Orijinal başlık: "Huobi Growth Academy | Web3 Paralel Hesaplama Üzerine Derinlemesine Araştırma Raporu: Yerel Genişlemeye Giden Nihai Yol"

Orijinal kaynak: Huobi Growth Academy

1. Giriş: Genişleme ebedi bir önermedir ve paralellik nihai savaş alanıdır

Bitcoin'in doğuşundan bu yana, blockchain sistemi her zaman kaçınılmaz bir temel sorunla karşı karşıya kalmıştır: genişleme. Bitcoin saniyede 10'dan az işlem gerçekleştirirken, Ethereum'un saniyedeki onlarca işlem (TPS) performans darboğazını aşması oldukça zor görünüyor. Bu da on binlerce TPS'yi rahatlıkla işleyebilen geleneksel Web2 dünyasıyla kıyaslandığında oldukça zahmetli görünüyor. Daha da önemlisi, bu sadece "sunucu ekleyerek" çözülebilecek bir sorun değil, blok zincirinin altta yatan fikir birliğine ve yapısal tasarımına derinlemesine yerleşmiş sistematik bir sınırlamadır; yani, "merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirliğin" aynı anda elde edilemediği blok zinciri imkansız üçgenidir.

Geçtiğimiz on yılda sayısız genişleme girişiminin iniş çıkışlarına tanık olduk. Bitcoin ölçekleme savaşından Ethereum parçalama vizyonuna, devlet kanallarından ve Plasma'dan Rollup ve modüler blok zincirlerine, Katman 2'nin zincir dışı yürütülmesinden Veri Kullanılabilirliğinin yapısal yeniden yapılandırılmasına kadar tüm sektör, mühendislik hayal gücüyle dolu bir ölçekleme yoluna girdi. Günümüzde en yaygın kabul gören ölçekleme paradigması olan Rollup, ana zincirin yürütme yükünü azaltırken ve Ethereum'un güvenliğini korurken TPS'yi önemli ölçüde iyileştirme hedefine ulaşmıştır. Ancak, özellikle yürütme düzeyinde, blok zincirinin altında yatan "tek zincir performansının" gerçek sınırına henüz ulaşılamadı; yani bloğun kendi işlem kapasitesi, zincir içindeki seri hesaplamanın eski işlem paradigması tarafından hâlâ sınırlandırılıyor.

Bu nedenle zincir içi paralel hesaplama giderek sektörün görüş alanına giriyor. Zincir dışı genişleme ve zincirler arası dağıtımın aksine, zincir içi paralellik, tek bir zincirin atomikliğini ve entegre yapısını koruyarak yürütme motorunu tamamen yeniden yapılandırmaya çalışır. Modern işletim sistemleri ve CPU tasarımı fikirlerinden yola çıkılarak, blok zincirini "işlemlerin tek tek seri yürütülmesi" şeklinde tek iş parçacıklı bir moddan "çok iş parçacıklı + işlem hattı + bağımlı zamanlama" şeklinde yüksek eşzamanlılık gerektiren bir bilgi işlem sistemine yükseltiyor. Böyle bir yol, sadece yüzlerce kat verim artışı sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda akıllı sözleşme uygulamalarının patlaması için de önemli bir ön koşul haline gelebilir.

Aslında, Web2 bilişim paradigmasında, tek iş parçacıklı bilişim, modern donanım mimarisi tarafından uzun süredir ortadan kaldırılmış ve paralel programlama, asenkron zamanlama, iş parçacığı havuzları ve mikro hizmetler gibi sonsuz bir optimizasyon modelleri akışı ile değiştirilmiştir. Ancak, determinizm ve doğrulanabilirlik açısından son derece yüksek gereksinimlere sahip, daha ilkel ve muhafazakar bir hesaplama sistemi olan blok zinciri, bu paralel hesaplama fikirlerinden hiçbir zaman tam olarak yararlanamadı. Bu hem bir sınırlama hem de bir fırsattır. Solana, Sui, Aptos gibi yeni zincirler mimari düzeyde paralellik getirerek bu keşfe öncülük ettiler; Monad ve MegaETH gibi yeni projeler, boru hattı yürütme, iyimser eşzamanlılık ve asenkron mesaj odaklılık gibi derin mekanizmalarda çığır açan gelişmelere yol açarak, giderek modern işletim sistemlerine yakın özellikler göstermektedir.

