siri和Amazon的Alexa、定製產品推薦等。值得注意的是，深度學習的興起已經改變了人工生成智能（AGI）的發展。深度學習演算法利用比機器學習應用程序更大的或「更深」的神經網路，作為更具可擴展性且性能更廣泛的替代方案。生成性AI模型「編碼其訓練數據的簡化表示，並參考它以發出類似但不相同的新輸出。」 深度學習使開發人員能夠將生成性AI模型擴展到圖像、語音和其他複雜數據類型，而像ChatGPT這樣的里程碑應用已經創下了現代最快用戶增長記錄，這些只是生成性AI和深度學習可能實現的早期迭代。 考慮到這一點，生成性AI開發涉及多個計算密集型工作負載，這需要大量的處理能力和計算能力，這應該不足為奇。 根據深度學習應用需求的三重奏，AI應用程序的開發受到幾個關鍵工作負載的限制； 訓練 – 模型必須處理和分析大型數據集，以學習如何響應給定的輸入。 調整 – 模型經歷一系列重複過程，其中調整和優化各種超參數以提高性能和質量。 模擬 – 在部署之前，某些模型（例如強化學習演算法）會經歷一系列模擬以進行測試。 計算緊縮：需求大於供應 在過去的幾十年中，許多技術進步推動了對計算和處理能力的前所未有的需求激增。因此，如今對GPU等計算資源的需求遠遠超過了可用供應，創造了AI開發中的瓶頸，如果沒有有效的解決方案，這種瓶頸只會繼續增長。 供應的更廣泛限制進一步得到大量公司超出其實際需求購買GPU的支持，既作為競爭優勢，又作為在現代全球經濟中生存的手段。計算提供商通常採用需要長期資本承諾的合同結構，授予客戶超出其需求要求的供應。 Epoch的研究表明，計算密集型AI模型發布的整體數量正在迅速增長，表明推動這些技術的資源需求將繼續快速增長。 隨著AI模型的複雜性繼續增長，應用程序開發人員的計算和處理能力需求也會隨之增長。反過來，GPU的性能及其後續可用性也將發揮越來越重要的作用。這已經開始實現，因為對高端GPU（例如Nvidia生產的GPU）的需求不斷增長，Nvidia將GPU譽為AI行業的「稀土金屬」或「黃金」。 AI的快速商業化有可能將控制權交給少數科技巨頭，類似於今天的社交媒體行業，這引發了對這些模型倫理基礎的擔憂。一個著名的例子是最近關於Google Gemini的爭議。儘管其對各種提示的許多奇怪回復當時並未構成實際危險，但這一事件展示了少數公司主導和控制AI開發的固有風險。 今天的科技初創公司在獲取計算資源以支持其AI模型方面面臨越來越多的挑戰。這些應用程序在模型部署之前執行許多計算密集型過程。對於較小的企業來說，積累大量GPU是一項基本不可持續的努力，而傳統的雲計算服務（如AWS或Google Cloud）雖然提供了無縫且便捷的開發者體驗，但其有限的容量最終導致高成本，使許多開發者無法承擔。最終，並非每個人都能提出籌集7萬億美元來支付其硬體成本。 那麼原因是什麼？ Nvidia曾估計，全球有超過40K家公司使用GPU進行AI和加速計算，開發者社區超過400萬人。展望未來，全球AI市場預計將從2023年的5150億美元增長到2032年的2.74萬億美元，年均增長率為20.4%。同時，GPU市場預計到2032年將達到4000億美元，年均增長率為25%。 然而，在AI革命之後，計算資源供需之間的不平衡日益加劇，這可能會造成一個相當烏托邦式的未來，即由少數資金雄厚的巨型企業集中主導變革性技術的發展。因此，我們認為所有的道路都通向去中心化的替代解決方案，以幫助彌合人工智慧開發者的需求與可用資源之間的差距。 DePIN的角色 什麼是DePINs？ DePIN是Messari研究團隊創造的術語，代表去中心化物理基礎設施網路。具體來說，去中心化意味著沒有單一實體提取租金和限制訪問。而物理基礎設施指的是利用的「現實生活」中的物理資源。網路指的是一組協調工作的參與者，以實現預定的目標或一系列目標。