技術解析Artela：為什麼“并行EVM”關乎以太坊EVM生态的存續之戰？

原文作者：@tmel0211

原文來源：X

注：原文來自@tmel0211釋出長推。

最近，Paradigm下重注領投了Monad一輪2.25億美元的巨額融資，引發市場對“并行EVM”的強烈關注。那麼，“并行EVM”到底解決了什麼問題？發展并行EVM的瓶頸和關鍵是什麼？ 在我看來，“并行EVM”是EVM鍊迎擊高性能layer1鍊的最後一博，事關以太坊EVM生态的存續之戰。Why？接下來，來談談我的了解：

由于以太坊EVM虛拟機隻能“串行”交易，這使得EVM- Compatible layer1鍊以及EVM相容的layer2鍊，也都受到了相應的性能制約，因為大家本質上都基于同一套架構處理狀态和交易Finality。

然而，像Solana、Sui、Aptos等主打高性能的layer1先天就具有可并行的優勢。在此背景下，EVM基因的鍊要想正面Battle高性能layer1公鍊的沖擊，就勢必得補足“并行”能力先天不足的問題。如何做呢？涉及技術原理和細節，我将以并行EVM新銳鍊@Artela_Network為例展開說明：

1）以Monad、Artela、SEI等為代表的強化型EVM layer1鍊，它們會在高度相容EVM的基礎上大幅提升TPS并能賦予交易在拟EVM環境下的并行能力，這類獨立并行EVM layer1鍊，有獨立的共識機制和技術特性，但依然會以相容并拓展EVM生态為目标，相當于，以“換血統”的方式重構EVM鍊，又服務于EVM生态；

2） 以Eclipse、MegaETH等為代表的擴容型layer2 EVM相容鍊，它們利用layer2鍊獨立的共識和交易“預處理”能力，可以在大批量交易被Batch到主網前，對交易狀态進行篩選和處理，并可同時選擇其他任意鍊的執行層來最終确定交易狀态。等同于把EVM抽象成一個可插拔的執行子產品，可根據需要選擇最佳“執行層”，進而實作了并行能力；但，這類方案可服務于EVM，但又超出EVM架構範疇；

3）以Polygon、BSC等為代表的等效型 Alt-layer1鍊，它們一定程度上實作了EVM的并行處理能力，但隻是進行了算法層的優化，并沒有進行深層次的共識層和存儲層的優化，是以這類并行能力更多可視為一個特定的Feature，而并沒有徹底解決EVM的并行問題。

4）以Aptos、Sui、Fuel等為代表的差異型Non-EVM并行鍊，它們某種程度上并非實作的并非EVM鍊，而是在其先天具有高并發執行能力接觸上，然後通過某種中間件或編碼解析方式，實作了和EVM環境的相容。我們看身為以太坊layer2的Starknet就是如此，由于Starknet具備Cario語言和賬戶抽象使其也具備并行能力，但其相容EVM卻需要一個特殊的管道。這些Non-EVM鍊的并行能力接軌EVM鍊基本都存在這個問題。

以上四個方案，各有側重點，比如：有并行能力的layer2側重子產品化組合“執行層”鍊的靈活性；而EVM- Compatible鍊則突出了特定功能的定制特性；至于其他非EVM鍊的EVM相容特性更多所圖抽以太坊的流動性；真正目标徹底鞏固EVM生态，并從底層改變并行能力的隻剩一個強化型EVM layer1賽道了。

那麼，做強化型并行EVM layer1公鍊的關鍵是什麼？如何才能重構EVM鍊，又能服務于EVM生态？有兩個關鍵點：

1、通路state I/O磁盤讀取和輸出資訊的能力，由于資料的讀取和寫入要消耗時間，隻是簡單進行交易排序和排程，并不能根本上提高并行處理能力，還需要引入緩存、資料切片甚至分布式存儲技術等等，從根本狀态存儲和讀取流程上平衡讀取速度和狀态沖突的可能性；

2）擁有高效的網絡通信，資料同步，算法優化、虛拟機強化、以及将計算和IO任務分離等共識機制層的各類元件優化等等，需要牽一發而動全身從底層元件架構、協作流程等方方面面綜合優化和提升，最終促成響應速度快、計算消耗可控、準确率高的并行交易的能力；

具體到并行EVM layer1鍊項目本身，要做哪些技術創新和架構優化來實作“并行EVM”呢？

為了從底層架構層徹底實作資源協調和優化的“并行EVM”能力，Artela引入了彈性計算（Elastic Computing）和彈性區塊空間（Elastic Block Space），如何了解呢？彈性計算，網絡可根據需求和負載動态地配置設定和調整計算資源；彈性區塊空間，可根據網絡中交易數量和資料大小進行動态調整區塊大小；整個彈性設計工作原理，恰如商場自動感應人流量進行工作的扶梯一樣，很Make Sense；

前文說了，State I/O磁盤讀取性能對并行EVM很關鍵，Polygon、BSC等EVM-Compatible鍊通過算法實作的“并行”能力，也能實作2-4倍的效率提升，但其隻是算法層的優化，其共識層、存儲層并沒有進行深層優化，真正的深層優化會是怎樣呢？

針對此，Artela借鑒了資料庫技術方案，在狀态讀取和寫入方面都做了提升，其中寫入狀态方面才去了寫入前日志（WAL）技術，當狀态改變要寫入時先把改變記錄寫入日志并送出到記憶體，就可以認為完成了“寫入”操作，這樣做其實實作了操作異步化，避免了在狀态改變時寫入時立即進行磁盤寫入操作，故而降低了對磁盤的I/O操作。狀态讀取方面，本質上也是異步化操作，通過預加載政策來提升讀取效率，根據合約曆史執行記錄來預測下一次特定的合約調用會用到哪些狀态，并預先加載到記憶體中，進而提升了磁盤I/O請求效率。

總之，這是一種通過記憶體空間換執行時間的一種算法，以此從根本上提升EVM虛拟機的并行處理能力，算是從根本上優化了狀态沖突問題。

除此之外，Artela通過引入Aspect子產品化程式設計能力，以更好管理複雜性并提高開發效率：通過引入WASM編碼解析以增強程式設計的靈活性；同時，它還具有底層API通路權限，實作了執行層的安全隔離。這使得開發者可以在Artela的環境下高效地開發，調試和部署智能合約，以此激活開發者群體的定制擴充能力。特别是，開發者也會被激勵在智能合約代碼層就往可并行的方向進行代碼優化，畢竟要減少狀态沖突機率，每一個智能合約的調用邏輯和算法都尤為關鍵。

以上

大家不難看出，“并行EVM”這一概念本質上就是在優化交易狀态的執行過程， @monad_xyz号稱可達到每秒10,000筆交易，其技術核心也無非在專用資料庫、開發者友好度、延遲執行共識、超标量流水線技術等等方面來達成大規模交易的并行處理，這和Artela的彈性計算和I/O異步性操作本質邏輯并無太大差異。

但我其實更想表達的是，這類高性能并行EVM鍊其實是融入web2産品和技術力之後的結果，确實采用了web2成熟應用市場上，時不時流量高負載下的“技術處理”精髓。

如果放眼一個Mass Adoption的遙遠未來，“并行EVM”的确是EVM生态下一步面向web2更廣泛市場的基礎infra，能受資本市場如此Bullish也在情理之中。

Note：我更希望能帶來Mass Adoption的是layer2，而現在似乎隻能跳到一個更技術硬核的“并行EVM”賽道繼續卷infra。想速覽更多行業分析内容，請在Profile頁面訂閱我的個人Substack專欄，謝謝大家。