Mapa ecológico integral del campo de DePIN para computación

星球日报

2024-06-13 03:22:10

原文作者：PAUL TIMOFEEV

Texto original compilado: TechFlow de DeepChao

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Puntos clave

Con el surgimiento del aprendizaje profundo en el desarrollo de la inteligencia artificial generativa y el aprendizaje automático, los recursos informáticos se están volviendo cada vez más populares, ambos requieren una gran cantidad de cargas de trabajo intensivas en cálculos. Sin embargo, debido a que las grandes empresas y el gobierno han acumulado una gran cantidad de estos recursos, las startups y los desarrolladores independientes enfrentan problemas de escasez de GPU en el mercado, lo que resulta en costos prohibitivos y/o la imposibilidad de obtener recursos.
Calcular DePINs permitiendo a cualquier persona en el mundo ofrecer su suministro no utilizado a cambio de recompensas en moneda, puede crear un mercado descentralizado para recursos de cálculo como GPU. Esto tiene como objetivo ayudar a los consumidores de GPU mal atendidos a acceder a nuevas vías de suministro, lo que les permite obtener los recursos de desarrollo necesarios para sus cargas de trabajo a un costo y gasto reducidos.
El cálculo de DePINs todavía enfrenta muchos desafíos económicos y tecnológicos al competir con proveedores de servicios centralizados tradicionales, algunos de los cuales se resolverán con el tiempo y otros requerirán nuevas soluciones y optimizaciones.

La computación es el nuevo petróleo

Desde la Revolución Industrial, la tecnología ha impulsado el progreso humano a una velocidad sin precedentes, afectando o transformando casi todos los aspectos de la vida cotidiana. Las computadoras surgieron como el fruto del esfuerzo colectivo de investigadores, académicos e ingenieros informáticos. Diseñadas originalmente para resolver tareas aritméticas a gran escala utilizadas en operaciones militares avanzadas, las computadoras han evolucionado hasta convertirse en el pilar de la vida moderna. A medida que el impacto de las computadoras en la humanidad continúa creciendo a un ritmo sin precedentes, también aumenta la demanda de estas máquinas y los recursos que las impulsan, superando la oferta disponible. Esto ha creado dinámicas de mercado en las que la mayoría de los desarrolladores y empresas no tienen acceso a recursos clave, lo que ha llevado al desarrollo de tecnologías transformadoras como el aprendizaje automático y la inteligencia artificial generativa en manos de unos pocos actores con suficiente financiamiento. Al mismo tiempo, la abundancia de recursos informáticos inactivos ha creado una oportunidad lucrativa para ayudar a equilibrar la oferta y la demanda de cómputo, lo que ha acentuado la necesidad de mecanismos de coordinación entre las partes involucradas. Por lo tanto, creemos que los sistemas descentralizados respaldados por tecnología blockchain y activos digitales son fundamentales para el desarrollo más amplio, democrático y responsable de productos y servicios de inteligencia artificial generativa.

Recursos de cálculo

La computación se puede definir como diversas actividades, aplicaciones o cargas de trabajo en las que una computadora emite una salida clara en función de una entrada dada. En última instancia, se refiere a la capacidad de cálculo y procesamiento de las computadoras, que es la utilidad principal de estas máquinas y impulsa muchas partes del mundo moderno, generando ingresos de hasta 1,1 billones de dólares en el último año.

Los recursos informáticos se refieren a varios componentes de hardware y software que hacen posible el cálculo y el procesamiento. Con el continuo aumento en el número de aplicaciones y funciones habilitadas por ellos, estos componentes se vuelven cada vez más importantes y aparecen cada vez más en la vida cotidiana de las personas. Esto ha llevado a una competencia entre naciones y empresas para acumular tantos de estos recursos como sea posible, como un medio de supervivencia. Esto se refleja en el desempeño del mercado de las empresas que proporcionan estos recursos (por ejemplo, Nvidia, cuya capitalización de mercado ha aumentado en más del 3000% en los últimos 5 años).

GPU

La GPU es uno de los recursos más importantes en la computación de alto rendimiento moderna. La función principal de la GPU es actuar como un circuito especializado que acelera las cargas de trabajo gráficas en computadoras mediante el procesamiento en paralelo. Inicialmente utilizado en la industria de los videojuegos y las computadoras personales, la GPU ha evolucionado para servir a muchas nuevas tecnologías que están dando forma al mundo futuro (como las consolas y las computadoras personales, los dispositivos móviles, la computación en la nube y el internet de las cosas). Sin embargo, con el surgimiento del aprendizaje automático e inteligencia artificial, la demanda de estos recursos se ha intensificado aún más, ya que mediante la ejecución de cálculos en paralelo, la GPU acelera las operaciones de ML y AI, mejorando así la capacidad y el rendimiento de las tecnologías finales.

El surgimiento de la inteligencia artificial

El núcleo de la IA es capacitar a las computadoras y máquinas para simular la inteligencia humana y resolver problemas. Los modelos de IA, como las redes neuronales, están compuestos por muchos bloques de datos diferentes. El modelo requiere capacidad de procesamiento para identificar y aprender las relaciones entre estos datos, y luego hacer referencia a estas relaciones al crear salidas basadas en las entradas dadas.

