În luna martie a acestui an, rețeaua blockchain scalabilă L1 Artela a lansat EVM++, o actualizare la tehnologia stratului de execuție EVM de generație următoare. Primul „+” din EVM++ reprezintă „Extensibilitatea”, care este scalabilitatea realizată prin tehnologia Aspect. Această tehnologie sprijină dezvoltatorii să creeze programe personalizate în lanț în mediul WebAssembly (WASM). Aceste programe pot fi combinate cu EVM Collaborate extensii de înaltă performanță, personalizate, specifice aplicației pentru dApps. Al doilea „+” reprezintă „Scalabilitate”, ceea ce înseamnă că capacitățile de procesare a rețelei și eficiența sunt mult îmbunătățite prin tehnologia de execuție paralelă și designul flexibil al spațiului bloc.

WebAssembly (WASM) este un format de cod binar eficient care permite o performanță aproape nativă a vitezei de execuție în browserele web și este deosebit de potrivit pentru sarcinile intensive de calcul, cum ar fi AI și procesarea datelor mari.

Ieri, Artela a lansat o carte albă care detaliază modul în care îmbunătățește scalabilitatea blockchain-ului prin dezvoltarea unei stive de execuție paralele și introducerea spațiului de bloc elastic bazat pe calcul elastic.

Importanța procesării paralele

În mașina virtuală tradițională Ethereum (EVM), toate operațiunile de contracte inteligente și tranzițiile de stare trebuie să fie consecvente în întreaga rețea. Acest lucru necesită ca toate nodurile să execute aceleași tranzacții în aceeași ordine. Prin urmare, chiar dacă de fapt nu există nicio dependență între anumite tranzacții, acestea trebuie executate una după alta în ordinea în bloc, adică procesarea în serie. Această metodă nu numai că provoacă așteptări inutile, dar este și ineficientă.

Procesarea în paralel permite mai multor procesoare sau mai multe nuclee de calcul să efectueze mai multe sarcini de calcul sau să proceseze date în același timp, îmbunătățind semnificativ eficiența procesării și scurtând timpul de rulare, în special pentru problemele de calcul complexe sau la scară largă, care pot fi descompuse în mai multe sarcini independente. Parallel EVM este o extensie sau o îmbunătățire a mașinii virtuale tradiționale Ethereum. Poate executa simultan mai multe contracte inteligente sau apeluri la funcții de contract, îmbunătățind semnificativ debitul și eficiența întregii rețele. În plus, poate optimiza eficiența execuției cu un singur thread. Cel mai direct avantaj al EVM paralel este acela de a permite aplicațiilor descentralizate existente să atingă performanțe la nivel de Internet.

Artela Network și EVM++

Artela este un L1 care îmbunătățește scalabilitatea și performanța EVM prin introducerea EVM++. EVM++ este o actualizare la tehnologia stratului de execuție EVM, care integrează flexibilitatea EVM și caracteristicile de înaltă performanță ale WASM. Această mașină virtuală îmbunătățită acceptă procesarea paralelă și stocarea eficientă, permițând rularea aplicațiilor mai complexe și mai exigente pe Artela. EVM++ nu numai că acceptă contractele inteligente tradiționale, dar poate, de asemenea, să adauge și să ruleze în mod dinamic module de înaltă performanță în lanț, cum ar fi agenții AI. creând NPC cu adevărat programabil.

Artela execută proiectarea în paralel pentru a se asigura că puterea de calcul a nodurilor de rețea poate fi extinsă în mod flexibil în funcție de cerere. În plus, nodul validator acceptă extinderea orizontală, iar rețeaua poate ajusta automat dimensiunea nodului de calcul în funcție de sarcina sau cererea curentă. Acest proces de extindere este coordonat de protocolul elastic pentru a asigura suficiente resurse de calcul în rețeaua de consens. Asigurați scalabilitatea puterii de calcul a nodurilor de rețea prin calcul elastic și, în cele din urmă, obțineți spațiu elastic pentru blocuri, permițând aplicațiilor dApp-urilor mari să solicite spațiu de bloc independent în funcție de nevoile specifice de aplicatii mari si stabilitate.

Explicație detaliată a arhitecturii de execuție paralelă a Artelei

1. Execuție optimistă predictivă

Execuția optimistă predictivă este una dintre tehnologiile de bază ale Artela și una dintre caracteristicile sale care o diferențiază de alte EVM-uri paralele, cum ar fi Sei și Monad. Execuția optimistă se referă la o strategie de execuție paralelă care presupune că nu există conflicte între tranzacții în starea inițială. În acest mecanism, fiecare tranzacție menține o versiune privată a statului, înregistrând modificările, dar nefinalizându-le imediat. După executarea tranzacției, se efectuează o fază de verificare pentru a verifica dacă există conflicte cu schimbările globale ale stării cauzate de alte tranzacții paralele în aceeași perioadă. Odată ce este detectat un conflict, tranzacția este re-execută. Predictibilitatea se referă la analiza datelor istorice ale tranzacțiilor printr-un model AI specific pentru a prezice dependențele dintre tranzacțiile viitoare, adică care tranzacții pot accesa aceleași date și gruparea tranzacțiilor în consecință pentru a aranja ordinea lor de execuție, reducând astfel conflictele de execuție și execuțiile duplicate. În schimb, în ​​ceea ce privește predicția, Sei se bazează pe fișiere cu dependențe de tranzacție definite în prealabil de către dezvoltatori, în timp ce Monad folosește analiza statică la nivel de compilator pentru a genera fișiere cu dependențe de tranzacție și niciunul nu are echivalența EVM Model de predicție dinamică bazat pe inteligență artificială.

