O futuro do dimensionamento: um panorama das trilhas de computação paralela Web3

Escrito por: 0xjacobzhao e ChatGPT O

"Trilema Blockchain" da "segurança", "descentralização" e "escalabilidade" do blockchain 4o revelam o trade-off essencial no design de sistemas blockchain, ou seja, é difícil para os projetos de blockchain alcançar "segurança extrema, todos podem participar e processamento de alta velocidade" ao mesmo tempo. Em resposta ao eterno tópico de "escalabilidade", as principais soluções de escalonamento de blockchain no mercado são divididas de acordo com paradigmas, incluindo:

• Dimensionamento aprimorado de execução: Melhorando os recursos de execução in situ, como paralelismo, GPU e

• dimensionamento isolado de estado multi-core: Estado/fragmento dividido horizontalmente, como fragmentação, UTXO e multi-sub-rede

• Escalonamento terceirizado off-chain: Colocando a execução fora da cadeia, Por exemplo, Rollup, Coprocessor, DA

• structure decoupling scaling: arquitetura modular, operação colaborativa, como cadeia de módulos, sequenciador compartilhado, Rollup Mesh

• escalonamento simultâneo assíncrono: Modelo de ator, isolamento de processo, orientado por mensagem, como agente, cadeia assíncrona multi-threaded

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  solução de escalonamento blockchain inclui: computação paralela on-chain, rollup, fragmentação, módulo DA, estrutura modular, sistema de atores, compressão à prova de zk, arquitetura sem estado, etc., cobrindo vários níveis de execução, estado, dados e estrutura, e é um sistema de escalonamento completo de "colaboração multicamadas e combinação de módulos". Este artigo se concentra em métodos de dimensionamento que integram a computação paralela.

  Paralelismo intra-cadeia, que se concentra na execução paralela de transações/instruções intra-bloco. De acordo com o mecanismo paralelo, seus métodos de escalonamento podem ser divididos em cinco categorias, cada uma das quais representa uma busca de desempenho diferente, modelo de desenvolvimento e filosofia de arquitetura, e a granularidade paralela está ficando cada vez mais fina, a intensidade do paralelismo está ficando cada vez maior, a complexidade de programação está ficando cada vez maior, e a complexidade de programação e dificuldade de implementação também estão ficando cada vez maiores.

  • Nível da conta: Representa o projeto Solana

  • Nível do objeto: representa o projeto Sui

  • Nível de transação: representa o projeto Monad, Aptos

  • Nível de chamada / MicroVM: Representa o projeto MegaETH

  • Paralelismo de nível de instrução: Representa o projeto GatlingX

  O modelo de simultaneidade assíncrona off-chain, representado pelo Modelo Ator/Ator, pertence a outro paradigma de computação paralela, como um sistema de mensagens cross-chain/assíncrono (modelo de sincronização sem bloco), cada agente é executado independentemente como um "processo de agente", mensagens assíncronas em modo paralelo, orientadas a eventos, sem agendamento síncrono, projetos representativos como AO, ICP, Cartesi, etc.

  O conhecido esquema de rollup ou escalonamento de estilhaços pertence ao mecanismo de simultaneidade no nível do sistema, não à computação paralela intracadeia. Eles alcançam o dimensionamento "executando várias cadeias/domínios de execução em paralelo", em vez de aumentar o paralelismo dentro de um único bloco/máquina virtual. Este tipo de solução de dimensionamento não é o foco deste artigo, mas ainda vamos usá-lo para comparar as semelhanças e diferenças nos conceitos arquitetônicos.