ผู้เขียนต้นฉบับ: Haotian

เมื่อเร็วๆ นี้ Paradigm ได้ทำการเดิมพันครั้งใหญ่และเป็นผู้นำในการระดมทุนก้อนใหญ่มูลค่า 225 ล้านดอลลาร์ใน Monad ทำให้เกิดความสนใจในตลาดอย่างมากใน "Parallel EVM" แล้ว Parallel EVM จะแก้ปัญหาอะไรได้บ้าง? อะไรคือปัญหาคอขวดและกุญแจสำคัญในการพัฒนา EVM แบบขนาน ในความคิดของฉัน "Parallel EVM" เป็นขั้นตอนสุดท้ายสำหรับ EVM chain เพื่อต่อสู้กับ chain เลเยอร์ 1 ที่มีประสิทธิภาพสูง และเกี่ยวข้องกับการต่อสู้เพื่อความอยู่รอดของระบบนิเวศ Ethereum EVM ทำไม ต่อไป มาพูดถึงความเข้าใจของฉัน:

เนื่องจากเครื่องเสมือน Ethereum EVM สามารถทำธุรกรรมได้แบบ "อนุกรม" เท่านั้น สายโซ่เลเยอร์ 1 ที่เข้ากันได้กับ EVM และสายโซ่เลเยอร์ 2 ที่เข้ากันได้กับ EVM จึงอยู่ภายใต้ข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน เนื่องจากโดยพื้นฐานแล้วจะประมวลผลสถานะตามเฟรมเวิร์กและขั้นสุดท้ายของธุรกรรมเดียวกัน .

อย่างไรก็ตาม เลเยอร์ 1 ที่เน้นที่ประสิทธิภาพสูง เช่น Solana, Sui และ Aptos มีข้อได้เปรียบโดยธรรมชาติคือสามารถวางขนานกันได้ ในบริบทนี้ หากสายโซ่ยีน EVM ต้องการเผชิญกับผลกระทบของเครือข่ายสาธารณะเลเยอร์ 1 ที่มีประสิทธิภาพสูงของ Battle ก็จะต้องชดเชยการขาดความสามารถ "คู่ขนาน" โดยธรรมชาติ ทำอย่างไร? เมื่อพูดถึงหลักการทางเทคนิคและรายละเอียด ฉันจะใช้ EVM แบบขนานที่ล้ำหน้า @Artela_Network เป็นตัวอย่างเพื่ออธิบาย:

1) เชน EVM เลเยอร์ 1 ที่ปรับปรุงแล้วซึ่งแสดงโดย Monad, Artela, SEI ฯลฯ ซึ่งจะปรับปรุง TPS อย่างมากบนพื้นฐานของความเข้ากันได้สูงกับ EVM และสามารถให้ความสามารถในการทำธุรกรรมแบบขนานในสภาพแวดล้อมหลอก EVM ประเภทนี้ ห่วงโซ่ EVM เลเยอร์ 1 มีกลไกที่เป็นเอกฉันท์และคุณลักษณะทางเทคนิคที่เป็นอิสระ แต่จะยังคงมุ่งหวังที่จะเข้ากันได้กับและขยายระบบนิเวศ EVM ซึ่งเทียบเท่ากับการสร้างห่วงโซ่ EVM ขึ้นใหม่ในลักษณะ "การเปลี่ยนแปลงเลือด" และให้บริการระบบนิเวศ EVM

2) เชนที่เข้ากันได้กับ EVM เลเยอร์ 2 ที่ปรับขนาดได้ซึ่งแสดงโดย Eclipse, MegaETH ฯลฯ ซึ่งใช้ฉันทามติอิสระและความสามารถ "การประมวลผลล่วงหน้า" ของธุรกรรมของเชนเลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลธุรกรรมปริมาณมากก่อนที่จะถูกแบทช์กับเครือข่ายหลัก กรองและประมวลผล และสามารถเลือกเลเยอร์การดำเนินการของห่วงโซ่อื่นๆ ไปพร้อมๆ กันเพื่อสรุปสถานะธุรกรรม เทียบเท่ากับการรวม EVM ลงในโมดูลการดำเนินการแบบเสียบได้ และสามารถเลือก "เลเยอร์การดำเนินการ" ที่ดีที่สุดได้ตามความต้องการ ดังนั้นจึงบรรลุความสามารถแบบขนาน อย่างไรก็ตาม โซลูชันประเภทนี้สามารถรองรับ EVM ได้ แต่อยู่นอกเหนือขอบเขตของ EVM กรอบ;