A pesar de que generalmente se piensa que el desarrollo y la producción de la IA no son algo nuevo; en 1967, Frank Rosenblatt construyó el Mark 1 Perceptron, que fue la primera computadora basada en redes neuronales que ‘aprendía’ a través de ensayo y error. Además, una gran cantidad de investigaciones académicas que sentaron las bases del desarrollo de la IA tal como la conocemos hoy en día se publicaron a finales de la década de 1990 y principios de la década de 2000, y la industria ha estado evolucionando desde entonces.

Además del trabajo de desarrollo, el modelo de IA “estrecha” ya está desempeñando un papel en diversas aplicaciones poderosas utilizadas hoy en día. Ejemplos incluyen algoritmos de redes sociales como Siri de Apple y Alexa de Amazon, recomendaciones personalizadas de productos, etc. Es notable que el surgimiento del aprendizaje profundo ha cambiado el desarrollo de la inteligencia artificial generada por humanos (AGI). Los algoritmos de aprendizaje profundo utilizan redes neuronales más grandes o “más profundas” que las aplicaciones de aprendizaje automático, como una alternativa más escalable y de rendimiento más amplio. Los modelos generativos de IA “codifican una representación simplificada de sus datos de entrenamiento y se refieren a ella para generar salidas nuevas similares pero no idénticas.”

El aprendizaje profundo permite a los desarrolladores ampliar los modelos de IA generativos a imágenes, voz y otros tipos de datos complejos, y aplicaciones destacadas como ChatGPT ya han establecido récords de crecimiento de usuarios más rápidos en la historia moderna, estos son solo las primeras iteraciones de lo que la IA generativa y el aprendizaje profundo pueden lograr.

Teniendo en cuenta esto, el desarrollo de la IA generativa implica múltiples cargas de trabajo intensivas en cálculos, lo que requiere una gran capacidad de procesamiento y cálculo, lo cual no debería ser sorprendente.

Según el trío de requisitos de la aplicación de aprendizaje profundo, el desarrollo de aplicaciones de IA se ve limitado por varias cargas de trabajo clave;

Entrenamiento - El modelo debe procesar y analizar conjuntos de datos grandes para aprender cómo responder a una entrada dada.
Ajuste - El modelo pasa por una serie de procesos repetitivos, ajustando y optimizando varios hiperparámetros para mejorar el rendimiento y la calidad.
Simulación - Antes de implementar, algunos modelos (como algoritmos de aprendizaje reforzado) pasan por una serie de simulaciones para realizar pruebas.

Ajuste de cálculo: la demanda supera la oferta

En las últimas décadas, muchos avances tecnológicos han impulsado una demanda sin precedentes de capacidad de cálculo y procesamiento. Por lo tanto, la demanda de recursos computacionales como las GPU es mucho mayor que la oferta disponible en la actualidad, lo que ha creado un cuello de botella en el desarrollo de la inteligencia artificial. Sin una solución efectiva, este cuello de botella solo seguirá aumentando.

La amplia restricción de la oferta ha llevado a muchas empresas a comprar GPU más allá de sus necesidades reales, tanto como ventaja competitiva como medio de supervivencia en la economía global moderna. Los proveedores de servicios de cómputo suelen utilizar estructuras contractuales que requieren compromisos de capital a largo plazo para proporcionar suministros que exceden los requisitos de sus clientes.

La investigación de Epoch muestra que la cantidad total de modelos de IA intensivos en cómputo lanzados está aumentando rápidamente, lo que indica que la demanda de recursos para impulsar estas tecnologías seguirá creciendo rápidamente.

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A medida que la complejidad de los modelos de IA continúa aumentando, también lo hará la demanda de capacidad de cálculo y procesamiento de los desarrolladores de aplicaciones. A su vez, el rendimiento y la disponibilidad futura de las GPU también jugarán un papel cada vez más importante. Esto ya está empezando a suceder, ya que la demanda de GPU de gama alta (como las producidas por Nvidia) está en constante aumento, y Nvidia ha denominado a las GPU como el “metal raro” o el “oro” de la industria de la IA.

**La rápida comercialización de la IA puede dar lugar al control por parte de unos pocos gigantes tecnológicos, al igual que sucede hoy en día en la industria de las redes sociales, lo que plantea preocupaciones sobre los fundamentos éticos de estos modelos. Un ejemplo destacado es la reciente controversia en torno a Google Gemini. Aunque sus extrañas respuestas a varios comandos no representaron un peligro real en ese momento, este incidente puso de manifiesto los riesgos inherentes de que unas pocas empresas dominen y controlen el desarrollo de la IA.

Las empresas de tecnología emergentes de hoy en día enfrentan cada vez más desafíos para obtener recursos informáticos para respaldar sus modelos de IA. Estas aplicaciones realizan muchos procesos intensivos en cálculos antes de implementar los modelos. Para las empresas más pequeñas, acumular una gran cantidad de GPU es un esfuerzo básicamente insostenible, y los servicios de computación en la nube tradicionales como AWS o Google Cloud, aunque ofrecen una experiencia de desarrollo perfecta y conveniente, tienen una capacidad limitada que al final resulta en altos costos, lo que hace que muchos desarrolladores no puedan permitírselo. Al final, no todos pueden recaudar 7 billones de dólares para pagar sus costos de hardware.

Entonces, ¿cuál es la razón?

