Bagian I dari trilogi zkVM kami membuat kasus untuk mengganti HAL dengan arsitektur pembuktian yang pertama secara grafik. Sekarang inilah datanya. Kami membandingkan Venus – backend grafik pertama kami di ZisK – di seluruh GPU dan FPGA, dan meninjau kembali tesis perangkat keras ZK asli kami. Inilah yang ditunjukkan angka-angka. 🧵

2/ Graph-first memberikan keuntungan yang terukur pada GPU. Di bawah HAL, kernel diluncurkan secara berurutan. Dengan cudaGraph, kami menangkap dan memutar ulang seluruh alur pembuktian sebagai grafik terjadwal. Itu memotong overhead peluncuran CPU dan mengurangi jitter sinkronisasi perangkat host↔, terutama dalam fase berulang seperti sumcheck. Hasil di bawah ini (dibandingkan dengan ZisK 0,15).

3/ Kami juga menguji FPGA pada dua perangkat: VU47P (kelas AWS F2) dan VH1782 (kelas AMD V80). Jam dinding GPU terukur: ~47.8 detik FPGA (perkiraan HLS): ~335–404 detik Catatan: Waktu GPU diukur; Waktu FPGA diperkirakan dari latensi sintesis ÷ Fmax. Bukan apel-ke-apel, tetapi jelas secara arah. Kesenjangan per chip: ~7–8×, sebagian besar karena langit-langit frekuensi FPGA (74–98 MHz). Baik kinerja mentah maupun performa/watt tidak membenarkan penggantian GPU dengan FPGA saat ini.

4/ Tapi "FPGA lebih lambat" bukanlah kesimpulannya. Kerja FPGA memaksa definisi yang tepat dari tata letak memori, kontrak antarmuka, dan dependensi antara tahap pembuktian. Persis dasar yang Anda butuhkan sebelum mendesain ASIC. FPGA adalah jembatan pembuatan prototipe grafik-ke-perangkat keras.

5/ Karena pembuktinya adalah grafik komputasi, logika yang sama dikompilasi ke backend mana pun: GPU → kernel cudaGraph Modul aliran data → FPGA ASIC → blok komputasi tetap Hanya backend yang berubah. Grafiknya tetap sama.

6/ GPU → FPGA → ASIC dengan demikian merupakan evolusi yang koheren. Kami menerapkan GPU dengan konfigurasi yang dioptimalkan Venus untuk mengekstrak kinerja yang stabil dan macikan. Meskipun FPGA tidak kompetitif dalam kinerja, ini menegaskan kebenaran struktural arah perangkat keras kami. Arsitektur yang mengutamakan grafik adalah jembatan yang memungkinkan pengoptimalan tingkat grafik cuda hari ini dan kompilasi perangkat keras asli ASIC besok.