今天，DePINs的總市值大約為283億美元。 DePINs的核心是全球節點網路，這些節點將物理基礎設施資源與區塊鏈連接起來，以便創建去中心化的市場，連接資源的買家和供應商，其中任何人都可以成為供應商，並因其服務和對網路的價值貢獻而獲得報酬。在這種情況下，通過各種法律和監管手段以及服務費限制網路訪問的中央中介被智能合約和代碼組成的去中心化協議所取代，該協議由其相應的代幣持有者管理。 DePINs的價值在於它們提供了去中心化、可訪問、低成本和可擴展的傳統資源網路和服務提供商的替代方案。它們使去中心化市場能夠服務於特定的最終目標；商品和服務的成本由市場動態決定，任何人都可以隨時參與，從而由於供應商數量的增加和利潤率的最小化，自然地降低單位成本。 使用區塊鏈使DePINs能夠構建加密經濟激勵系統，幫助確保網路參與者因其服務得到適當的報酬，將關鍵價值提供者轉變為利益相關者。然而，重要的是要注意，網路效應，即通過將小型個人網路轉變為更大、更具生產力的系統來實現，是實現DePINs許多好處的關鍵。此外，雖然代幣獎勵已被證明是網路引導機制的有力工具，但在更廣泛的DePIN領域中，建立可持續的激勵措施以幫助用戶保留和長期採用仍然是一個關鍵挑戰。 DePINs如何工作？ 為了更好地理解DePINs在實現去中心化計算市場中的價值，重要的是要認識到涉及的不同結構組件以及它們如何協同工作以形成去中心化資源網路。讓我們考慮一下DePIN的結構和參與者。 協議 去中心化協議，即一組建立在底層「基礎層」區塊鏈網路之上的智能合約，用於促進網路參與者之間的無信任互動。在理想情況下，協議應由一組多樣化的利益相關者管理，他們積極致力於為網路的長期成功做出貢獻。這些利益相關者然後使用他們的協議代幣份額對DePIN的擬議變更和發展進行投票。鑒於成功協調分散式網路本身就是一個巨大的挑戰，核心團隊通常會保留最初實施這些變更的權力，然後將權力轉移給去中心化自治組織（DAO）。 網路參與者 資源網路的最終用戶是其最有價值的參與者，可以根據其功能進行分類。 供應商：提供資源給網路的個人或實體，以獲得以DePIN本地代幣支付的貨幣獎勵。供應商通過區塊鏈原生協議「連接」到網路，協議可能會強制執行白名單上鏈過程或無許可的過程。通過接收代幣，供應商在網路中獲得股份，類似於股權所有權背景中的利益相關者，使他們能夠對網路的各種提案和發展進行投票，例如他們認為有助於推動需求和網路價值的提案，從而隨著時間的推移創造更高的代幣價格。當然，接收代幣的供應商也可能利用DePINs作為被動收入的一種形式，並在接收代幣后出售它們。 消費者：這些是積極尋找DePIN提供的資源的個人或實體，例如尋求GPU的AI初創公司，代表經濟方程的需求方。如果使用DePIN比使用傳統替代方案有實際優勢（例如較低的成本和開銷要求），消費者會被吸引使用DePIN，從而代表網路的有機需求。DePINs通常要求消費者以其本地代幣支付資源費用，以生成價值並保持穩定的現金流。 資源 DePINs可以服務於不同的市場，並採用不同的商業模式來分配資源。Blockworks提供了一個很好的框架：定製硬體DePINs，提供專用的專有硬體給供應商分發；商品硬體DePINs，允許分發現有的閑置資源，包括但不限於計算、存儲和帶寬。 經濟模型 在理想運行的DePIN中，價值來自消費者為供應商資源支付的收入。網路的持續需求意味著對本地代幣的持續需求，這與供應商和代幣持有者的經濟激勵一致。在早期階段產生可持續的有機需求對大多數初創公司來說是一個挑戰，這就是為什麼DePINs會提供通脹代幣激勵，以激勵早期供應商並引導網路的供應，作為產生需求和因此更多有機供應的一種手段。這與風險投資公司在Uber初期階段補貼乘客費用以引導初始客戶基礎以進一步吸引司機並增強其網路效應的方式相似。 