原文來源：Brevis

Brevis 團隊隆重推出 Pico－一款模組化且高效的零知識虛擬機（zkVM）。 Pico 讓開發者能夠像拼搭樂高積木一樣，根據應用的運算需求靈活建構 zkVM，從而優化效能和使用者體驗。開發者可以從豐富的內建選項中自由選擇，甚至可以完全自訂證明後端與虛擬機器實例，以建立符合自身需求的專屬運算流程。

Pico 重新定義了「Glue-and-Coprocessor」架構，不僅支援底層協協處理器（如使用預編譯操作的應用效能提升高達 32 倍。

儘管目前 Pico 尚未推出完整的 GPU 加速叢集解決方案，但在 CPU 端已經達到世界最優效能。與 RISC0、SP1、OpenVM 等其他業界 zkVM 相比，Pico 在 CPU 上的運行速度快 70% 至 155%，樹立了新的效能標竿。

伴隨 Pico v1.0 的發布，我們引入了全球首個支援自訂運算架構的 zkVM，開發者可以靈活調整以下關鍵參數：

靈活的證明流程：最佳化安全性、可擴充性、證明產生效率，適配不同應用需求。

鏈上歷史資料存取：透過內建鏈上資料 zkCoprocessor，開發者可以自由查詢、計算歷史區塊鏈資料以建構 dApps，實現最優的運算效能和程式彈性。

Pico 相容 RISC-V 指令集，支援 Rust 開發工具鏈。由於其模組化架構，Pico 未來可持續升級，輕鬆適應最新的 ZK 理論研究創新，無論是下一代 zk 應用還是 ZK 領域前沿探索，Pico 都能為開發者提供穩定、強大的運算基礎。

歡迎參觀 Pico 開發指南，探索 GitHub 程式碼庫> .com/invite/QTRkjKdZ6A" target="">Discord 討論群組獲取最新動態並參與貢獻，共同推動 ZK 計算的未來。

為什麼要做 Pico？

Brevis 的首款產品－鏈上資料 zkCoprocessor 已廣泛應用於 DeFi 等領域。眾多合作夥伴已在主網上部署了基於 Brevis 的創新功能，包括 Kwenta、Usual、Trusta等。此外， PancakeSwap、Celer、Gjamma、Frax、Mask Network、Kernel、Kernel、BeraB.="Kim Protocol、0G、Bedrock、Mellow Finance、Hemera

以及 Mendi Finance 等多個頂級協議和應用，也正在基於 Brevis 開發下一代產品和功能。

然而，在與這些前沿團隊的合作過程中，我們發現 zk 計算的實際應用需求越來越多樣化，並面臨以下核心挑戰：

1. 適配不同的應用需求

1. 適配不同的應用需求

1. 不同的應用需求

。傳統的「一刀切」zkVM 或固定的 ZK 電路方案難以滿足多變的需求。如果缺乏對證明流程的靈活自訂能力，或者無法整合自訂電路（無論是操作碼層級還是應用層級），那麼 zkVM 的可擴展性就會受限。

2. 採用最前沿的的 ZK 技術

ZK 領域發展迅猛，新的證明後端、框架和密碼學突破層出不窮。許多現有 zk 解決方案由於架構封閉，難以迅速整合這些創新技術，導致證明過時、效能不佳、運算成本高、最佳化空間受限。

Pico 的模組化方案：真正做到靈活可擴展

針對這些挑戰，Pico 採用模組化架構，提供：

· 證明可隨時切換或確保計算設備的最新性能。

· 可自訂的證明流程：開發者可自由自訂證明產生管道，以滿足特定應用需求。

· 可擴展的協處理器整合：支援建置或整合專用協處理器，無需受限於固定的 zkVM 框架。

創新架構 Glue-and-Coprocessor：突破傳統 zkVM 的瓶頸

Pico 採用「Glue-and-Coprocessor」架構，結合了高效能的專用電路（Coprocessors）與通用性 zkVM（Gluprocessors）與通用性之間取得平衡、一般性之間。

協處理器（Coprocessors）：最佳化密集型任務（如算術運算、加密運算、機器學習等），提升 ZK 證明效率。

通用 zkVM（Glue）：負責管理整體證明和驗證流程，確保所有邏輯運算都能安全地進行。

這種架構的優點是什麼？

比起傳統 zkVM，Pico 透過結合通用性和專用電路的運算能力，產生證明的速度更快，且程式設計靈活度更高。

預編譯（Precompiles）是一種常見的協處理器，擴充了 RISC-V 指令集，加速雜湊運算、簽章驗證等底層操作。 Pico 支援開發者根據需求自訂預編譯模組，同時也提供開箱即用的最佳化方案。