3) เชน Alt-layer 1 ที่เทียบเท่ากันซึ่งแสดงโดย Polygon, BSC ฯลฯ ซึ่งตระหนักถึงความสามารถในการประมวลผลแบบขนานของ EVM ในระดับหนึ่ง แต่ปรับให้เหมาะสมเฉพาะเลเยอร์อัลกอริธึมเท่านั้น และไม่ได้ดำเนินการเพิ่มประสิทธิภาพเลเยอร์และการจัดเก็บข้อมูลที่เป็นเอกฉันท์ ดังนั้นความสามารถแบบขนานประเภทนี้จึงถือได้ว่าเป็นคุณลักษณะเฉพาะมากกว่า แต่ไม่สามารถแก้ปัญหาแบบขนานของ EVM ได้อย่างสมบูรณ์

4) Differential Non-EVM Parallel Chain ที่แสดงโดย Aptos, Sui, Fuel ฯลฯ ในระดับหนึ่ง พวกเขาไม่ได้ใช้ EVM Chains แต่อาศัยความสามารถในการประมวลผลพร้อมกันสูงโดยธรรมชาติ จากนั้นจึงใช้ซอฟต์แวร์ระดับกลางบางตัวหรือวิธีการเข้ารหัสเพื่อแยกวิเคราะห์ บรรลุความเข้ากันได้กับสภาพแวดล้อม EVM นี่เป็นกรณีของ Starknet ซึ่งเป็นเลเยอร์ 2 ของ Ethereum เนื่องจาก Starknet มีภาษา Cario และสิ่งที่เป็นนามธรรมของบัญชี จึงมีความสามารถแบบคู่ขนานกัน แต่ความเข้ากันได้กับ EVM ต้องใช้ไปป์ไลน์พิเศษ โดยพื้นฐานแล้วเครือข่ายที่ไม่ใช่ EVM เหล่านี้จะมีปัญหาเมื่อความสามารถแบบขนานสอดคล้องกับเครือข่าย EVM

โซลูชันทั้งสี่ข้างต้นแต่ละโซลูชันมีจุดเน้นของตัวเอง ตัวอย่างเช่น เลเยอร์ 2 ที่มีความสามารถแบบขนานมุ่งเน้นไปที่ความยืดหยุ่นของการผสมผสานแบบโมดูลาร์ของเชน "เลเยอร์การดำเนินการ" ในขณะที่เชนที่เข้ากันได้กับ EVM เน้นการปรับแต่งฟังก์ชันเฉพาะอื่นๆ -EVM chains คุณสมบัติความเข้ากันได้ของ EVM มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มสภาพคล่องของ Ethereum เป้าหมายที่แท้จริงคือการรวมระบบนิเวศ EVM อย่างสมบูรณ์และเปลี่ยนความสามารถแบบขนานจากล่างขึ้นบน มีเพียงแทร็ก EVM เลเยอร์ 1 ที่ปรับปรุงแล้ว

แล้วอะไรคือกุญแจสำคัญในการสร้างเชนสาธารณะ EVM เลเยอร์ 1 แบบขนานที่ได้รับการปรับปรุง? เราจะสร้างห่วงโซ่ EVM ขึ้นมาใหม่และให้บริการระบบนิเวศ EVM ได้อย่างไร มีสองประเด็นสำคัญ:

1. ความสามารถในการเข้าถึงดิสก์ I/O สถานะเพื่ออ่านและส่งออกข้อมูล เนื่องจากการอ่านและการเขียนข้อมูลต้องใช้เวลา การเรียงลำดับและกำหนดเวลาธุรกรรมจึงไม่สามารถปรับปรุงความสามารถในการประมวลผลแบบขนานและการแบ่งส่วนข้อมูล หรือแม้แต่เทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจาย เป็นต้น ปรับสมดุลความเร็วในการอ่านและความเป็นไปได้ของความขัดแย้งของรัฐจากการจัดเก็บสถานะพื้นฐานและกระบวนการอ่าน

