Web3 Paralel Hesaplama Yarışması Panorama Haritası: Yerel Ölçeklenmenin En İyi Çözümü mü?
Blok zincirinin "imkansız üçgeni" olan "güvenlik", "merkeziyetsizlik" ve "ölçeklenebilirlik", blok zincir sistem tasarımındaki temel dengeleri ortaya koymaktadır. Yani, blok zincir projelerinin "mükemmel güvenlik, herkesin katılımı ve yüksek hızda işlem yapma" hedeflerini aynı anda gerçekleştirmesi zordur. "Ölçeklenebilirlik" konusundaki bu sonsuz tartışmaya yönelik, şu anda piyasada bulunan ana akım blok zinciri ölçeklenme çözümleri, paradigmalarına göre ayrılmaktadır.
Geliştirilmiş genişletme uygulaması: Yürütme kapasitesini yerinde artırma, örneğin paralel, GPU, çok çekirdekli.
Durum İzolasyonu Tabanlı Ölçeklenebilirlik: Yatay Bölme Durumu / Shard, örneğin shard, UTXO, çoklu alt ağ
Zincir dışı dış kaynaklı ölçeklendirme: işlemi zincir dışına taşımak, örneğin Rollup, Coprocessor, DA
Yapısal ayrıştırma genişlemesi: Mimari modüler, birlikte çalışır, örneğin modül zinciri, paylaşılan sıralayıcı, Rollup Mesh
Asenkron Eşzamanlı Ölçekleme: Actor modeli, süreç izolasyonu, mesaj odaklı, örneğin ajanlar, çok iş parçacıklı asenkron zincir
Blockchain ölçeklendirme çözümleri şunları içerir: zincir içi paralel hesaplama, Rollup, parçalama, DA modülü, modüler yapı, Aktör sistemi, zk kanıtı sıkıştırma, Stateless mimarisi vb., yürütme, durum, veri ve yapı gibi birçok düzeyi kapsar ve "çok katmanlı iş birliği, modül kombinasyonu" olan bir tam ölçeklendirme sistemi sunar. Bu yazıda, ana akım ölçeklendirme yöntemi olarak paralel hesaplama üzerinde durulacaktır.
Zincir içi paralel hesaplama (intra-chain parallelism), blok içindeki işlemlerin / komutların paralel yürütülmesine odaklanır. Paralel mekanizmalarına göre, ölçeklenme yöntemleri beş ana kategoriye ayrılabilir, her biri farklı performans hedeflerini, geliştirme modellerini ve mimari felsefeleri temsil eder; sırasıyla paralel parçacık boyutu giderek daha ince hale gelir, paralel yoğunluk giderek artar, planlama karmaşıklığı da giderek artar, programlama karmaşıklığı ve uygulama zorluğu da giderek artar.
Hesap düzeyinde paralellik: Proje Solana'yı temsil eder
Nesne düzeyinde paralellik: Sui projesini temsil eder
İşlem Seviyesi Paralellik: Projeleri Monad, Aptos temsil ediyor.
Çağrı seviyesi / Mikro VM paralelliği: MegaETH projesini temsil eder
Komut düzeyinde paralellik: GatlingX projesini temsil eder
Zincir dışı eşzamanlı model, Aktör akıllı varlık sistemini temsil eder. Bunlar başka bir paralel hesaplama paradigmasına aittir. Zincirler arası / eşzamanlı mesaj sistemleri olarak, her bir Ajan bağımsız çalışan "akıllı varlık süreci" olarak işler, eşzamanlı şekilde asenkron mesajlar, olay odaklı, senkronizasyon planlaması olmaksızın çalışır. Temsil eden projeler arasında AO, ICP, Cartesi vb. bulunmaktadır.
Ve hepimizin aşina olduğu Rollup veya parçalama ölçeklendirme çözümleri, sistem düzeyinde eşzamanlılık mekanizmalarıdır ve zincir içi eşzamanlı hesaplamalara ait değildir. Bunlar, "birden fazla zinciri / yürütme alanını paralel olarak çalıştırarak" ölçeklendirme sağlarlar, tek bir blok / sanal makine içindeki eşzamanlılık düzeyini artırmak yerine. Bu tür ölçeklendirme çözümleri, bu makalenin ana konusu değildir, ancak yine de mimari kavramların benzerliklerini karşılaştırmak için kullanılacaktır.