然而，僅靠預編譯仍不足以解決所有應用的效能需求。例如： 如果開發者希望證明某個交易者在過去 30 天內完成了 10,000 筆 Uniswap 交易，總額達 5000 萬美元，僅使用 zkVM 進行計算，需要編寫 Merkle 樹包含性證明程序 和 RLP 解析程序，執行成本較高。

如何突破此限制？

Pico 原生整合了 Brevis 的鏈上數據 zkCoprocessor 作為應用級協處理器，使開發者能夠高效存取和計算鏈上歷史數據，實現 32 倍的性能提升，同時成本降低 67%。

表 1：協處理器增強版 Pico 與原生 Pico 效能比較（4096 筆交易，日誌大小：40）

Pico 驗證此架構拓展處理器可進一步提升此架構、Reth 推理值、Reth 。

透過結合協處理器（Coprocessors）和通用 zkVM（Glue），Pico 為開發者提供了一種強大且靈活的工具，能夠在 ZK 驅動的應用程式中平衡效能、可程式性和適應性。

靈活的證明後端與可自訂的運算流程

1. 靈活支援多種證明後端

Pico 靈活支援多種證明後端

Pico 靈活支援多種證明後端

Pico 相容

CircleSTARK（Mersenne 31）

例如，Poseidon2 雜湊函數廣泛用於 zkVM 遞歸證明。在相同的 STARK 系統下，KoalaBear 證明效率遠超 BabyBear，只需更換證明後端即可大幅提升效能，而無需修改運算邏輯。

2. 可自訂的證明工作流程

Pico 允許開發者自由調整證明產生流程，以優化可擴展性、成本和延遲。

· 實例層級最佳化：開發者可自訂每個 VM 實例的運算流程（包括證明後端、運算晶片、記憶體管理等）。

· ProverChain 證明鏈：透過 RISCV → CONVERT → COMBINE → COMPRESS → EMBED → ONCHAIN 等模組化流程，優化運算效率。

· 可選去中心化驗證：開發者可依需求選擇是否在 EVM 上進行鏈上驗證，以平衡效能與去中心化程度。

刷新產業效能記錄：建立 zkVM 新標竿

在最新的效能基準測試中，Pico 全面超越現有 zkVM 方案，並在 CPU 運算環境下展現出驚人的效能基準測試中，Pico 全面超越現有 zkVM 方案，並在 CPU 運算環境下展現出驚人的效能提升。我們對 RISC0、Low m/ mtooooy/i mo-Runyyg/io-kk-unyfk-f/Badun/unt/g/i>como/Ft/g/i>com m/ m/t/ad/t/i/icomo/to/i/icomo/t m/t mtooL/Lowd/tooLem; .0-rc.0" target="">OpenVM 進行了比較測試，涵蓋了以下 核心運算任務：

· Fibonacci 計算

· Tendermint 區塊共識

· 以太坊 Reth 區塊 #17106222 證明

所有測試均在 AWS r7a.485arge 保證計算環境上的 RAM 1958254 單元。結果顯示：

· Pico 在所有任務中的運行速度均快於第二快的方案高達 155%，刷新 zkVM 計算效能記錄！

· Pico 的 CPU 運算能力顯著領先，尤其適用於需要高效率運算的應用情境。

表 2：在 AWS r7a.48xlarge（192 核，1.5TB 記憶體）上，RISC0、OpenVM、SP1 和 Pico 在 Fibonacci、Tenderd

即將推出 GPU 加速版本

雖然目前資料基於 CPU 測試，但 Pico 正在研發 GPU 加速版本，預計將在未來幾個月內發布。 GPU 加速版本的 Pico 將進一步提升 zk 運算能力，提供更強的吞吐量和運算效率，我們將在未來發布完整的 GPU 效能測試報告。

站在巨人的肩膀上

Pico 從以下項目中汲取了靈感，每個項目都代表了零知識證明系統的前沿進展。

透過在這些創新的基礎上進行構建，Pico 提供了一個模組化且高性能的 zkVM：

Plonky3：Pico 的證明後端基於 Plonky3，透過將其模組化特性擴展到 zkVM 層，使開發者能夠證明最靈活和最適合應用系統。

SP1：Pico 從 SP1 的晶片設計和約束系統中獲得了重要的靈感，其中包括遞歸編譯器（recursion compiler）和預編譯（Precompiles）的設計和約束。

Valida：Pico 對跨表查找（cross-table lookups）的實現，受到 Valida 在該領域的開創性工作的啟發。

RISC0：Pico 的 Rust 工具鏈直接基於 RISC0 原始開發的工具鏈。

加入 Pico 開發者社群

Brevis 始終相信 零知識科技的未來在於合作與創新。 Pico 不只是一款 zkVM，更是 協助建構下一代 zk 應用的開發平台。

· 閱讀 Pico 開發文件： Pico Docs

· 探索 GitHub 程式碼庫：Telegram 或 Discord

讓我們攜手拓展零知識計算的邊界，打造共同去智能化、去信任的中心！

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