Nvidia estimó que más de 40 mil empresas en todo el mundo utilizan GPU para IA y cálculos acelerados, con una comunidad de desarrolladores de más de 4 millones de personas. Mirando hacia el futuro, se espera que el mercado global de IA crezca de $515 mil millones en 2023 a $27.4 billones en 2032, con una tasa media de crecimiento anual del 20.4%. Además, se espera que el mercado de GPU alcance los $400 mil millones en 2032, con una tasa media de crecimiento anual del 25%.

Sin embargo, después de la revolución de la IA, el desequilibrio entre la oferta y la demanda de recursos computacionales está aumentando, lo que podría resultar en un futuro bastante utópico, en el que unas pocas empresas gigantes con fondos sólidos dominen el desarrollo de tecnologías transformadoras. Por lo tanto, creemos que todas las vías conducen a soluciones alternativas descentralizadas para ayudar a cerrar la brecha entre la demanda de desarrolladores de inteligencia artificial y los recursos disponibles.

El papel de DePIN

¿Qué es DePINs?

DePIN es un término creado por el equipo de investigación de Messari que representa la red de infraestructura física descentralizada. Específicamente, la descentralización significa que no hay una sola entidad que extraiga alquileres y restrinja el acceso. Mientras que la infraestructura física se refiere a los recursos físicos utilizados en la “vida real”. La red se refiere a un grupo de participantes coordinados que trabajan juntos para lograr objetivos establecidos o una serie de objetivos. Hoy en día, la capitalización de mercado total de DePINs es de aproximadamente 283 mil millones de dólares.

El núcleo de DePINs es una red global de nodos que conecta los recursos de infraestructura física con la cadena de bloques para crear un mercado descentralizado que conecta a los compradores y vendedores de recursos, donde cualquiera puede convertirse en proveedor y ser recompensado por sus servicios y contribuciones de valor a la red. En este caso, los intermediarios centrales que limitan el acceso a la red a través de diversos medios legales y regulatorios, así como tarifas de servicio, son reemplazados por un protocolo descentralizado compuesto por contratos inteligentes y código, gestionado por sus respectivos titulares de tokens.

El valor de DePINs radica en que ofrecen una alternativa descentralizada, accesible, de bajo costo y escalable a las redes y proveedores de servicios tradicionales. Permiten que el mercado descentralizado sirva a objetivos finales específicos; el costo de bienes y servicios está determinado dinámicamente por el mercado y cualquier persona puede participar en cualquier momento, lo que naturalmente reduce los costos unitarios debido al aumento en el número de proveedores y la minimización de los márgenes de beneficio.

El uso de la cadena de bloques permite a DePINs construir un sistema de incentivos económicos cifrados, ayudando a garantizar que los participantes de la red reciban una compensación adecuada por sus servicios y convirtiendo a los proveedores de valor clave en partes interesadas. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el efecto de red, es decir, la transformación de una red de personas pequeñas en un sistema más grande y productivo, es clave para lograr muchos de los beneficios de DePINs. Además, aunque las recompensas de tokens se han demostrado ser una herramienta poderosa para los mecanismos de orientación de la red, establecer medidas de incentivos sostenibles en el ámbito más amplio de DePIN para ayudar a los usuarios a retener y adoptar a largo plazo sigue siendo un desafío clave.

¿Cómo funciona DePINs?

Para comprender mejor el valor de DePINs en la implementación del mercado de cómputo descentralizado, es importante reconocer los diferentes componentes estructurales involucrados y cómo trabajan juntos para formar una red de recursos descentralizada. Consideremos la estructura y los participantes de DePIN.

protocolo

Un protocolo descentralizado es un conjunto de contratos inteligentes que se construyen sobre la capa base de una red de blockchain para facilitar interacciones confiables entre los participantes de la red. Idealmente, el protocolo debe ser gestionado por un grupo diverso de partes interesadas que estén comprometidas activamente en contribuir al éxito a largo plazo de la red. Estas partes interesadas utilizan sus participaciones de tokens de protocolo para votar sobre cambios y desarrollos propuestos para DePIN. Dado que coordinar con éxito una red distribuida en sí mismo es un desafío monumental, el equipo central generalmente retiene la autoridad para implementar inicialmente estos cambios y luego transfiere el poder a una organización autónoma descentralizada (DAO).

Participantes de la red

Los usuarios finales de la red de recursos son sus participantes más valiosos, que pueden ser clasificados según sus funciones.

Proveedor：Persona o entidad que proporciona recursos a la red para recibir recompensas monetarias en tokens locales DePIN. Los proveedores se ‘conectan’ a la red a través de un protocolo nativo de blockchain, que puede requerir un proceso de lista blanca o ser sin permisos. Al recibir tokens, los proveedores obtienen una participación en la red, similar a los interesados en el contexto de la propiedad de acciones, lo que les permite votar en diversas propuestas y desarrollos de la red, como aquellas que consideren beneficiosas para impulsar la demanda y el valor de la red, generando así un aumento en el precio de los tokens con el tiempo. Por supuesto, los proveedores que reciben tokens también pueden utilizar los DePINs como una forma de ingreso pasivo y venderlos después de recibirlos.
Consumidores：Estas son personas o entidades que buscan activamente los recursos proporcionados por DePIN, como startups de IA que buscan GPU, que representan la demanda del lado económico. Si el uso de DePIN tiene ventajas reales sobre las soluciones alternativas tradicionales (como costos y requisitos operativos más bajos), los consumidores se sentirán atraídos a utilizar DePIN, representando así la demanda orgánica de la red. Por lo general, DePIN requiere que los consumidores paguen los costos de los recursos con su token local para generar valor y mantener un flujo de efectivo estable.