İki, EVM Sistemi Paralel Geliştirilmiş Zincir: Uyumda Performans Sınırlarını Aşmak
Ethereum'un seri işleme mimarisi, parçalama, Rollup, modüler mimari gibi birçok genişleme denemesi ile bugüne kadar gelişti, ancak yürütme katmanındaki throughput darboğazı hala köklü bir aşama kaydedemedi. Ancak, bu arada, EVM ve Solidity, şu anda en fazla geliştirici tabanına ve ekosistem potansiyeline sahip akıllı sözleşme platformları olmaya devam ediyor. Bu nedenle, ekosistem uyumluluğu ile yürütme performansını artırmayı bir arada ele alan EVM tabanlı paralel güçlendirilmiş zincir, yeni bir genişleme evriminin önemli bir yönü haline gelmektedir. Monad ve MegaETH ise bu yönde en temsilci projeler olup, sırasıyla gecikmeli yürütme ve durum ayrıştırma konularına odaklanarak yüksek eşzamanlılık ve yüksek throughput senaryoları için EVM paralel işleme mimarisi inşa etmektedir.
Monad'ın paralel hesaplama mekanizmasının analizi
Monad, Ethereum sanal makinesi için yeniden tasarlanmış yüksek performanslı bir Layer1 blok zinciridir. Temel paralel işleme fikrini temel alarak, konsensüs katmanında asenkron yürütme ve yürütme katmanında optimistik eşzamanlılık sağlar. Ayrıca, konsensüs ve depolama katmanlarında, Monad yüksek performanslı BFT protokolü ve özel veritabanı sistemini tanıtarak uçtan uca optimizasyon gerçekleştirir.
Pipelining: Çok aşamalı boru hattı paralel yürütme mekanizması
Pipelining, Monad'ın paralel yürütme temel ilkesidir. Temel düşüncesi, blok zincirinin yürütme sürecini birden fazla bağımsız aşamaya ayırmak ve bu aşamaları paralel olarak işlemek, üç boyutlu bir akış hattı mimarisi oluşturmaktır. Her aşama bağımsız iş parçacıkları veya çekirdekler üzerinde çalışır, bloklar arası eşzamanlı işleme imkan tanır ve nihayetinde verimliliği artırıp gecikmeyi azaltmayı hedefler. Bu aşamalar şunlardır: işlem teklifi, uzlaşma sağlama, işlem yürütme ve blok gönderme.
Asenkron İcra: Konsensüs - İcra Asenkron Ayrıştırma
Geleneksel blok zincirlerinde, işlem konsensüsü ve yürütme genellikle senkronize bir süreçtir; bu seri model performans ölçeklenmesini ciddi şekilde kısıtlar. Monad, "asenkron yürütme" ile konsensüs katmanını asenkron, yürütme katmanını asenkron ve depolamayı asenkron hale getirmiştir. Blok süresini ve onay gecikmesini önemli ölçüde azaltarak, sistemi daha esnek, işlem sürecini daha ayrıntılı ve kaynak kullanımını daha yüksek hale getirir.
Kilit Tasarım:
Konsensüs süreci yalnızca işlemleri sıralamakla sorumludur, sözleşme mantığını yürütmez.
Uygulama süreci, konsensüs tamamlandıktan sonra asenkron olarak tetiklenir.
Konsensüs tamamlandıktan hemen sonra bir sonraki blok konsensüs sürecine geçilir, uygulamanın tamamlanmasını beklemeye gerek yoktur.
İyimser Paralel İcra:乐观并行执行
Geleneksel Ethereum, durum çakışmalarını önlemek için işlem yürütümünde katı bir sıralı model kullanır. Ancak Monad, işlem işleme hızını önemli ölçüde artıran "iyimser paralel yürütme" stratejisini benimser.
Uygulama Mekanizması:
Monad, çoğu işlem arasında durum çakışması olmadığını varsayarak tüm işlemleri iyimser bir şekilde paralel olarak yürütür.
Aynı anda bir "çatışma tespit edici" çalıştırarak işlemler arasında aynı duruma erişilip erişilmediğini izlemek.