2) ด้วยการสื่อสารเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพ การซิงโครไนซ์ข้อมูล การเพิ่มประสิทธิภาพอัลกอริธึม การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องเสมือน และการเพิ่มประสิทธิภาพส่วนประกอบต่างๆ ที่ชั้นกลไกที่เป็นเอกฉันท์ เช่น การแยกงานการประมวลผลและ IO เป็นต้น มีความจำเป็นต้องมีอิทธิพลต่อร่างกายทั้งหมดจากส่วนประกอบพื้นฐาน สถาปัตยกรรมและการทำงานร่วมกัน การเพิ่มประสิทธิภาพและการปรับปรุงกระบวนการและแง่มุมอื่น ๆ อย่างครอบคลุมในท้ายที่สุดจะนำไปสู่ความสามารถในการบรรลุธุรกรรมแบบคู่ขนานด้วยความเร็วการตอบสนองที่รวดเร็ว การใช้คอมพิวเตอร์ที่ควบคุมได้ และความแม่นยำสูง

เฉพาะกับโครงการลูกโซ่ EVM เลเยอร์ 1 แบบขนานนั้น ต้องมีนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการเพิ่มประสิทธิภาพเฟรมเวิร์กใดบ้างเพื่อให้บรรลุ "EVM แบบขนาน"

เพื่อให้ตระหนักถึงความสามารถ "Parallel EVM" ของการประสานงานและการเพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากรจากเลเยอร์สถาปัตยกรรมพื้นฐาน Artela ได้แนะนำการประมวลผลแบบยืดหยุ่น (Elastic Computing) และพื้นที่บล็อกแบบยืดหยุ่น (Elastic Block Space) การคำนวณแบบยืดหยุ่น เครือข่ายสามารถจัดสรรและปรับทรัพยากรการคำนวณแบบไดนามิกตามความต้องการและโหลด ขนาดบล็อกสามารถปรับได้แบบไดนามิกตามจำนวนธุรกรรมและขนาดข้อมูลในเครือข่าย หลักการทำงานของการออกแบบแบบยืดหยุ่นทั้งหมด เปรียบเสมือนห้างสรรพสินค้าที่ตรวจจับการไหลเวียนของผู้คนโดยอัตโนมัติ เช่นเดียวกับบันไดเลื่อนในการทำงาน Make Sense มาก;

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ประสิทธิภาพการอ่านดิสก์ I/O ของสถานะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อ EVM แบบขนาน ความสามารถ "ขนาน" ของเชนที่เข้ากันได้กับ EVM เช่น Polygon และ BSC ผ่านอัลกอริธึมสามารถบรรลุการปรับปรุงประสิทธิภาพ 2-4 เท่าเช่นกัน แต่เป็นเพียงอัลกอริธึมเท่านั้น สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของเลเยอร์ เลเยอร์ฉันทามติและเลเยอร์การจัดเก็บข้อมูลยังไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างลึกซึ้ง การปรับแต่งเชิงลึกที่แท้จริงจะเป็นอย่างไร

เพื่อตอบสนองต่อสิ่งนี้ Artela ได้ยืมโซลูชันเทคโนโลยีฐานข้อมูลและปรับปรุงทั้งสถานะการอ่านและการเขียน ในแง่ของสถานะการเขียนจึงใช้เทคโนโลยี write-before-log (WAL) เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสถานะ เป็นครั้งแรก เมื่อบันทึกถูกเขียนลงในบันทึกและส่งไปยังหน่วยความจำ ถือว่าการดำเนินการ "เขียน" เสร็จสมบูรณ์ ซึ่งจริง ๆ แล้วตระหนักถึงการดำเนินการแบบอะซิงโครนัสและหลีกเลี่ยงการดำเนินการเขียนดิสก์ทันทีเมื่อเขียนเมื่อสถานะเปลี่ยนแปลง ดังนั้น ลดการดำเนินการเขียนดิสก์ ในแง่ของการอ่านสถานะ ยังเป็นการดำเนินการแบบอะซิงโครนัสโดยธรรมชาติ กลยุทธ์การโหลดล่วงหน้าจะใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการอ่าน ตามบันทึกการดำเนินการในอดีตของสัญญา คาดว่าจะใช้สถานะใดสำหรับการเรียกสัญญาเฉพาะครั้งถัดไป และโหลดไว้ล่วงหน้าในหน่วยความจำ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพคำขอ I/O ของดิสก์

