以太坊主网验证节点推荐硬件配置

验证者硬件要求

概要

• 我们建议总支出大约为 1000 美元
• 我们推荐 NUC 14 Pro 和 Minisforum UM790 Pro，当然任何预构建的配置，只要满足以下条件即可：
  • 具有以下特征的现代 CPU：
  • 至少 8 个核心和 16 个线程
  • 单线程评分 3500 或更高
  • 多线程评分 25000 或更高
  • 4TB NVMe M.2 存储
  • 32GB RAM（最低），64GB RAM（推荐）
• 我们希望将这些规范作为讨论协议变更时的参考点。性能较低的配置可能就足够了，但是用户有责任在每次软/硬分叉时检查这一点。我们计划创建一个基准测试套件，这将使这个过程变得容易。

介绍

本文档旨在建立“商品硬件”的标准化定义，或者至少推荐我们认为适合在以太坊主网上进行验证的硬件规范。

明确的硬件规范对于以下方面至关重要：

• 确保不同实现之间有意义的基准比较
• 促成关于协议升级及其硬件影响的明智决策
• 为节点运营商提供关于未来的清晰指导

如果没有对目标硬件规范的共识：

• 由于测试环境不一致，基准测试结果失去意义
• 对于实现的选择，决策变得具有挑战性，因为性能特征在很大程度上取决于硬件
• 网络参与者缺乏关于硬件投资的明确指导

组织

• 商品硬件意味着消费者可以随时购买的硬件。我们首先看看过去人们购买的流行 CPU 有哪些。
• 第二部分包含我们推荐的 NUC 构建以及如果你自己构建的大概成本估算
• 第三部分概述了不同的角色，以及我们是否认为推荐的硬件适合该角色。
• 第四部分概述了可能影响或不影响推荐硬件的各种变更，例如提高 gas 上限。

市场分析

当前消费级 CPU 趋势

为了估算人们正在购买的流行 CPU，我们对流行的 CPU 选择进行了简要搜索，并列出了它们的特性。这些不一定是最新型号。

1. 高性能消费级市场
   • AMD Ryzen 7 7800X3D（8 核/16 线程）
   • CPU 基准测试
   • 目标市场：游戏和高性能桌面计算
   • 代表商品硬件的上层
   • CPU 评级 - 单线程：3752，多线程：34275
2. 中端消费级市场
   • 英国亚马逊畅销品 显示 AMD Ryzen 5 5600X（6 核/12 线程）
   • 满足通用计算需求的流行选择
   • CPU 评级 - 单线程：3361，多线程：21888
3. 现有 Staking 社区
   • Intel NUC 11（4 核/8 线程）
   • 由 EthStaker 社区推荐
   • 也符合 PandaOps 的建议
   • 代表最低可行硬件规范（当前在生产环境中运行的）
   • CPU 评级 - 单线程：2800，多线程：10164

推荐硬件

总的来说，我们推荐具有以下配置的设置：

• 8 个核心，16 个线程
• 单线程 CPU 评分 3500 或更高
• 多线程 CPU 评分 25000 或更高
• 4TB 的 NVMe M.2 存储
• 64GB 内存

CPU 基本原理

我们通过参考 steam 硬件调查 来证实选择 8 个核心。这里的大多数 CPU 都有六个或八个核心。 可以将 steam 数据集视为偏向游戏市场的低端/中端。

CPU 评分是通过查看 CPU 基准测试 上具有 16 个或更少核心的高端 CPU 以及上面完成的当前消费趋势分析，并找到我们认为合理的粗略平均值来确定的。

在进行基准测试时，我们不会考虑 AVX512，但是我们会考虑 AVX2(Intel/AMD) 和 NEON(ARM)，因为它们已被广泛使用。

存储基本原理

4TB 存储是由于当前历史记录和状态增长。

内存基本原理

选择 64GB 内存有两个原因：

• 我们设定了 1000 美元的预算，并定制了一个准系统 NUC 以适应该预算。
• 由于我们对可能的证明系统进行的基准测试，它们显示了 大量的内存使用。 这些仍在原型设计中，因此未来内存使用量可能不需要那么高。 但是，鉴于额外 RAM 相对便宜，我们建议使用 64GB，但对于可预见的未来，32GB 应该足够。

预构建

NUC

我们推荐来自 NUC 系列的 ASUS NUC 14 Pro：

• 16 个核心（6 个性能核心 + 8 个效率核心 + 2 个低功耗效率核心）*
• 22 个线程
• 注意：Intel NUC 11 (目前由 eth stakers 推荐) 和 ASUS NUC 14 Pro 之间的价格差异 不到 100 美元
• 当完全自定义 了 64GB 内存和 4TB 存储时，总成本为 967 美元。
• 据 报道，NUC 14 Pro 在负载下的功耗为 88W。
• CPU 评级 - 单线程：3520，多线程：25158

*这似乎是最接近的 NUC 型号，可以满足拥有 8 个核心的需求。

Minisforum UM790 Pro

我们推荐经过修改的 Minisforum UM790 Pro：

• Minisforum UM790 Pro
• 8 个核心，16 个线程
• 基础型号的成本为 400 美元
• 这是准系统型号。我们建议添加 64GB RAM 和 4TB 存储。
• 配备 RAM 和存储的总成本约为 920 美元。
• CPU 评级 - 单线程：3903，多线程：30367