Çatışma tespit edilirse, çatışma işlemleri seri hale getirilerek yeniden yürütülecek, durum doğruluğu sağlanacaktır.
Monad, uyumluluk yolunu seçti: EVM kurallarını mümkün olduğunca az değiştirmek, yürütme sürecinde durumu yazmayı erteleyerek ve dinamik çelişkileri tespit ederek paralellik sağlamak, daha çok performans odaklı bir Ethereum gibi, olgunluk düzeyi yüksek ve EVM ekosistemine geçişi kolaylaştırmaktadır; EVM dünyasının paralel hızlandırıcısıdır.
MegaETH'nin paralel hesaplama mekanizmasının analizi
Monad'tan farklı olarak L1 konumlandırması, MegaETH'nin EVM uyumlu modüler yüksek performanslı paralel yürütme katmanı olarak konumlandırılmasıdır; hem bağımsız bir L1 halka zinciri olarak hem de Ethereum üzerindeki yürütme artırma katmanı veya modüler bileşen olarak kullanılabilir. Temel tasarım amacı, hesap mantığını, yürütme ortamını ve durumu bağımsız olarak planlanabilen en küçük birimlere ayrıştırmaktır, böylece zincir içindeki yüksek eşzamanlı yürütme ve düşük gecikme yanıt yetenekleri sağlanır. MegaETH'nin sunduğu ana yenilik, Micro-VM mimarisi + State Dependency DAG ve modüler senkronizasyon mekanizmasıdır; bunlar birlikte "zincir içi iş parçacığına" yönelik paralel yürütme sistemini oluşturur.
Micro-VM Mimarisi: Hesap, İpliğe Eşdeğerdir
MegaETH, "her hesap için bir mikro sanal makine" yürütme modelini tanıtarak yürütme ortamını "iş parçacığına ayırır", paralel zamanlama için en küçük izolasyon birimini sağlar. Bu VM'ler, senkron çağrılar yerine asenkron mesajlaşma ile iletişim kurar, çok sayıda VM bağımsız olarak çalışabilir, bağımsız olarak depolanabilir ve doğal olarak paralel olabilir.
Durum Bağımlılığı DAG: Bağımlılık Grafiği Tabanlı Zamanlama Mekanizması
MegaETH, hesap durumu erişim ilişkilerine dayalı bir DAG zamanlama sistemi inşa etti. Sistem, her işlemde hangi hesapların değiştiğini, hangi hesapların okunduğunu gerçek zamanlı olarak küresel bir bağımlılık grafiği ile bakımını yapmaktadır. Çatışmasız işlemler doğrudan paralel olarak yürütülebilirken, bağımlılık ilişkisi olan işlemler topolojik sıralama ile seri veya ertelenmiş olarak zamanlama sırasına konulacaktır. Bağımlılık grafiği, paralel yürütme sürecindeki durum tutarlılığını ve tekrarlayan yazımları garanti eder.
Asenkron İşlem ve Geri Çağırma Mekanizması
MegaETH, aktör modeli benzeri asenkron mesajlaşma ile asenkron programlama paradigması üzerine inşa edilmiştir ve geleneksel EVM'in seri çağrı sorununu çözmektedir. Sözleşme çağrıları asenkron olup, A -\u003e B -\u003e C sözleşmesini çağırırken, her bir çağrı asenkron hale getirilir, bekleme gerektirmez; çağrı yığını asenkron çağrı grafiği olarak genişletilir; işlem işleme = asenkron grafiği gezme + bağımlılık çözme + paralel planlama.
Sonuç olarak, MegaETH geleneksel EVM tek iş parçacıklı durum makinesi modelini kırarak, hesap bazında mikro sanal makine kapsüllemesi gerçekleştirmekte, durum bağımlılık grafiği aracılığıyla işlem zamanlaması yapmakta ve senkron çağrı yığını yerine asenkron mesaj mekanizması kullanmaktadır. Bu, "hesap yapısı → zamanlama mimarisi → yürütme akışı" açısından tamamen yeniden tasarlanmış bir paralel hesaplama platformudur ve bir sonraki nesil yüksek performanslı zincir üstü sistemlerin inşası için paradigmalar düzeyinde yeni bir bakış açısı sunmaktadır.