Recursos

DePINs puede servir a diferentes mercados y usar diferentes modelos comerciales para distribuir recursos. Blockworks proporciona un buen marco: hardware personalizado DePINs, proporciona hardware exclusivo especializado para distribuidores; hardware de productos DePINs, permite la distribución de recursos infrautilizados, incluyendo pero no limitado a cálculo, almacenamiento y ancho de banda.

modelo económico

En DePIN en funcionamiento ideal, el valor proviene de los ingresos que los consumidores pagan a los proveedores de recursos. La demanda continua de la red significa una demanda continua de tokens locales, lo que está alineado con los incentivos económicos de los proveedores y los titulares de tokens. Generar una demanda orgánica sostenible en las primeras etapas es un desafío para la mayoría de las startups, por eso DePINs ofrecerá incentivos de tokens inflacionarios para motivar a los proveedores iniciales y guiar el suministro de la red, como un medio para generar demanda y, por lo tanto, más suministro orgánico. Esto es similar a cómo las empresas de capital de riesgo subsidian los costos de los pasajeros en Uber en las primeras etapas para guiar la base de clientes inicial y atraer a más conductores, fortaleciendo así su efecto de red.

DePINs necesita gestionar estratégicamente las recompensas de tokens, ya que juegan un papel clave en el éxito general de la red. Cuando la demanda y los ingresos de la red aumentan, la emisión de tokens debe reducirse. Por el contrario, cuando la demanda y los ingresos disminuyen, la emisión de tokens debe usarse nuevamente para incentivar el suministro.

Para ilustrar aún más cómo se ve la exitosa red DePIN, considere la “Rueda de DePIN”, que es un ciclo de retroalimentación positiva que guía a los DePIN. En resumen:

DePIN distribuye tokens inflacionarios como recompensa para incentivar a los proveedores que ofrecen recursos a la red y establecer un nivel básico de suministro para el consumo.
Supongamos que el número de proveedores comienza a subir, lo que genera dinámicas competitivas en la red, mejorando la calidad general de los productos y servicios ofrecidos por la red, hasta que estos superan a las soluciones de mercado existentes, obteniendo así una ventaja competitiva. Esto significa que el sistema descentralizado supera a los proveedores de servicios centralizados tradicionales, lo cual no es tarea fácil.
La demanda orgánica de DePIN comienza a tomar forma, proporcionando un flujo de efectivo legítimo para los proveedores. Esto presenta una oportunidad atractiva para inversores y proveedores, que impulsará aún más la demanda de la red y, por consiguiente, el precio del token.
El aumento del precio del token ha aumentado los ingresos de los proveedores, atrayendo a más proveedores y reiniciando la rueda de inercia.

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Este marco proporciona una estrategia de crecimiento llamativa, aunque cabe destacar que en gran medida es teórica y supone que los recursos que ofrece la red son continuamente atractivos en términos de competitividad.

Calcular DePINs

El mercado de la informática descentralizada es parte de un movimiento más amplio conocido como ‘economía colaborativa’, un sistema económico peer-to-peer basado en que los consumidores comparten bienes y servicios directamente a través de plataformas en línea. Este modelo fue iniciado por empresas como eBay y ahora es liderado por compañías como Airbnb y Uber, preparándose para ser revolucionado con tecnologías disruptivas de próxima generación. La economía colaborativa tiene un valor de $150 mil millones en 2023 y se espera que crezca hasta casi $800 mil millones en 2031, lo que refleja una tendencia de comportamiento más amplia entre los consumidores. Creemos que DePINs se beneficiará de esto y desempeñará un papel clave en él.

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Principios básicos

DePINs es una red peer-to-peer que conecta proveedores y compradores en un mercado descentralizado para facilitar la asignación de recursos de cómputo. Una diferencia clave de estas redes es su enfoque en los recursos de hardware, los cuales ya están en manos de muchas personas hoy en día. Como hemos discutido, la aparición del aprendizaje profundo y la inteligencia artificial generativa ha llevado a un aumento en la demanda de capacidad de procesamiento debido a su carga de trabajo intensiva en recursos, lo que ha creado cuellos de botella en el acceso a recursos clave para el desarrollo de IA. En resumen, el mercado de cómputo descentralizado tiene como objetivo aliviar estos cuellos de botella creando un nuevo flujo de suministro, uno que abarca todo el mundo y en el que cualquiera puede participar.

En DePIN Computing, cualquier individuo o entidad puede prestar sus recursos inactivos en cualquier momento y recibir una compensación adecuada. Al mismo tiempo, cualquier individuo o entidad puede obtener los recursos necesarios de una red global sin permisos, a un costo menor y con mayor flexibilidad que los productos actuales del mercado. Por lo tanto, podemos describir a los participantes en la computación DePIN mediante un marco económico simple:

Proveedores: Individuos o entidades que poseen recursos informáticos y están dispuestos a prestar o vender esos recursos informáticos para recibir subsidios.
Parte demandante：Individuos o entidades que necesitan recursos de cálculo y están dispuestos a pagar por ellos.