自己构建

如果你要构建自己的服务器，我们在下面列出了所需主要组件的平均价格。总成本约为 1000 美元。

CPU

对于 8 个核心和 16 个线程，CPU 的平均价格为 300-400 美元

• 参考：CPU World 价格比较
• 有关详细的价格趋势，请查看 AMD Ryzen 7 Zen 2 (8c/16t) 或 Intel Core i7 Comet Lake (LGA1200)：PCPartPicker CPU 趋势
• 更多示例 CPU：AMD Ryzen 9 7900X，Intel Core i9-12900K，AMD Ryzen 7 5800X

存储

• 2TB SSD，平均价格趋向 200 美元
• 4TB SSD，平均价格约为 300 美元（推荐）
• 我们建议购买 NVMe M.2 而不是 SATA，因为 NVMe 具有高吞吐量。建议：Kingston KC3000、Kingston Fury Renegade、Samsung 990 Pro、Seagate Firecuda 530、Teamgroup MP44、WD Black SN850X。
• 查看趋势：PCPartPicker 存储趋势
• 查看 Yorick 的 SSD 购买指南
• 注意：存储需求与路线图上的项目（如历史记录过期）具有更强的路径依赖性。

内存

• 对于 64GB RAM，过去 18 个月的平均价格趋向 250 美元
• 参考：PCPartPicker 内存趋势

主板

• 主板的合理估算值不会超过 200 美元
• 请参阅 MSI Mini ATX 或 Super Micro

有关构建自己的设置的更多资源，请参阅 eth-docker 的硬件文档。

角色特定要求

证明者

目前，证明者和提议者之间没有有意义的角色分离。 因此，证明者的硬件要求将与提议者的硬件要求相同。

如果存在有意义的分离，那么证明者将在较弱的硬件上运行，因为他们不再需要提议。

聚合器

聚合器聚合 BLS 签名。 随着后量子签名的引入，聚合器的工作可能会变得计算密集型。

当前，聚合器和提议者之间也没有有意义的分离。

我们认为，我们推荐的硬件要求满足了对聚合器的期望硬件要求（如果它们要分离），因此无论如何都不需要进行有意义的更改。

提议者

假设提议者的能力不足以与中心化区块构建者竞争，这也不是一个目标。

关于提议者要求的要点：

• 来自 EthPandaOps(Pari) 的一个数据点表明，一个 6 核 12 线程的节点平均使用其 CPU 的 20%
• 此平均使用率未考虑加密操作中的峰值延迟
• 更多的核心将提高峰值延迟性能并降低平均值
• 随着协议中添加了更高级的密码学，并且希望 staker 尽可能少地更新其硬件，因此将所需的核心数量加倍是有意义的。
• 当前硬件为预期更改（例如 peerDAS）提供了空间

中心化区块构建者

虽然这超出了本文档的范围，但我们注意到以下一些职责：

• 对于无状态，这些实体将为区块构建无状态见证
• 如果提议者决定自己构建无状态见证，他们可以使用根据我们的基准测试推荐的硬件要求来执行此操作。
• 对于 SNARKifying L1，与区块构建者具有类似能力的实体将创建这些 zk 证明

无状态客户端

一旦我们拥有完全的无状态性，我们设想验证者本身可以是无状态的。

这：

• 降低了节点的存储要求
• 增加了见证验证的 CPU 要求

无状态验证过程符合我们推荐的硬件要求，验证成本低廉。 我们还注意到，我们推荐的硬件要求既适用于 Verkle 树，也适用于带有 Stark 证明的二叉树。 后者需要使用传统哈希的更多基准测试。

其他更改

提高 gas 上限

提高 gas 上限会增加历史增长的速度，这会影响存储要求。 来自 paradigm 的分析 表明，在没有任何更改的情况下，我们有 2 到 3 年的时间才会超过 2TB。 但是，这不包括共识层 (CL) 的存储要求，DevOps 的 Pari 指出，使用 CL 我们不到六个月的时间就会达到 2TB 限制。

鉴于推荐的存储空间为 4TB，并且我们计划最多在两年内实施 EIP-4444。 即使我们将 gas 上限翻倍，此存储要求也不应构成任何问题。

如果用户计划保持在 2TB，那么这可能就足够了，因为合并前的文件在不到六个月的时间内被修剪，从而释放了约 500GB 的空间，并且 4444 在一年内部署。

提高 blob 限制

正如 paradigm 帖子 中指出的那样，blob 的增加减少了由 rollup 用户导致的历史增长，因为他们已从 calldata 切换到 blob 数据。

目前尚不清楚 rollup 当前是否在 calldata 和 blob 数据之间切换，这意味着目前尚不清楚提高 blob 限制是否会进一步影响历史增长。

增加验证者数量

因为本节与 Orbit、3SF 和 MaxEB 有很多路径依赖关系，所以将不会做过多解释。

我们知道，对于 SSF，需要减少验证者集，因此至少硬件规范的提升应该足以满足 SSF 中发生的任何聚合。

致谢

感谢 Parithosh Jayanthi、Kevaundray Wedderburn、Josh Rudolf、Dankrad Feist、Justin Traglia、Ignacio Hagopian 和 George Kadianakis 的贡献。 我们还要感谢外部审阅者提供的反馈：Nixorokish、Yorick Downe、Rémy Roy、Ben Adams、Vitalik Buterin、Lightclient、Andrew Ashikhmin、Marek Moraczyński、Potuz、Joe Clapis、Haurog、Francis(Base)、Jimmy(Lighthouse) 和 Nico Flaig。 反馈并不意味着对本文档的认可。

• 原文链接： hackmd.io/@kevaundray/S1...
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