MegaETH, hesapları ve sözleşmeleri bağımsız bir VM olarak tamamen soyutlamak için yeniden yapılandırma yolunu seçti ve aşamalı yürütme planlaması ile en üst düzeyde paralel potansiyeli serbest bıraktı. Teorik olarak, MegaETH'nin paralel üst sınırı daha yüksektir, ancak karmaşıklığı kontrol etmek de daha zordur; bu, Ethereum felsefesi altında süper dağıtık bir işletim sistemine benzemektedir.
Monad ve MegaETH'nin tasarım felsefeleri, parçalara ayırma konusunda oldukça farklıdır: Parçalama, blok zincirini yatay olarak birden fazla bağımsız alt zincire bölerek, her bir alt zincirin belirli işlemler ve durumlar ile sorumlu olmasını sağlar, bu da tek zincir kısıtlamasını ağ katmanında genişletir; oysa Monad ve MegaETH, tek zincir bütünlüğünü koruyarak yalnızca yürütme katmanında yatay olarak genişler, tek zincir içinde maksimum paralel yürütme optimizasyonu ile performansını artırır. Her iki yaklaşım, blok zinciri genişleme yollarında dikey güçlendirme ve yatay genişleme yönlerini temsil eder.
Monad ve MegaETH gibi paralel hesaplama projeleri, zincir içindeki TPS'yi artırmayı hedefleyen throughput optimizasyonu yollarına odaklanmaktadır. İşlemlerin veya hesapların paralel işlenmesini sağlamak için gecikmeli yürütme ve mikro sanal makine mimarisini kullanmaktadır. Pharos Network ise modüler, tam yığın paralel bir L1 blok zincir ağıdır ve temel paralel hesaplama mekanizması "Rollup Mesh" olarak adlandırılmaktadır. Bu mimari, ana ağ ile özel işleme ağının işbirliği ile çoklu sanal makine ortamlarını destekler ve sıfır bilgi kanıtı, güvenilir yürütme ortamı gibi ileri teknolojileri entegre eder.
Rollup Mesh paralel hesaplama mekanizması analizi:
Tam yaşam döngüsü asenkron boru hattı işleme: Pharos, işlemlerin her aşamasını birbirinden ayırır ve asenkron işleme yöntemi kullanarak her aşamanın bağımsız ve paralel bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlar, böylece genel işleme verimliliğini artırır.
Çift Sanal Makine Paralel Çalışma: Pharos, EVM ve WASM olmak üzere iki sanal makine ortamını destekler ve geliştiricilerin ihtiyaçlarına göre uygun çalışma ortamını seçmelerine olanak tanır. Bu çift VM mimarisi, sistemin esnekliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda paralel çalışmayla işlem işleme kapasitesini de yükseltir.
Özel İşlem Ağı: SPN'ler, Pharos mimarisinin önemli bileşenleridir ve belirli türdeki görevler veya uygulamalar için özel olarak tasarlanmış modüler alt ağlar gibidir. SPN'ler aracılığıyla, Pharos dinamik kaynak tahsisi ve görevlerin paralel işlenmesini gerçekleştirebilir, böylece sistemin ölçeklenebilirliğini ve performansını daha da artırır.
Modüler Konsensüs ve Yeniden Teminat Mekanizması: Pharos, çeşitli konsensüs modellerini destekleyen esnek bir konsensüs mekanizması tanıtmaktadır ve yeniden teminat protokolü aracılığıyla ana ağ ile SPN'ler arasında güvenli paylaşım ve kaynak entegrasyonu sağlamaktadır.
Ayrıca, Pharos, çoklu versiyon Merkle ağaçları, fark kodlama, versiyon adresleme ve ADS batma teknolojisi aracılığıyla, depolama motorunun alt katmanından yürütme modelini yeniden yapılandırarak, yüksek verimli yerel blockchain depolama motoru Pharos Store'u tanıttı ve yüksek throughput, düşük gecikme, güçlü doğrulanabilir zincir içi işleme yeteneği sağladı.