DePINs需要儘可能戰略性地管理代幣激勵，因為它們在網路的整體成功中起著關鍵作用。當需求和網路收入上升時，代幣發行應該減少。相反，當需求和收入下降時，代幣發行應再次用於激勵供應。 為了進一步說明成功的DePIN網路的樣子，請考慮「DePIN飛輪」，這是一種引導DePINs的正反饋循環。總結如下： DePIN分發通脹代幣獎勵，以激勵供應商為網路提供資源，並建立可供消費的基礎供應水平。 假設供應商數量開始增長，網路中開始形成競爭動態，提高了網路提供的商品和服務的整體質量，直到它提供的服務優於現有市場解決方案，從而獲得競爭優勢。這意味著去中心化系統超越了傳統的集中式服務提供商，這絕非易事。 DePIN的有機需求開始形成，為供應商提供合法的現金流。這為投資者和供應商提供了一個引人注目的機會，繼續推動網路需求和因此代幣價格。 代幣價格的增長增加了供應商的收入，吸引了更多供應商並重新啟動飛輪。 這個框架提供了一個引人注目的增長策略，儘管需要注意的是它在很大程度上是理論性的，並假設網路提供的資源在競爭力上具有持續的吸引力。 計算DePINs 去中心化計算市場屬於一個更廣泛的運動，即「共享經濟」，這是一個基於消費者通過在線平台直接與其他消費者共享商品和服務的點對點經濟系統。這個模型由eBay等公司開創，如今由Airbnb和Uber等公司主導，最終隨著下一代變革性技術席捲全球市場而準備顛覆。共享經濟在2023年的價值為1500億美元，預計到2031年將增長到近8000億美元，展示了消費者行為的更廣泛趨勢，我們相信DePINs將從中受益並在其中發揮關鍵作用。 基本原理 計算DePINs是點對點網路，通過去中心化市場連接供應商和買家，促進計算資源的分配。這些網路的一個關鍵區別在於它們專註於商品硬體資源，這些資源今天已經在許多人手中。正如我們所討論的那樣，深度學習和生成性AI的出現由於其資源密集型工作負載，導致對處理能力的需求激增，造成了AI開發訪問關鍵資源的瓶頸。簡單地說，去中心化計算市場旨在通過創建一個新的供應流來緩解這些瓶頸——一個跨越全球的供應流，任何人都可以參與。 在計算DePIN中，任何個人或實體都可以隨時借出其閑置資源，並獲得適當的報酬。同時，任何個人或實體都可以從全球無許可網路中獲取必要的資源，以比現有市場產品更低的成本和更大的靈活性。因此，我們可以通過一個簡單的經濟框架來描述計算DePINs中的參與者： 供應方：擁有計算資源並願意借出或出售其計算資源以獲得補貼的個人或實體。 需求方：需要計算資源並願意為此支付價格的個人或實體。 計算DePINs的主要優勢 計算DePINs提供了許多使其成為集中式服務提供商和市場有吸引力的替代方案的優勢。首先，啟用無許可的跨境市場參與解鎖了一個新的供應流，增加了計算密集型工作負載所需的關鍵資源的數量。計算DePINs專註於大多數人已經擁有的硬體資源——任何擁有遊戲PC的人都已經有一個可以出租的GPU。這擴大了能夠參與構建下一代商品和服務的開發者和團隊的範圍，從而使全球更多的人受益。 進一步來看，支持DePINs的區塊鏈基礎設施提供了高效且可擴展的結算軌道，用於促進點對點交易所需的小額支付。加密原生金融資產（代幣）提供了一個共享的價值單位，需求方的參與者使用它來支付供應商，通過與當今日益全球化的經濟相一致的分配機制來對齊經濟激勵。參考我們之前構建的DePIN飛輪，戰略性地管理經濟激勵對增加DePIN的網路效應（在供應和需求兩方面）非常有利，這反過來增加了供應商之間的競爭。這種動態降低了單位成本，同時提高了服務質量，為DePIN創造了可持續的競爭優勢，供應商作為代幣持有者和關鍵價值提供者可以從中受益。 DePINs在其旨在提供的靈活用戶體驗方面類似於雲計算服務提供商，資源可以按需訪問和支付。