Principales ventajas de calcular DePINs

El cálculo de DePINs ofrece muchas ventajas que lo convierten en una alternativa atractiva a los proveedores de servicios y mercados centralizados. En primer lugar, permitir la participación transfronteriza sin licencia desbloquea un nuevo flujo de suministro, aumentando la cantidad de recursos clave necesarios para cargas de trabajo intensivas en cálculos. DePINs se centra en los recursos de hardware que la mayoría de las personas ya poseen; cualquier persona con una PC para juegos ya tiene una GPU que puede alquilar. Esto amplía el alcance de los desarrolladores y equipos que pueden participar en la construcción de la próxima generación de bienes y servicios, beneficiando a más personas en todo el mundo.

Mirando más de cerca, la infraestructura de cadena de bloques que admite DePINs proporciona una vía eficiente y escalable de asentamiento para facilitar pagos de pequeñas cantidades necesarios para las transacciones punto a punto. Los activos financieros nativos encriptados (tokens) ofrecen una unidad de valor compartida que los participantes de la demanda utilizan para pagar a los proveedores, alineando los incentivos económicos con los mecanismos de distribución que coinciden con la economía cada vez más globalizada de hoy en día. Haciendo referencia a la rueda de inercia DePIN que hemos construido anteriormente, gestionar estratégicamente los incentivos económicos es muy beneficioso para aumentar los efectos de red de DePIN (tanto en la oferta como en la demanda), lo que a su vez aumenta la competencia entre los proveedores. Esta dinámica reduce los costos unitarios y, al mismo tiempo, mejora la calidad del servicio, creando una ventaja competitiva sostenible para DePIN, de la cual los proveedores se benefician como poseedores de tokens y proveedores clave de valor.

DePINs es similar a los proveedores de servicios de computación en la nube en términos de proporcionar una experiencia de usuario flexible, donde los recursos pueden ser accedidos y pagados según la demanda. Según las predicciones de Grandview Research, se espera que el tamaño del mercado global de la computación en la nube crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta del 21.2%, alcanzando más de 2.4 billones de dólares para el año 2030, lo que demuestra la viabilidad de este tipo de modelos de negocio en el contexto del crecimiento futuro de la demanda de recursos informáticos. Las plataformas modernas de computación en la nube utilizan servidores centrales para manejar todas las comunicaciones entre dispositivos cliente y servidores, lo que resulta en un único punto de fallo en su operación. Sin embargo, la construcción sobre la blockchain permite que DePINs ofrezca una mayor resistencia a la censura y elasticidad que los proveedores de servicios tradicionales. Atacar a una única organización o entidad (como proveedor centralizado de servicios en la nube) pondría en peligro toda la red de recursos subyacente, mientras que DePINs está diseñado para resistir este tipo de eventos debido a su naturaleza distribuida. En primer lugar, la blockchain en sí misma es una red de nodos especializados distribuida globalmente, diseñada para resistir la autoridad centralizada de las redes. Además, DePINs permite la participación en la red sin necesidad de permisos, superando las barreras legales y regulatorias. Dependiendo de la naturaleza de la distribución de tokens, DePINs puede adoptar un proceso de votación justo para los cambios y desarrollos propuestos en el protocolo, eliminando la posibilidad de que una sola entidad cierre repentinamente toda la red.

El estado actual del cálculo DePINs

Render Network

Render Network es un DePIN computacional que conecta el mercado descentralizado de cálculo GPU entre compradores y vendedores, con transacciones realizadas a través de su token local. El mercado de GPU de Render implica dos actores clave: creadores que buscan acceso a capacidades de procesamiento y operadores de nodos que alquilan GPU inactivas a los creadores a cambio de compensación en tokens locales de Render. Los operadores de nodos se clasifican en función de un sistema de reputación, y los creadores pueden elegir entre un sistema de precios multicapa para las GPU. El algoritmo de consenso Proof-of-Render (POR) coordina las operaciones, con los operadores de nodos comprometiéndose a utilizar sus recursos de cálculo (GPU) para realizar tareas, es decir, trabajos de renderizado gráfico. Una vez completadas las tareas, el algoritmo POR actualiza el estado de los operadores de nodos, incluyendo cambios en la puntuación de reputación basada en la calidad de las tareas. La infraestructura de la cadena de bloques de Render facilita los pagos por trabajo, proporcionando una vía transparente y eficiente para la liquidación de transacciones entre proveedores y compradores a través de tokens de red.

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Render Network fue concebida originalmente por Jules Urbach en 2009, y se lanzó en la red Ethereum (RNDR) en septiembre de 2020. Tres años después, la red se trasladó a Solana (RENDER) para mejorar el rendimiento de la red y reducir los costos de operación.

Al momento de escribir este artículo, Render Network ha procesado hasta 33 millones de tareas (en términos de renderización de fotogramas) y el número total de nodos ha aumentado a 5600 desde su creación. Aproximadamente 60 k RENDER han sido destruidos, proceso que ocurre durante la asignación de puntos de trabajo a los operadores de los nodos.