Genel olarak, Pharos'un Rollup Mesh mimarisi, modüler tasarımı ve asenkron işleme mekanizması sayesinde yüksek performanslı paralel hesaplama yetenekleri sunmaktadır. Pharos, Rollup'lar arası paralel bir zamanlayıcı ve koordine edici olarak görev yapar, "zincir içi paralel" bir yürütme optimizatörü değildir, aksine SPN'ler aracılığıyla heterojen özel yürütme görevlerini üstlenir.
 and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
20 Likes
Reward
20
9
Repost
Share
Comment
0/400
GateUser-a606bf0c
· 08-14 19:27
Ah, bu doğrudan bir sunucuya atıp hesaplamak daha iyi.
View OriginalReply0
HashRatePhilosopher
· 08-14 00:10
Eski bir tartışma olan genişleme konusu
View OriginalReply0
WalletDoomsDay
· 08-13 15:34
Parçalama yıllardır yapılıyor ama hala yerinde sayıyor.
View OriginalReply0
LayerZeroHero
· 08-12 12:13
Gerçekten güzel, sonunda birisi EVM darboğazını derinlemesine tartıştı.
View OriginalReply0
SchrodingerPrivateKey
· 08-12 01:17
Hız feda edilebilir, ana zincirin güvenliği tam olarak pompalamalıdır.
View OriginalReply0
PumpingCroissant
· 08-12 01:14
Tüm tuzağı pompalamaya devam etmeyi öneririm.
View OriginalReply0
FlatTax
· 08-12 01:13
On-chain hesaplama hala sert bir şekilde dayanmak zorunda.
View OriginalReply0
SerumSqueezer
· 08-12 01:09
Blok Zinciri üçgenini kim kırabilir? Katman katman gerçekler gözleri kamaştırıyor～
View OriginalReply0
GasFeeCrybaby
· 08-12 01:06
Bu çok pahalı değil mi? Ne zaman gaz tasarrufu yapabileceğiz?
Web3 Paralel Hesaplama Panorama Analizi: EVM Uyumlu'dan Heterojen Mimari Performans Atılımına
Web3 Paralel Hesaplama Yarışması Panorama Haritası: Yerel Ölçeklenmenin En İyi Çözümü mü?
Blok zincirinin "imkansız üçgeni" olan "güvenlik", "merkeziyetsizlik" ve "ölçeklenebilirlik", blok zincir sistem tasarımındaki temel dengeleri ortaya koymaktadır. Yani, blok zincir projelerinin "mükemmel güvenlik, herkesin katılımı ve yüksek hızda işlem yapma" hedeflerini aynı anda gerçekleştirmesi zordur. "Ölçeklenebilirlik" konusundaki bu sonsuz tartışmaya yönelik, şu anda piyasada bulunan ana akım blok zinciri ölçeklenme çözümleri, paradigmalarına göre ayrılmaktadır.
Blockchain ölçeklendirme çözümleri şunları içerir: zincir içi paralel hesaplama, Rollup, parçalama, DA modülü, modüler yapı, Aktör sistemi, zk kanıtı sıkıştırma, Stateless mimarisi vb., yürütme, durum, veri ve yapı gibi birçok düzeyi kapsar ve "çok katmanlı iş birliği, modül kombinasyonu" olan bir tam ölçeklendirme sistemi sunar. Bu yazıda, ana akım ölçeklendirme yöntemi olarak paralel hesaplama üzerinde durulacaktır.
Zincir içi paralel hesaplama (intra-chain parallelism), blok içindeki işlemlerin / komutların paralel yürütülmesine odaklanır. Paralel mekanizmalarına göre, ölçeklenme yöntemleri beş ana kategoriye ayrılabilir, her biri farklı performans hedeflerini, geliştirme modellerini ve mimari felsefeleri temsil eder; sırasıyla paralel parçacık boyutu giderek daha ince hale gelir, paralel yoğunluk giderek artar, planlama karmaşıklığı da giderek artar, programlama karmaşıklığı ve uygulama zorluğu da giderek artar.
Zincir dışı eşzamanlı model, Aktör akıllı varlık sistemini temsil eder. Bunlar başka bir paralel hesaplama paradigmasına aittir. Zincirler arası / eşzamanlı mesaj sistemleri olarak, her bir Ajan bağımsız çalışan "akıllı varlık süreci" olarak işler, eşzamanlı şekilde asenkron mesajlar, olay odaklı, senkronizasyon planlaması olmaksızın çalışır. Temsil eden projeler arasında AO, ICP, Cartesi vb. bulunmaktadır.
