ブロックチェーンで世界最大のスーパーコンピュータを構築する方法

クレイジー解説：現在、多くの分野や業界では、大量のデータ集約型およびコンピューティング集約型のアプリケーションやプログラムが使用されており、コンピューターのコンピューティング能力に対する需要が大幅に増加しています。同時に、さまざまなコンピューターデバイスはほとんどの時間アイドル状態になっています。したがって、これらのアイドル状態のコンピューティング リソースは、企業のニーズを満たすために使用できます。分散型ブロックチェーン技術は、データセンターとデータソースおよびユーザー間の距離を短縮するなど、この重要な問題を複数の側面から解決できます。これにより、スーパーコンピュータの実現に向けた強固な基盤が築かれます。

翻訳: Annie_Xu

ほとんどの場合、さまざまなコンピューターがデスクの上に放置されていますが、コンピューティング リソースに対する需要は急速に増加しています。大規模な IoT システム、機械学習、ディープラーニング アルゴリズムがさまざまな業界や分野で導入されています。さまざまな高度なソリューションでは、企業の緊急のニーズを満たすために、より強力なクラウド サーバーとより広い帯域幅が必要です。

では、アイドル状態や無駄になっているコンピューティング能力をより合理的かつ効率的に活用するにはどうすればよいでしょうか?多くの分野で注目を集めているブロックチェーン技術は、このジレンマを解消し、コンピューティングリソース貸出プラットフォームを構築できる可能性があります。

コンピューティング能力の課題の増大

分散クラウドコンピューティングプラットフォーム iEx.ec の共同創設者 Gilles Fedak 氏は次のように述べています。

「産業界や科学界では、大規模なアプリケーションやプログラムを実行し、大量のデータを処理するために、ますます多くの計算能力が必要になっています。」

フェダック氏は、高価なコンピューティング リソースと高性能コンピューティング (HPC) の需要が引き続き増加している分野として、製品シミュレーション、ディープラーニング、3D レンダリングなどの分野を挙げました。

IBM Blockchain for Business担当副社長のジェリー・クオモ氏は次のように述べています。

「スーパーコンピュータにとって最大の障害は時間圧縮です。」

「ビジネスプロセスは、以前よりもはるかに速いスピードで完了する必要があります。そのため、コンピューティング能力に対する需要も飛躍的に高まっています。」

モノのインターネット向け分散型台帳であるIOTAの創設者であるDavid Sonstebo氏も、リアルタイムコンピューティングを実現し、既存のクラウドコンピューティングモデルの遅延を克服することの重要性を強調しました。 「コンピューティング全般における最大の問題は、データを生成するデバイスが、分析が行われるデータセンターから遠すぎることです。」

分散コンピューティングがこれらの問題を解決する方法

SETI@home コンピューティング リソース共有プラットフォームは長年にわたって存在しています。しかし、タスクの割り当てと管理には依然として中央ブローカーが必要であり、状況はより複雑になります。

たとえば、モノのインターネットの分野における集中型クラウド コンピューティングでは、需要を満たすことができません。ソンステボ氏はこう語った。

「成長するモノのインターネットには、分散コンピューティングが絶対に必要です。」エッジ クラウド デバイスはデータを生成し、データ処理には、ラウンドトリップ遅延、ネットワーク輻輳、信号競合、地理的距離など、多くの課題が伴います。「デバイスは、コンピューティング負荷を分散するために、コンピューティング リソースを相互にリアルタイムで交換できる必要があります。」

集中型アーキテクチャでは、分散アプリケーション (DAPP) などの特定のソフトウェア製品ラインが直接拒否されることがあります。フォグコンピューティング、分散型人工知能、並列ストリームデータ処理を実現することも不可能です。 「このレベルのアプリケーションは、計算集約型でデータ集約型であるため困難であり、集中型インフラストラクチャには適していません。」

集中型モデルのもう一つの問題は、リソースの共有を促進することです。

分散コンピューティングプラットフォームGolemの共同創設者兼CEOは次のように述べています。

「過去10～20年の仮想化技術の発展を見ると、データセンターやパソコンで任意の環境を構築することが容易になっていることがわかります。しかし、実際にハードウェアをレンタルするのはまだ非常に困難です。異なるサプライヤーの機器を比較するのは複雑であり、タスクに最適なソリューションを見つけるには多くの時間と専門知識が必要です。」

Monax の最高技術責任者であるプレストン・バーン氏は次のように述べています。

「支払いに関する問題は、参加者が実際にタスクを実行していることをどのように確認するか、またはコンピューティングパワーの提供者が交換の価値を理解していることをどのように確認するかということです。」信頼できる組織と協力すれば、比較的簡単です。しかし、ノードのハードウェアと計算能力が不均一であれば、状況は異なります。