IO Net

Io Net está lanzando una red descentralizada de GPU en Solana, sirviendo como una capa de coordinación entre una gran cantidad de recursos informáticos inactivos y la capacidad de procesamiento necesaria para individuos y entidades. El punto de venta único de Io Net es que no compite directamente con otros DePINs en el mercado, sino que en su lugar agrega GPU de diversas fuentes (incluidos centros de datos, mineros y otros DePINs como Render Network y Filecoin) utilizando su propio DePIN propietario, Internet-of-GPUs (IoG), para coordinar operaciones y alinear los incentivos de los participantes del mercado. Los clientes de Io Net pueden personalizar sus clústeres de carga de trabajo en IO Cloud seleccionando el tipo de procesador, la ubicación, la velocidad de comunicación, la conformidad y el tiempo de servicio. Por otro lado, cualquier persona con un modelo de GPU compatible (12 GB de RAM, 256 GB de SSD) puede participar como IO Worker prestando sus recursos informáticos inactivos a la red. Aunque los pagos del servicio se liquidan actualmente en moneda fiat y USDC, la red pronto también admitirá el pago con el token local $IO. El precio de los recursos se determina por su oferta y demanda, así como por algoritmos que consideran diversas especificaciones y configuraciones de GPU. El objetivo final de Io Net es convertirse en el mercado preferido de GPU al ofrecer un costo más bajo y una calidad de servicio superior en comparación con los proveedores de servicios en la nube modernos.

La arquitectura de múltiples capas IO se puede mapear de la siguiente manera:

Capa de interfaz de usuario (UI) - compuesta por el sitio web público, el área del cliente y el área de Workers.
Capa de seguridad - Esta capa está compuesta por un firewall para protección de red, un servicio de autenticación para usuarios y un servicio de registro para rastrear actividades.
Capa de API - Esta capa sirve como capa de comunicación y está compuesta por API públicas (para el sitio web), API privadas (para los trabajadores) y API internas (para la gestión de clústeres, análisis e informes de monitoreo).
Capa de backend - Gestiona Workers, operaciones de clúster/GPU, interacción con el cliente, facturación y monitoreo de uso, análisis y escalado automático.
Capa de base de datos - Esta capa es el repositorio de almacenamiento de datos del sistema, que utiliza almacenamiento principal (para datos estructurados) y caché (para datos temporales de acceso frecuente).
Agente de mensajes y capa de tareas - Esta capa facilita la comunicación asíncrona y la gestión de tareas.
Capa de infraestructura - Esta capa incluye piscinas de GPU, herramientas de orquestación y gestiona despliegues de tareas.

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Estadísticas / Roadmap actuales

Hasta el momento de escribir este artículo:
Ingresos totales de la red - $ 1.08 m
Horas totales de cálculo - 837.6 k horas
Listo Clúster Maestro GPU - 20.4 K
El clúster principal está listo CPU - 5.6 k
Total de transacciones en cadena - 1.67 m
Número total de razonamientos - 335.7 k
Total cluster creation - 15.1 k

（Datos obtenidos de Io Net explorer）

Aethir

Aethir es un DePIN de computación en la nube que promueve el intercambio de recursos de computación de alto rendimiento en campos y aplicaciones de computación intensiva. Utiliza la agrupación de recursos para soltar significativamente los costos de asignación global de GPU y lograr la descentralización de la propiedad de recursos a través de la propiedad distribuida. Aethir está diseñado específicamente para cargas de trabajo de alto rendimiento, adecuado para industrias como juegos y entrenamiento e inferencia de modelos de IA. Al unificar los clústeres de GPU en una sola red, el diseño de Aethir tiene como objetivo aumentar la escala del clúster para mejorar el rendimiento y la confiabilidad de los servicios ofrecidos en su red.

Aethir Network es una economía descentralizada compuesta por mineros, desarrolladores, usuarios, titulares de tokens y Aethir DAO. Los tres roles clave para garantizar el funcionamiento exitoso de la red son contenedores, indexadores y verificadores. Los contenedores son nodos fundamentales de la red, realizando operaciones críticas para mantener la actividad de la red, como verificar transacciones y renderizar contenido digital en tiempo real. Los verificadores actúan como garantes de calidad, monitoreando continuamente el rendimiento y la calidad del servicio de los contenedores para garantizar operaciones confiables y eficientes para los consumidores de GPU. Los indexadores sirven como emparejadores entre los usuarios y los contenedores disponibles. Esta estructura está respaldada por la blockchain de Capa 2 de Arbitrum, que proporciona una capa de liquidación descentralizada para realizar pagos de bienes y servicios en la red de Aethir con el token nativo $ATH.

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Prueba de renderizado

Los nodos en la red de Aethir tienen dos funciones clave: Prueba de capacidad de representación, donde un conjunto de estos nodos de trabajo se seleccionan al azar cada 15 minutos para verificar las transacciones; Prueba de trabajo de representación, que monitorea de cerca el rendimiento de la red para garantizar que los usuarios obtengan el mejor servicio y ajusta los recursos según la demanda y la ubicación geográfica. Las recompensas mineras se distribuyen a los participantes que ejecutan nodos en la red de Aethir, calculadas según el valor de los recursos informáticos que han prestado, y se pagan en tokens locales $ATH.