Ve hepimizin aşina olduğu Rollup veya parçalama ölçeklendirme çözümleri, sistem düzeyinde eşzamanlılık mekanizmalarıdır ve zincir içi eşzamanlı hesaplamalara ait değildir. Bunlar, "birden fazla zinciri / yürütme alanını paralel olarak çalıştırarak" ölçeklendirme sağlarlar, tek bir blok / sanal makine içindeki eşzamanlılık düzeyini artırmak yerine. Bu tür ölçeklendirme çözümleri, bu makalenin ana konusu değildir, ancak yine de mimari kavramların benzerliklerini karşılaştırmak için kullanılacaktır.
İki, EVM Sistemi Paralel Geliştirilmiş Zincir: Uyumda Performans Sınırlarını Aşmak
Ethereum'un seri işleme mimarisi, parçalama, Rollup, modüler mimari gibi birçok genişleme denemesi ile bugüne kadar gelişti, ancak yürütme katmanındaki throughput darboğazı hala köklü bir aşama kaydedemedi. Ancak, bu arada, EVM ve Solidity, şu anda en fazla geliştirici tabanına ve ekosistem potansiyeline sahip akıllı sözleşme platformları olmaya devam ediyor. Bu nedenle, ekosistem uyumluluğu ile yürütme performansını artırmayı bir arada ele alan EVM tabanlı paralel güçlendirilmiş zincir, yeni bir genişleme evriminin önemli bir yönü haline gelmektedir. Monad ve MegaETH ise bu yönde en temsilci projeler olup, sırasıyla gecikmeli yürütme ve durum ayrıştırma konularına odaklanarak yüksek eşzamanlılık ve yüksek throughput senaryoları için EVM paralel işleme mimarisi inşa etmektedir.
Monad'ın paralel hesaplama mekanizmasının analizi
Monad, Ethereum sanal makinesi için yeniden tasarlanmış yüksek performanslı bir Layer1 blok zinciridir. Temel paralel işleme fikrini temel alarak, konsensüs katmanında asenkron yürütme ve yürütme katmanında optimistik eşzamanlılık sağlar. Ayrıca, konsensüs ve depolama katmanlarında, Monad yüksek performanslı BFT protokolü ve özel veritabanı sistemini tanıtarak uçtan uca optimizasyon gerçekleştirir.
Pipelining: Çok aşamalı boru hattı paralel yürütme mekanizması
Pipelining, Monad'ın paralel yürütme temel ilkesidir. Temel düşüncesi, blok zincirinin yürütme sürecini birden fazla bağımsız aşamaya ayırmak ve bu aşamaları paralel olarak işlemek, üç boyutlu bir akış hattı mimarisi oluşturmaktır. Her aşama bağımsız iş parçacıkları veya çekirdekler üzerinde çalışır, bloklar arası eşzamanlı işleme imkan tanır ve nihayetinde verimliliği artırıp gecikmeyi azaltmayı hedefler. Bu aşamalar şunlardır: işlem teklifi, uzlaşma sağlama, işlem yürütme ve blok gönderme.
Asenkron İcra: Konsensüs - İcra Asenkron Ayrıştırma
Geleneksel blok zincirlerinde, işlem konsensüsü ve yürütme genellikle senkronize bir süreçtir; bu seri model performans ölçeklenmesini ciddi şekilde kısıtlar. Monad, "asenkron yürütme" ile konsensüs katmanını asenkron, yürütme katmanını asenkron ve depolamayı asenkron hale getirmiştir. Blok süresini ve onay gecikmesini önemli ölçüde azaltarak, sistemi daha esnek, işlem sürecini daha ayrıntılı ve kaynak kullanımını daha yüksek hale getirir.
Kilit Tasarım:
İyimser Paralel İcra:乐观并行执行
Geleneksel Ethereum, durum çakışmalarını önlemek için işlem yürütümünde katı bir sıralı model kullanır. Ancak Monad, işlem işleme hızını önemli ölçüde artıran "iyimser paralel yürütme" stratejisini benimser.