กล่าวโดยสรุป นี่คืออัลกอริธึมที่แลกเปลี่ยนพื้นที่หน่วยความจำสำหรับเวลาดำเนินการ ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงความสามารถในการประมวลผลแบบขนานของเครื่องเสมือน EVM โดยพื้นฐาน และเพิ่มประสิทธิภาพปัญหาความขัดแย้งของสถานะโดยพื้นฐาน

นอกจากนี้ Artela ยังได้นำเสนอความสามารถในการเขียนโปรแกรมแบบโมดูลาร์ของ Aspect เพื่อจัดการความซับซ้อนและปรับปรุงประสิทธิภาพการพัฒนาให้ดีขึ้น โดยได้แนะนำการแยกวิเคราะห์การเข้ารหัส WASM เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในการเขียนโปรแกรม ในเวลาเดียวกัน ยังมีสิทธิ์การเข้าถึง API พื้นฐานเพื่อใช้เลเยอร์การดำเนินการของการแยกความปลอดภัย สิ่งนี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถพัฒนา ตรวจแก้จุดบกพร่อง และปรับใช้สัญญาอัจฉริยะในสภาพแวดล้อมของ Artela ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงเปิดใช้งานความสามารถในการขยายแบบกำหนดเองของชุมชนนักพัฒนา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักพัฒนายังได้รับการสนับสนุนให้ปรับโค้ดให้เหมาะสมในทิศทางของความขนานที่เลเยอร์โค้ดสัญญาอัจฉริยะ ท้ายที่สุด เพื่อลดความน่าจะเป็นของความขัดแย้งของรัฐ ตรรกะการเรียกและอัลกอริธึมของสัญญาอัจฉริยะแต่ละอันมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ข้างบน

ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเห็นว่าแนวคิดของ "Parallel EVM" เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการดำเนินการของสถานะธุรกรรม @monad_xyz อ้างว่าสามารถบรรลุธุรกรรม 10,000 รายการต่อวินาที สิ่งสำคัญทางเทคนิคนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าฐานข้อมูลเฉพาะซึ่งเป็นมิตรกับนักพัฒนา , ฉันทามติการดำเนินการล่าช้า เทคโนโลยีไปป์ไลน์ซูเปอร์สเกลาร์ ฯลฯ ถูกนำมาใช้เพื่อให้เกิดการประมวลผลแบบขนานของธุรกรรมขนาดใหญ่ ซึ่งไม่แตกต่างจากตรรกะที่สำคัญของการประมวลผลแบบยืดหยุ่นของ Artela และการดำเนินการแบบอะซิงโครนัส I/O มากนัก

แต่สิ่งที่ฉันต้องการแสดงจริงๆ ก็คือเชน EVM แบบขนานประสิทธิภาพสูงประเภทนี้จริงๆ แล้วเป็นผลมาจากการบูรณาการผลิตภัณฑ์ web2 และความสามารถทางเทคนิค แน่นอนว่าได้นำสาระสำคัญของ "การประมวลผลทางเทคนิค" มาใช้ในตลาดแอปพลิเคชันที่เติบโตเต็มที่ของ web2 ซึ่งดำเนินการอยู่ ภายใต้ปริมาณการจราจรสูงเป็นครั้งคราว

หากเรามองอนาคตอันไกลโพ้นของ Mass Adoption แน่นอนว่า "Parallel EVM" ย่อมเป็นรากฐานสำหรับระบบนิเวศ EVM ที่จะเผชิญกับตลาด web2 ที่กว้างขึ้นในขั้นตอนต่อไป ก็สมเหตุสมผลแล้วที่ตลาดทุนจะกระทิงขนาดนี้

ลิงค์เดิม