分散型台帳がギャップを埋める方法

ブロックチェーンとスマートコントラクトによって管理される分散型コンピュータネットワークは、共有経済を実現し、コンピュータを持つすべての人が未使用のコンピューティングパワーを貸し出して追加収入を得ることができるようになります。

ブロックチェーンと分散型台帳のピアツーピアの性質は、コンピューティング能力を提供するデバイスをデータソースの近くに配置するのにも役立ち、クラウドデバイスとの往復の遅延を回避します。

バーン氏は、ブロックチェーン自体はコンピューティングプラットフォームではないが、「コンピューティング時間の買い手と売り手を結び付け、AWSのような仲介者を介さずに暗号通貨で支払いができるマーケットプレイスアプリケーション」を構築することは可能だと述べた。

IOTAのソンステボ氏はさらにこの点を詳しく説明し、分散型台帳は「計算能力を貸し出すものであり、ネットワークのエッジのように霧の中の明かりである」と述べた。 IOTA は Tangle をベースにした分散型台帳を開発しました。このスケーラブルな設計ではブロックが排除され、有向非巡回グラフ (DAG) が使用されるため、トランザクションの時間とコストを削減できます。これは、M2M 環境における分散コンピューティング パワー オンデマンド トランザクション モデルの中核です。

最近ICOで860万ドルを調達したGolemは、イーサリアムブロックチェーン上で「コンピューター版Airbnb」と呼ぶピアツーピアのコンピューティングパワー共有プラットフォームを開発した。 Golem を使用すると、アプリケーション所有者と個々のユーザーは、暗号通貨で直接支払い、コンピューティング リソースを他のユーザーに貸し出すことができます。

ゴーレムのグロースハッカー、エディ・アザール氏は、このプラットフォームは「科学研究、機械学習、グラフィックスレンダリングなど、多くの分野でコストを削減し、スピードを向上させることができる。また、普通以上のコンピューター機器を持つ人々がリソースを共有し、追加の利益を得ることも可能になる」と語った。

Golem ネットワークにタスクを送信すると、要求者は、台帳に記録された価格、評判、マシンのパフォーマンスなどの要素に基づいてサプライヤーとマッチングされます。その後、リソースは処理のためにサプライヤーに送信され、タスクが完了すると返送されます。結果が許容範囲内であれば、サプライヤーは支払いを受けることができます。ユーザーの評判は、タスクと支払いの完了の成功率によって決まります。

開発者は、Golem のオープン ソース コードと API を Golem アプリケーション ライブラリに登録することで、そのネットワークを開発および活用できます。アザール氏はこれをアプリストアに例え、開発者が希望すればコンテンツを公に貸し出し、料金を請求できると述べた。

iEx.ec は、イーサリアム ブロックチェーンを使用して「高性能コンピューティングを含むアプリケーション、データ、コンピューティング パワーの市場ネットワーク」を構築するもう 1 つの分散コンピューティング プラットフォームです。「これは、誰もがブロックチェーン スマート コントラクトを通じてコン​​ピューティング パワーを提供できることを意味します」と、同社のコミュニティ アウトリーチ オフィスの Julien Béranger 氏は述べています。このプラットフォームは、デスクトップ グリッドまたはボランティア コンピューティングを使用して、アイドル状態のコンピューティング能力を収集し、従来のスーパーコンピューターよりもはるかに低いコストで大規模な並列アプリケーションを実行します。 SETI@Home、Folding@home、distributed.net などの分散コンピューティング プラットフォームはすべてこのモデルを採用しています。

iEx.ec チームは、この組み合わせにより、安価でスケーラブルなオンデマンドの CPU、GPU、データベース、ストレージなどのリソースが提供されることを期待しています。

ブロックチェーンは大きな変化をもたらすと、iEx.ec の Fedak 氏は考えています。

「ブロックチェーンは分散型インフラストラクチャをサポートしているため、データとデータプロバイダーおよび消費者の間の距離を短縮できます。ただし、集中型クラウドコンピューティングモデルでは、データセンターは通常、遠隔地に配置されます。」

コンピューティング能力に対する需要は今後も増加し続けるでしょう。クラウド サーバーをアップグレードして、コンピューティング リソース、コスト、速度の需要を満たすことができるかどうかはまだわかっていません。同時に、ブロックチェーンは従来の技術では達成できなかった可能性と成功をもたらします。