Uygulama Mekanizması:
Monad, uyumluluk yolunu seçti: EVM kurallarını mümkün olduğunca az değiştirmek, yürütme sürecinde durumu yazmayı erteleyerek ve dinamik çelişkileri tespit ederek paralellik sağlamak, daha çok performans odaklı bir Ethereum gibi, olgunluk düzeyi yüksek ve EVM ekosistemine geçişi kolaylaştırmaktadır; EVM dünyasının paralel hızlandırıcısıdır.
MegaETH'nin paralel hesaplama mekanizmasının analizi
Monad'tan farklı olarak L1 konumlandırması, MegaETH'nin EVM uyumlu modüler yüksek performanslı paralel yürütme katmanı olarak konumlandırılmasıdır; hem bağımsız bir L1 halka zinciri olarak hem de Ethereum üzerindeki yürütme artırma katmanı veya modüler bileşen olarak kullanılabilir. Temel tasarım amacı, hesap mantığını, yürütme ortamını ve durumu bağımsız olarak planlanabilen en küçük birimlere ayrıştırmaktır, böylece zincir içindeki yüksek eşzamanlı yürütme ve düşük gecikme yanıt yetenekleri sağlanır. MegaETH'nin sunduğu ana yenilik, Micro-VM mimarisi + State Dependency DAG ve modüler senkronizasyon mekanizmasıdır; bunlar birlikte "zincir içi iş parçacığına" yönelik paralel yürütme sistemini oluşturur.
Micro-VM Mimarisi: Hesap, İpliğe Eşdeğerdir
MegaETH, "her hesap için bir mikro sanal makine" yürütme modelini tanıtarak yürütme ortamını "iş parçacığına ayırır", paralel zamanlama için en küçük izolasyon birimini sağlar. Bu VM'ler, senkron çağrılar yerine asenkron mesajlaşma ile iletişim kurar, çok sayıda VM bağımsız olarak çalışabilir, bağımsız olarak depolanabilir ve doğal olarak paralel olabilir.
Durum Bağımlılığı DAG: Bağımlılık Grafiği Tabanlı Zamanlama Mekanizması
MegaETH, hesap durumu erişim ilişkilerine dayalı bir DAG zamanlama sistemi inşa etti. Sistem, her işlemde hangi hesapların değiştiğini, hangi hesapların okunduğunu gerçek zamanlı olarak küresel bir bağımlılık grafiği ile bakımını yapmaktadır. Çatışmasız işlemler doğrudan paralel olarak yürütülebilirken, bağımlılık ilişkisi olan işlemler topolojik sıralama ile seri veya ertelenmiş olarak zamanlama sırasına konulacaktır. Bağımlılık grafiği, paralel yürütme sürecindeki durum tutarlılığını ve tekrarlayan yazımları garanti eder.
Asenkron İşlem ve Geri Çağırma Mekanizması
MegaETH, aktör modeli benzeri asenkron mesajlaşma ile asenkron programlama paradigması üzerine inşa edilmiştir ve geleneksel EVM'in seri çağrı sorununu çözmektedir. Sözleşme çağrıları asenkron olup, A -\u003e B -\u003e C sözleşmesini çağırırken, her bir çağrı asenkron hale getirilir, bekleme gerektirmez; çağrı yığını asenkron çağrı grafiği olarak genişletilir; işlem işleme = asenkron grafiği gezme + bağımlılık çözme + paralel planlama.
Sonuç olarak, MegaETH geleneksel EVM tek iş parçacıklı durum makinesi modelini kırarak, hesap bazında mikro sanal makine kapsüllemesi gerçekleştirmekte, durum bağımlılık grafiği aracılığıyla işlem zamanlaması yapmakta ve senkron çağrı yığını yerine asenkron mesaj mekanizması kullanmaktadır. Bu, "hesap yapısı → zamanlama mimarisi → yürütme akışı" açısından tamamen yeniden tasarlanmış bir paralel hesaplama platformudur ve bir sonraki nesil yüksek performanslı zincir üstü sistemlerin inşası için paradigmalar düzeyinde yeni bir bakış açısı sunmaktadır.
MegaETH, hesapları ve sözleşmeleri bağımsız bir VM olarak tamamen soyutlamak için yeniden yapılandırma yolunu seçti ve aşamalı yürütme planlaması ile en üst düzeyde paralel potansiyeli serbest bıraktı. Teorik olarak, MegaETH'nin paralel üst sınırı daha yüksektir, ancak karmaşıklığı kontrol etmek de daha zordur; bu, Ethereum felsefesi altında süper dağıtık bir işletim sistemine benzemektedir.
