NotesNotes要点

• Presents MamaBearZKP, co-designing prime fields and proving stacks using 49-bit prime MamaBear (p = 2^49 - 2^34 + 1)
• Introduces systematic vectorization for AVX-512IFMA, unifying optimization of field arithmetic, protocol, and hardware
• In HyperPlonk-DeepFold prover, single-thread speedups: 42x ZeroCheck, 33x ProductCheck, 15x Commit, 21x Open, 21x end-to-end
• With 8 threads, speedups reach 64x, 47x, 81x, 45x, and 45x respectively
• Compared to Plonky3 with AVX-512 BabyBear backend, MamaBearZKP achieves up to 18x single-thread speedup end-to-end
• Gains stem from 49-bit field headroom enabling lazy reduction, leading to fused fold-and-evaluate kernels and stay-packed dataflow

• 提出MamaBearZKP，协同设计素数域与证明栈，利用49位素数域MamaBear（p = 2^49 - 2^34 + 1）
• 针对AVX-512IFMA执行模型设计系统化向量化框架，统一优化域算术、协议与硬件原语
• 在HyperPlonk-DeepFold证明器中，单线程零检查、乘积检查、承诺、打开和端到端生成分别加速42倍、33倍、15倍、21倍和21倍
• 8线程执行时，对应加速最高可达64倍、47倍、81倍、45倍和45倍
• 端到端评估中，相比已用AVX-512 BabyBear后端的Plonky3，MamaBearZKP单线程加速最高达18倍
• 性能提升源于49位域余量使能高效惰性归约，进而实现高性能融合折叠求值内核，促成统一stay-packed数据流

• 49ビット素数体MamaBear（p = 2^49 - 2^34 + 1）を用いた素数体と証明スタックの協調設計MamaBearZKPを提案
• AVX-512IFMA向けの体系的なベクトル化フレームワークを導入し、体演算・プロトコル・ハードウェアを統合最適化
• HyperPlonk-DeepFold証明器で、単一スレッド時にZeroCheck 42倍、ProductCheck 33倍、Commit 15倍、Open 21倍、全体21倍の高速化
• 8スレッド時はそれぞれ64倍、47倍、81倍、45倍、45倍に達する
• AVX-512 BabyBearバックエンド使用済みのPlonky3比で、単一スレッドで最大18倍の高速化を達成
• 49ビット体の余裕が遅延リダクションを可能にし、融合fold-and-evaluateカーネルとstay-packedデータフローを実現したことが性能向上の鍵