Nosana

Nosana es una red descentralizada de GPU construida en Solana. Nosana permite a cualquier persona contribuir con recursos informáticos inactivos y recibir recompensas en forma de tokens $NOS. DePIN facilita la asignación eficiente de GPUs para ejecutar cargas de trabajo de IA complejas sin los costos de las soluciones de nube tradicionales. Cualquier persona puede ejecutar un nodo Nosana prestando GPUs inactivas y obtener recompensas en tokens proporcionales a la potencia de GPU que proporcionan a la red.

La red conecta a dos participantes que asignan recursos informáticos: los usuarios que buscan acceder a los recursos informáticos y los operadores de nodos que proporcionan los recursos informáticos. Las decisiones protocolarias importantes y las actualizaciones son votadas por los titulares de tokens NOS y gestionadas por Nosana DAO.

Nosana ha desarrollado un amplio plan de ruta para su futuro: Galactica (v1.0 - primera/segunda mitad de 2024) lanzará la mainnet, publicará CLI y SDK, y se centrará en expandir la red a través de nodos contenedores que utilizan GPU de consumo. Triangulum (v1.X - segunda mitad de 2024) integrará los principales protocolos y conectores de aprendizaje automático, como PyTorch, HuggingFace y TensorFlow. Whirlpool (v1.X - primera mitad de 2025) ampliará el soporte para GPU diversificadas de AMD, Intel y Apple Silicon. Sombrero (v1.X - segunda mitad de 2025) agregará soporte para empresas medianas y grandes, pagos en moneda fiat, facturación y funciones de equipo.

Akash

La red de Akash es una red de prueba de participación descentralizada de código abierto construida sobre Cosmos SDK que permite a cualquier persona unirse y contribuir sin permiso, creando un mercado de computación en la nube descentralizado. El token $AKT se utiliza para garantizar la seguridad de la red, facilitar los pagos de recursos y coordinar las actividades económicas entre los participantes de la red. La red de Akash está compuesta por varios componentes clave:

Bloquear de la cadena que utiliza Tendermint Core y Cosmos SDK para proporcionar consenso.
Capa de aplicación, gestiona la implementación y asignación de recursos.
Capa de proveedor, gestiona los recursos, las ofertas y la implementación de aplicaciones de los usuarios.
Nivel de usuario, permite a los usuarios interactuar con la red Akash, administrar recursos y monitorear el estado de la aplicación a través de CLI, consola y panel de control.

La red inicialmente se centró en servicios de almacenamiento y arrendamiento de CPU. Con el crecimiento de la demanda de cargas de trabajo de entrenamiento e inferencia de IA, la red ha ampliado su gama de servicios para incluir el arrendamiento y la asignación de GPU, respondiendo a estas demandas a través de su plataforma AkashML. AkashML utiliza un sistema de ‘subasta inversa’ en el que los clientes (llamados inquilinos) presentan el precio deseado para las GPU y los proveedores (llamados proveedores) compiten para suministrar las GPU solicitadas.

Hasta el momento de escribir este artículo, la cadena de bloques de Akash ha completado más de 12.9 millones de transacciones, se han utilizado más de 535,000 dólares para acceder a recursos informáticos y se han alquilado más de 189,000 implementaciones únicas.

Nominación de honor

El campo de cálculo DePIN sigue en desarrollo, con muchos equipos compitiendo por llevar soluciones innovadoras y eficientes al mercado. Otros ejemplos que vale la pena investigar incluyen Hyperbolic, que está construyendo una plataforma de acceso abierto y colaborativo de recursos para el desarrollo de IA, y Exabits, que está estableciendo una red de capacidad de cálculo distribuido respaldada por mineros de cálculo.

Consideraciones importantes y perspectivas futuras

Ahora que entendemos los principios básicos de cómo se calcula DePIN y hemos revisado algunos casos de estudio complementarios que se están ejecutando actualmente, es importante considerar los efectos de estas redes descentralizadas, incluyendo ventajas y desventajas.

Desafío

Construir una red distribuida a escala a menudo requiere hacer equilibrios en términos de rendimiento, seguridad y resistencia. Por ejemplo, entrenar modelos de IA en una red de hardware de productos distribuidos a nivel mundial puede ser mucho menos rentable y eficiente en tiempo que entrenar en proveedores de servicios centralizados. Como mencionamos anteriormente, los modelos de IA y sus cargas de trabajo se vuelven cada vez más complejos, requiriendo más GPU de alto rendimiento en lugar de GPU de productos.

全面解读计算类DePIN赛道生态版图

Esta es la razón por la cual las grandes empresas acumulan una gran cantidad de GPU de alto rendimiento, y también es el desafío inherente que enfrenta DePINs en su intento de resolver la escasez de GPU mediante el establecimiento de un mercado sin licencia donde cualquiera pueda prestar sus GPU inactivas (para obtener más información sobre los desafíos del protocolo descentralizado de inteligencia artificial, consulte este tweet). El protocolo puede abordar este problema de dos maneras clave: estableciendo requisitos de referencia para los proveedores de GPU que deseen contribuir a la red, y reuniendo recursos computacionales ofrecidos a la red para lograr una mayor integridad general. Sin embargo, el establecimiento de este modelo en sí mismo presenta desafíos en comparación con los proveedores de servicios centralizados, ya que estos últimos pueden asignar más fondos para comerciar directamente con los proveedores de hardware (como Nvidia). Esto es algo que DePINs debe tener en cuenta en su avance. Si el protocolo descentralizado tiene suficientes fondos, el DAO puede votar para asignar parte de los fondos a la compra de GPU de alto rendimiento, las cuales pueden ser gestionadas de forma descentralizada y prestadas a un precio superior al de las GPU comerciales.