Monad ve MegaETH'nin tasarım felsefeleri, parçalara ayırma konusunda oldukça farklıdır: Parçalama, blok zincirini yatay olarak birden fazla bağımsız alt zincire bölerek, her bir alt zincirin belirli işlemler ve durumlar ile sorumlu olmasını sağlar, bu da tek zincir kısıtlamasını ağ katmanında genişletir; oysa Monad ve MegaETH, tek zincir bütünlüğünü koruyarak yalnızca yürütme katmanında yatay olarak genişler, tek zincir içinde maksimum paralel yürütme optimizasyonu ile performansını artırır. Her iki yaklaşım, blok zinciri genişleme yollarında dikey güçlendirme ve yatay genişleme yönlerini temsil eder.
Monad ve MegaETH gibi paralel hesaplama projeleri, zincir içindeki TPS'yi artırmayı hedefleyen throughput optimizasyonu yollarına odaklanmaktadır. İşlemlerin veya hesapların paralel işlenmesini sağlamak için gecikmeli yürütme ve mikro sanal makine mimarisini kullanmaktadır. Pharos Network ise modüler, tam yığın paralel bir L1 blok zincir ağıdır ve temel paralel hesaplama mekanizması "Rollup Mesh" olarak adlandırılmaktadır. Bu mimari, ana ağ ile özel işleme ağının işbirliği ile çoklu sanal makine ortamlarını destekler ve sıfır bilgi kanıtı, güvenilir yürütme ortamı gibi ileri teknolojileri entegre eder.
Rollup Mesh paralel hesaplama mekanizması analizi:
Tam yaşam döngüsü asenkron boru hattı işleme: Pharos, işlemlerin her aşamasını birbirinden ayırır ve asenkron işleme yöntemi kullanarak her aşamanın bağımsız ve paralel bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlar, böylece genel işleme verimliliğini artırır.
Çift Sanal Makine Paralel Çalışma: Pharos, EVM ve WASM olmak üzere iki sanal makine ortamını destekler ve geliştiricilerin ihtiyaçlarına göre uygun çalışma ortamını seçmelerine olanak tanır. Bu çift VM mimarisi, sistemin esnekliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda paralel çalışmayla işlem işleme kapasitesini de yükseltir.
Özel İşlem Ağı: SPN'ler, Pharos mimarisinin önemli bileşenleridir ve belirli türdeki görevler veya uygulamalar için özel olarak tasarlanmış modüler alt ağlar gibidir. SPN'ler aracılığıyla, Pharos dinamik kaynak tahsisi ve görevlerin paralel işlenmesini gerçekleştirebilir, böylece sistemin ölçeklenebilirliğini ve performansını daha da artırır.
Modüler Konsensüs ve Yeniden Teminat Mekanizması: Pharos, çeşitli konsensüs modellerini destekleyen esnek bir konsensüs mekanizması tanıtmaktadır ve yeniden teminat protokolü aracılığıyla ana ağ ile SPN'ler arasında güvenli paylaşım ve kaynak entegrasyonu sağlamaktadır.
Ayrıca, Pharos, çoklu versiyon Merkle ağaçları, fark kodlama, versiyon adresleme ve ADS batma teknolojisi aracılığıyla, depolama motorunun alt katmanından yürütme modelini yeniden yapılandırarak, yüksek verimli yerel blockchain depolama motoru Pharos Store'u tanıttı ve yüksek throughput, düşük gecikme, güçlü doğrulanabilir zincir içi işleme yeteneği sağladı.
Genel olarak, Pharos'un Rollup Mesh mimarisi, modüler tasarımı ve asenkron işleme mekanizması sayesinde yüksek performanslı paralel hesaplama yetenekleri sunmaktadır. Pharos, Rollup'lar arası paralel bir zamanlayıcı ve koordine edici olarak görev yapar, "zincir içi paralel" bir yürütme optimizatörü değildir, aksine SPN'ler aracılığıyla heterojen özel yürütme görevlerini üstlenir.
![Web3 Paralel Hesaplama Alanı Panorama Haritası: Yerel Ölçeklenmenin En İyi Çözümü mü?](