2. Tehnologie de preîncărcare asincronă (Async Preloading)

Tehnologia de preîncărcare asincronă se angajează să rezolve blocajele de intrare și ieșire (I/O) cauzate de accesul de stat, cu scopul de a crește viteza de acces la date și de a reduce timpul de așteptare în timpul executării tranzacției. Artela preîncarcă datele de stare necesare de la stocarea lentă (cum ar fi hard disk) la stocarea rapidă (cum ar fi memoria) pe baza modelelor predictive înainte de executarea tranzacției. Reduceți timpul de așteptare I/O în timpul execuției prin încărcarea în avans a datelor necesare. Când datele sunt încărcate și stocate în cache în avans, mai multe procesoare sau fire de execuție pot accesa datele simultan, crescând și mai mult paralelismul de execuție.

3. Stocare paralelă

Odată cu introducerea tehnologiei de execuție paralelă, deși procesarea tranzacțiilor poate fi paralelizată, dacă viteza de citire, scriere și actualizare a datelor nu poate fi îmbunătățită simultan, aceasta va deveni un factor cheie care limitează performanța generală a sistemului, astfel încât blocajul sistemului se trece treptat la stocare. nivel. Soluții precum MonadDB și SeiDB au început să se concentreze pe optimizarea la nivel de stocare. Artela se bazează pe și integrează o varietate de tehnologii tradiționale mature de procesare a datelor pentru a dezvolta stocarea paralelă, îmbunătățind și mai mult eficiența procesării paralele.

Sistemul de stocare paralel este conceput în principal pentru a aborda două probleme majore: una este să realizeze procesarea paralelă a stocării, iar cealaltă este să îmbunătățească capacitatea de a înregistra eficient starea datelor în baza de date. În timpul procesului de stocare a datelor, problemele comune includ extinderea datelor în timpul scrierii datelor și presiunea crescută de procesare a bazei de date. Pentru a face față eficient acestor probleme, Artela adoptă strategia de separare a Angajamentului de stat (SC) și Depozitarea de stat (SS). Această strategie împarte sarcinile de stocare în două părți: o parte este responsabilă pentru operațiunile de procesare rapidă și nu reține structuri complexe de date, economisind astfel spațiu și reducând duplicarea datelor, cealaltă parte este responsabilă pentru înregistrarea tuturor informațiilor detaliate; În plus, pentru a nu afecta performanța la procesarea unor cantități mari de date, Artela adoptă o metodă de îmbinare a bucăților mici de date în bucăți mari, reducând complexitatea salvării datelor.

4. Spațiu bloc elastic (EBS)

Elastic Block Space (EBS) de la Artela este conceput pe baza conceptului de calcul elastic și poate ajusta automat numărul de tranzacții găzduite într-un bloc pe baza congestiei rețelei.

Elastic computing este un model de serviciu de cloud computing care permite sistemului să ajusteze automat configurația resurselor de calcul pentru a se adapta la cerințele de încărcare în schimbare. Scopul principal este de a optimiza eficiența utilizării resurselor și de a asigura rapid furnizarea unei puteri de calcul suplimentare atunci când cererea crește.

EBS ajustează dinamic resursele bloc în funcție de nevoile specifice ale dApps și oferă spațiu independent de blocare de expansiune pentru dApps cu cerere mare, având ca scop rezolvarea problemei cerințelor de performanță blockchain semnificativ diferite pentru diferite aplicații. Avantajul principal al EBS este „performanța previzibilă”, adică capacitatea de a oferi TPS previzibil pentru dApps. Prin urmare, dApps cu spații de bloc independente vor primi TPS stabil, indiferent dacă spațiul public de bloc este aglomerat sau nu. În plus, dacă contractul scris de dApp acceptă paralelismul, acesta poate obține în continuare TPS mai mare. Se poate spune că EBS oferă un mediu mai stabil în comparație cu platformele blockchain tradiționale precum Ethereum și Solana. Aceste platforme tradiționale duc adesea la degradarea performanței dApp atunci când rețeaua este aglomerată, cum ar fi în timpul boom-ului Inscription sau în timpul activității DeFi de vârf, Artela rezolvă în mod eficient astfel de probleme prin gestionarea personalizată și optimizată a resurselor.

În rezumat, Artela atinge performanțe de rețea foarte scalabile și previzibile prin stive de execuție paralele și spațiu de bloc elastic. Această arhitectură de execuție paralelă folosește modele AI pentru a prezice cu exactitate dependențele tranzacțiilor, reducând conflictele și execuțiile duplicate. În plus, aplicațiile mari pot avea capacități și resurse de procesare dedicate, după cum este necesar, asigurând performanță stabilă chiar și în condiții de încărcare mare a rețelei. Acest lucru permite rețelei Artela să accepte scenarii de aplicații mai complexe, cum ar fi procesarea datelor mari în timp real și tranzacțiile financiare complexe.