Otro desafío específico para calcular DePINs es gestionar adecuadamente la utilización de recursos. En sus etapas iniciales, la mayoría de los cálculos DePINs enfrentarán problemas de escasez estructural, al igual que muchas empresas emergentes hoy en día. En general, el desafío que enfrentan los DePINs es establecer suficiente suministro temprano para alcanzar la calidad mínima viable del producto. Sin suministro, la red no podrá generar una demanda sostenible ni atender a sus clientes en momentos de alta demanda. Por otro lado, un exceso de suministro también es un problema. Por encima de cierto umbral, solo será útil un mayor suministro cuando la utilización de la red esté cerca o alcance la carga máxima. De lo contrario, los DePINs correrán el riesgo de pagar demasiado por el suministro, lo que llevará a una utilización insuficiente de recursos, a menos que el protocolo aumente la emisión de tokens para mantener la participación de los proveedores, de lo contrario, los ingresos de los proveedores disminuirán.

Sin una amplia cobertura geográfica, las redes de telecomunicaciones no tienen ningún uso. Si los pasajeros tienen que esperar mucho tiempo para conseguir un taxi, la red de taxis no será útil. Si DePIN tiene que pagar a las personas que proporcionan recursos a largo plazo, no será útil. Los proveedores de servicios centralizados pueden prever la demanda de recursos y gestionar eficazmente el suministro de recursos, mientras que el cálculo de DePIN carece de una entidad central para gestionar la utilización de recursos. Por lo tanto, es especialmente importante para DePIN determinar estratégicamente la utilización de recursos.

Un problema aún mayor es que el mercado descentralizado de GPU puede que ya no se enfrente a la escasez de GPU. Recientemente, Mark Zuckerberg dijo en una entrevista que cree que la energía será el nuevo cuello de botella en lugar de los recursos informáticos, ya que las empresas ahora están construyendo centros de datos a gran escala en lugar de almacenar recursos informáticos. Esto, por supuesto, significa un potencial descenso en el costo de las GPU, pero también plantea la cuestión de cómo las startups de IA competirán con las grandes empresas en términos de rendimiento, calidad de productos y servicios ofrecidos si la construcción de centros de datos privados mejora el estándar general de rendimiento del modelo de IA.

Ejemplo de cálculo de DePINs

Reiterando que la complejidad de los modelos de IA y las demandas de procesamiento y cálculo posteriores están aumentando la brecha con los GPUs de alto rendimiento y otros recursos de cálculo disponibles.

En el campo del mercado de cálculo, se espera que DePINs se convierta en un innovador disruptor, hoy en día dominado por los principales fabricantes de hardware y proveedores de servicios de computación en la nube, basado en varias capacidades clave:

Proporcionar un costo más bajo de bienes y servicios.
Proporcionar una mayor resistencia a la censura y garantía de elasticidad de la red.
Beneficiarse de posibles pautas regulatorias que requieran que los modelos de inteligencia artificial sean lo más abiertos posible para ajustes y entrenamientos, y que sean accesibles para cualquier persona con facilidad.

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En los Estados Unidos, la proporción de hogares con acceso a computadoras e Internet ha experimentado un crecimiento exponencial, acercándose al 100%. La proporción en muchas regiones del mundo también ha aumentado significativamente. Esto sugiere un aumento en el número de posibles proveedores de recursos informáticos (propietarios de GPU) que estarían dispuestos a prestar recursos infrautilizados, siempre y cuando exista un incentivo monetario adecuado y un proceso de transacción sin problemas. Por supuesto, esta es solo una estimación aproximada, pero indica que podría existir una base para el establecimiento de un sistema sostenible de compartición de recursos informáticos.

Además de la IA, la demanda de cálculo en el futuro provendrá de muchas otras industrias, como la computación cuántica. Se prevé que el mercado de la computación cuántica crezca de 928.8 millones de dólares en 2023 a 6528.8 millones de dólares en 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 32.1%. La producción en esta industria requerirá diferentes tipos de recursos, pero sería interesante ver si habrá algún lanzamiento de DePINs de computación cuántica y cómo serán.

“Un poderoso ecosistema abierto en hardware de consumo es una cobertura importante contra el futuro valor que está altamente concentrado por IA y el control de la mayoría del pensamiento humano por parte de unos pocos servidores centrales para lectura y mediación. Estos modelos también tienen mucho menos riesgo que los gigantes empresariales y los ejércitos.”——Vitalik Buterin

Las grandes empresas pueden no ser el público objetivo de DePINs y no lo serán en el futuro. La computación DePINs permite a los desarrolladores individuales, a los constructores dispersos y a las startups con menos recursos y fondos volver a participar. Les permite convertir el suministro inactivo en ideas innovadoras y soluciones, y lograrlo mediante una mayor capacidad de cálculo. La inteligencia artificial sin duda cambiará la vida de miles de millones de personas. No deberíamos preocuparnos de que la inteligencia artificial reemplace el trabajo de todos, sino que deberíamos fomentar la idea de que la inteligencia artificial puede mejorar las habilidades de los individuos, los emprendedores independientes, las startups y el público en general.

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