استخراج بیت‌کوین با مغز مگس میوه؛ ۱۰ برابر بهینه‌تر از تراشه‌های سه نانومتری!

شبیه‌سازی نقشه‌ی عصبی مغز مگس میوه، پای محاسبات زیستی را به دنیای استخراج بیت‌کوین و اجرای الگوریتم‌های SHA-256 باز کرد.

نقشه‌برداری کامل سامانه‌ی عصبی و مغز مگس میوه‌ی نر بالغ توسط گوگل، موجی از پروژه‌های نامتعارف و خلاقانه را در فضای وب پدید آورده است. مهندسان و پژوهشگران طی روزهای گذشته این شبکه‌ی عصبی دیجیتالی را به آزمایش‌های گوناگونی نظیر اجرای بازی Doom، نوسان‌گیری در بازارهای مالی، حل معمای بازی Balatro و هدایت پهپادها واداشته‌اند. تازه‌ترین آزمایش اما مرزهای پردازش داده را جابه‌جا کرده و سراغ استخراج رمزارز رفته است.

فیوچربیت که بیشتر به‌واسطه‌ی تولید سخت‌افزارهای استخراج سری آپولو شناخته می‌شود، با ارائه‌ی پروژه‌ای مفهومی موسوم به HashFly توجه جامعه‌ی فناوری را جلب کرد. طراحان مدعی هستند که نخستین نمونه‌ی اولیه‌ی ماینر زیستی مبتنی‌بر نورون‌های مغز مگس را توسعه داده‌اند تا چشم‌انداز بازدهی پردازش‌های ارگانیک یا سخت‌افزارهای زیستی (Wetware) را به نمایش بگذارند.

سامانه‌ی تحت وب HashFly به کاربران امکان می‌دهد شبیه‌سازی فعالیت شبکه‌ی عصبی مگس را برای استخراج بیت‌کوین مشاهده کنند. رابط کاربری وب‌سایت شلیک تکانه‌های عصبی را در میان ۲٬۹۱۴ مسیر عصبی فعال نشان می‌دهد؛ عددی که البته بخش بسیار کوچکی از مجموعه‌ی ۱۶۵٬۱۲۲ نورون بازسازی‌شده در نقشه‌ی MaleCNS v1.0 به شمار می‌رود.

توسعه‌دهندگان سازوکار پردازش داده را بر پایه‌ی گیرنده‌های نوری چشم مگس بنا کرده‌اند. حسگرهای بینایی شبیه‌سازی‌شده، هدر بلاک را دریافت می‌کنند و نورون‌هایی به نام PPL101 در لحظه‌ی محاسبه‌ی موفقیت‌آمیز تابع رمزنگاری مضاعف SHA-256 فعال می‌شوند.

کاربران می‌توانند با تغییر تعداد صفرهای هدف، میزان دشواری شبکه را کم یا زیاد کنند. هرچند حتی در بالاترین درجه‌ی دشواری، دستیابی به هش هدف بسیار ساده‌تر از شبکه‌ی واقعی بیت‌کوین تنظیم شده است و سیستم توانست در مدت یک ساعت حدود ۸۰ بلاک آزمایشی را ثبت کند.

پرسش بنیادین پیرامون چنین پروژه‌ای، دستاورد علمی آن برای آینده‌ی رایانش است. طراحان بر این باورند که محاسبات بیولوژیکی چشم‌انداز شگفت‌انگیزی در زمینه‌ی مدیریت مصرف انرژی پیش رو می‌گذارد. محاسبات نشان می‌دهد در صورت پیاده‌سازی موفق این الگو روی نورون‌های ارگانیک واقعی، مصرف انرژی می‌تواند به حدود ۱ وات به ازای هر تراهش برسد؛ عددی که تقریبا ۱۰ برابر بهینه‌تر از برترین تراشه‌های ۳ نانومتری سیلیکونی ASIC کنونی محسوب می‌شود.

داده‌های ارائه‌شده بر اساس برآورد کل انرژی مصرفی مگس میوه و فرض فعالیت پیوسته‌ی همه‌ی نورون‌ها در محاسبه‌ی توابع هش محاسبه شده‌اند. تیم توسعه اعلام کرده است که روند شبیه‌سازی تمامی نورون‌های موجود در پایگاه داده با تابع هش SHA-256 ادامه دارد و نتایج آن به‌زودی منتشر خواهد شد.

توان پردازشی فعلی این شبیه‌ساز حدود ۱۰۰ کیلوهش‌برثانیه برآورد می‌شود که در مقایسه با ماینر مکعبی ۱۳ سانتی‌متری Apollo III با توان ۱۸ تراهش‌برثانیه بسیار ناچیز است، اما ارزش نظری چشمگیری دارد.

طرح HashFly تنها پروژه‌ی عجیب متولدشده از داده‌های گوگل نیست. پلتفرم‌های دیگری نیز تلاش کرده‌اند از این نقشه‌ی عصبی پیچیده بهره‌برداری کنند:

پیشرفت‌های حاصل از بازسازی مدارهای عصبی جانداران نشان می‌دهد که مرز میان علوم اعصاب و معماری پردازنده‌ها به‌سرعت در حال محو شدن است. شاید مسیر کاهش مصرف انرژی در دیتاسنترهای عظیم آینده نه از دل کارخانه‌های ریخته‌گری سیلیکون، بلکه از درون سازوکارهای تکاملی طبیعت عبور کند.