參考Grandview Research的預測，全球雲計算市場規模預計將以21.2%的年複合增長率增長，到2030年達到超過2.4萬億美元，展示了在未來計算資源需求增長的背景下此類商業模式的可行性。現代雲計算平台利用中央伺服器處理客戶端設備和伺服器之間的所有通信，造成其操作中的單點故障。然而，構建在區塊鏈之上允許DePINs提供比傳統服務提供商更強的抗審查性和彈性。攻擊單個組織或實體（例如中央雲服務提供商）會危及整個基礎資源網路，而DePINs通過其分散式性質設計為抵禦此類事件。首先，區塊鏈本身是全球分佈的專用節點網路，旨在抵禦集中網路權威。此外，計算DePINs還允許無許可的網路參與，繞過法律和監管障礙。根據代幣分配的性質，DePINs可以採用公平的投票流程來對協議的擬議變更和發展進行投票，以消除單一實體突然關閉整個網路的可能性。 當今計算DePINs的狀態 Render Network Render Network是一個計算DePIN，通過去中心化計算市場連接GPU的買家和賣家，交易通過其本地代幣進行。Render的GPU市場涉及兩個關鍵方——尋求訪問處理能力的創作者和向創作者出租閑置GPU以換取本地Render代幣補償的節點操作員。節點操作員基於聲譽系統進行排名，創作者可以從多層定價系統中選擇GPU。Proof-of-Render（POR）共識演算法協調操作，節點操作員承諾其計算資源（GPU）以處理任務，即圖形渲染工作。完成任務后，POR演算法更新節點操作員的狀態，包括基於任務質量的聲譽評分變化。Render的區塊鏈基礎設施促進了工作支付，為供應商和買家通過網路代幣進行交易提供透明和高效的結算軌道。 Render Network最初由Jules Urbach在2009年構思，網路於2020年9月在以太坊（RNDR）上上線，約三年後遷移到Solana（RENDER）以提高網路性能和降低運營成本。 截至撰寫本文時，Render Network已處理多達3300萬個任務（以渲染幀計），自成立以來總節點數已增長到5600個。大約60k RENDER已被銷毀，這一過程發生在工作積分分配給節點操作員期間。 IO Net Io Net正在Solana之上啟動一個去中心化GPU網路，作為大量閑置計算資源和需要這些資源提供的處理能力的個人和實體之間的協調層。Io Net的獨特賣點在於，它不是直接與市場上的其他DePINs競爭，而是從各種來源（包括數據中心、礦工和其他DePINs，如Render Network和Filecoin）聚合GPU，同時利用專有的DePIN——Internet-of-GPUs（IoG）來協調操作並對齊市場參與者的激勵。Io Net客戶可以通過選擇處理器類型、位置、通信速度、合規性和服務時間來定製其在IO Cloud上的工作負載集群。相反，任何擁有支持的GPU型號（12 GB RAM，256 GB SSD）的人都可以作為IO Worker參與，借出其閑置計算資源給網路。雖然服務支付目前以法幣和USDC結算，但網路很快也將支持本地$IO代幣的支付。資源的價格由其供需以及各種GPU規格和配置演算法確定。Io Net的最終目標是通過提供比現代雲服務提供商更低的成本和更高的服務質量成為首選GPU市場。 多層IO架構可以映射如下： UI層 – 由公共網站、客戶區域和Workers區域組成。 安全層 – 該層由用於網路保護的防火牆、用於用戶驗證的認證服務和用於跟蹤活動的日誌服務組成。 API層 – 該層作為通信層，由公共API（用於網站）、私有API（用於Workers）和內部API（用於集群管理、分析和監控報告）組成。 後端層 – 後端層管理Workers、集群/GPU操作、客戶交互、賬單和使用監控、分析和自動擴…
