SP1 基准测试：2024年8月6日

我们为SP1最新生产就绪版本（v1.1.1）更新的性能基准。通过我们的新GPU Prover体验无与伦比的性能。

概要：SP1的新GPU Prover实现了最先进的性能，在轻客户端和EVM Rollup等各种区块链工作负载中，与替代zkVM相比，云成本最低，最多可降低10倍。

自2月份我们发布以来，由于不懈的性能工程和我们新的GPU Prover，SP1的性能提高了一个数量级。随着SP1的v1.1.1版本发布，SP1在轻客户端和EVM Rollup等工作负载的性能和成本方面都处于市场领先地位。

立即通过Succinct Prover网络（在此注册）的Beta版开始使用我们最新的Prover。Polygon、Celestia、Avail等顶级团队已经在我们的Prover网络上生成了超过10,000个证明，并验证了数万亿个周期。

SP1的新GPU PROVER实现了最先进的性能，云成本降低高达10倍以上

我们使用各种具有按需定价的经济高效的AWS和Lambda Labs GPU，在三个真实世界的工作负载（Tendermint、Reth Block 17106222和Reth Block 19409768）上对SP1和RISC0进行了基准测试。

我们注意到，RISC0针对SP1的最新基准具有误导性，它将我们的CPU性能与他们的GPU结果进行了比较。我们在相同的硬件上进行了公平的、同类比较，揭示了我们高度优化的GPU Prover和以预编译为中心的架构的显著优势。

我们的基准测试是在各种GPU实例上进行的，范围从AWS g6.xlarge、AWS g6.2xlarge、AWS g6.16xlarge、Lambda Labs NVIDIA A6000和Lambda Labs NVIDIA A100。我们报告了每个zkVM在所有机器上最便宜的成本。有关更多方法和原始数据表，请参阅方法部分。

主要结论。 如果你正在构建一个Rollup，那么SP1每个区块的证明成本比任何其他zkVM便宜10倍。凭借云上现成的GPU实例，SP1已经实现了平均每个以太坊区块大约十分之一美分的交易证明成本。

立即使用。 如果你的团队想利用我们的GPU Prover，它今天可以在我们的Prover网络Beta版上使用。按照此处的说明进行注册。它将在未来几周内正式提供本地使用。

为什么SP1是最具性能的ZKVM？

SP1和替代zkVM之间的性能差距可归因于几个关键因素。

SP1以预编译为中心的架构。 SP1支持灵活的预编译系统，可以加速任何操作，包括secp256k1和ed25519签名验证，以及sha256和keccak256哈希函数，从而将许多程序的RISC-V周期数减少5-10倍。大多数真实世界的工作负载（尤其是轻客户端和Rollup）都由重复操作（如哈希和椭圆曲线运算）主导。SP1从一开始就被设计为使其预编译（为特定操作手工编写的优化电路）提供与这些用例的ZK电路竞争的性能，同时保留zkVM的灵活性和开发者体验。

SP1是100%开源的，允许Argument（前身为Lurk Labs）和Scroll等团队为自己的用例实现自定义预编译，从而大大减少了周期数并加速了证明生成时间。如果有兴趣做类似的事情，请在此处联系我们。

自从我们首次推出SP1以来，zkVM内部预编译的想法已成为行业标准，它已成为RISC0、Valida、Nexus)和Jolt路线图的一部分。今天，SP1是唯一生产就绪的zkVM，具有适用于所有重要加密操作的广泛预编译（keccak256、sha256、secp256k1和ed25519签名验证、bn254和bls12-381算术，并很快将包括bn254和bls12-381配对验证）。

用于高效读写内存的两阶段Prover。 SP1使用一种新颖的内存参数，该参数使用验证者的单个挑战来实现跨多个证明的一致内存。因此，我们的证明系统无需支付默克尔化内存的开销，这会给证明工作负载增加显著的开销。

基本的证明系统效率。 我们使用较低的膨胀因子（2 vs 4），使用下一代查找参数（即，基于日志导数的LogUp），并在Plonky3中使用FRI的变体，这使我们可以提交到不同大小的表，从而使我们能够更有效地利用跟踪区域。

方法论

我们对v1.1.1上的SP1和v1.0.0上的RISC0进行了基准测试。我们在下面描述了基准测试的方法。

• 真实世界的程序。 我们使用反映真实世界用例的程序进行基准测试，例如Tendermint轻客户端和具有2个以太坊区块的Reth。
• 端到端证明时间。 我们仅测量见证生成和证明时间，不包括Prover设置和验证。
• 恒定的证明大小。 两个系统都生成恒定大小的证明，对长的RISC-V执行使用证明的递归验证。
• 预编译。 在可用时，我们为SP1和RISC0启用预编译。
• 硬件加速。 在CPU和GPU上可用时，我们都启用硬件加速。在CPU上，SP1支持AVX和NEON，而RISC0不支持。在GPU上，SP1和RISC0都支持CUDA。

我们不针对Valida和Jolt进行基准测试，因为这些项目仍处于开发的早期阶段，无法运行我们的大多数基准测试程序，并且不支持递归。

最后，请注意，由于zkVM性能的非常复杂，多维的性质（包括硬件、单节点与多节点性能、内存使用、递归成本、哈希函数选择等因素），这些基准测试仅呈现性能的简化视图。我们尽力提供尽可能公平的比较，尽管单个基准测试很难捕获所有细微差别。

所有基准测试都可以使用此处的存储库重现，这是我们的结果的完整细分。

性能路线图

SP1的性能每天都在提高，我们预计在未来几个月内它将继续显着提高。以下是期望的快速预览：

• 下一代递归系统。 我们正在为我们的递归系统开发一种新的架构，该架构可以结合基于电路的递归的性能，同时支持预编译。这将使端到端性能提高约2倍。
• 优化我们的两阶段Prover方法。 目前，我们利用两阶段Prover来更有效地表示读写内存。我们最近发现了一种可以大大降低第一阶段证明成本的方法。这将使端到端性能提高1.5倍-2倍。
• 在昂贵的AIR中进行更好的算术化。 我们还发现了更好算术化我们最常用的表（例如CPU）的方法，这将使某些工作负载的证明时间减少33%。这将使性能提高1.5倍。
• 还有更多。

在接下来的几周内，我们将分享我们性能路线图的更全面概述，以及你在使用SP1进行证明时可以预期的未来成本。

有兴趣使用SP1吗？

SP1是最佳团队选择用于ZKP的生产用途。我们很荣幸与Polygon、Celestia、Avail、Hyperlane、Taiko、Sovereign、Nebra、LayerN、Noble、Interchain Foundation、Witness、Nubit、Alpen等令人难以置信的合作伙伴合作，他们正在将SP1用于Rollup、互操作性、桥接、协处理器、证明聚合、可验证证明等各种用例。

如果你有兴趣将SP1用于你协议的任何ZKP需求，请随时开始使用文档，并填写此表格，安排与我或Uma的通话。

• 原文链接： blog.succinct.xyz/sp1-be...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～