Paralel hesaplamanın yalnızca bir "performans optimizasyon yöntemi" değil, aynı zamanda blockchain yürütme modeli paradigmasında bir dönüm noktası olduğu söylenebilir. Akıllı sözleşme yürütmenin temel modeline meydan okuyor ve işlem paketleme, durum erişimi, çağrı ilişkisi ve depolama düzeninin temel mantığını yeniden tanımlıyor. Eğer Rollup "işlemleri yürütülmek üzere zincir dışına taşımak" anlamına geliyorsa, o zaman zincir üstü paralellik "zincir üzerinde bir süper bilgisayar çekirdeği oluşturmak" anlamına gelir. Amacı yalnızca verimi artırmak değil, aynı zamanda gelecekteki Web3 yerel uygulamaları için gerçek anlamda sürdürülebilir altyapı desteği sağlamaktır - yüksek frekanslı ticaret, oyun motorları, yapay zeka modeli yürütme, zincir üstü sosyal ağlar, vb.

Rollup yolu giderek homojenleştikçe, zincir içi paralellik, Layer1 rekabetinin yeni döngüsünde sessizce belirleyici bir değişken haline geliyor. Performans artık sadece "daha hızlı" olmakla ilgili değil, aynı zamanda heterojen uygulamalardan oluşan bir dünyayı destekleme olanağıyla ilgilidir. Bu sadece teknolojik bir rekabet değil, aynı zamanda bir paradigma savaşıdır. Web3 dünyasındaki yeni nesil egemen yürütme platformunun, zincir içindeki bu paralel mücadeleden doğması muhtemel.

2. Genişleme paradigmasının panoraması: Her biri kendi odağına sahip beş rota

Kamu zinciri teknolojisinin evriminde en önemli, en sürekli ve en zor konulardan biri olan kapasite genişlemesi, son on yılda neredeyse tüm ana akım teknoloji yollarının ortaya çıkmasına ve evrimleşmesine yol açmıştır. Bitcoin'in blok büyüklüğü konusundaki anlaşmazlıktan başlayarak, "zincirin daha hızlı çalışmasını sağlama" üzerine yapılan bu teknik rekabet, zamanla beş temel rotaya ayrıldı. Her rota darboğaza farklı bir açıdan girer ve kendine özgü teknik felsefesi, uygulama zorluğu, risk modeli ve uygulanabilir senaryoları vardır.

İlk yol, blok boyutunu artırmayı, blok süresini kısaltmayı veya veri yapısını ve fikir birliği mekanizmasını optimize ederek işleme yeteneklerini geliştirmeyi içeren en doğrudan zincir üstü genişlemedir. Bu yaklaşım bir zamanlar Bitcoin genişlemesi hakkındaki tartışmaların odak noktası haline gelmiş, BCH ve BSV gibi "büyük blok" çatallanmalarının ortaya çıkmasına yol açmış ve ayrıca EOS ve NEO gibi erken dönem yüksek performanslı halka açık zincirlerin tasarım fikirlerini etkilemiştir. Bu rotanın avantajı, tek zincir tutarlılığının basitliğini koruması ve anlaşılmasının ve dağıtımının kolay olmasıdır, ancak merkezileşme riskleri, artan düğüm işletme maliyetleri ve artan senkronizasyon zorluğu gibi sistemsel sınırlara ulaşmanın da çok kolay olmasıdır. Dolayısıyla günümüz tasarımında artık ana akım çekirdek çözüm değil, daha çok diğer mekanizmaların yardımcı bir kombinasyonu söz konusudur.

İkinci yol, durum kanalları ve yan zincirlerle temsil edilen zincir dışı genişlemedir. Bu tür yolların temel fikri, işlem faaliyetlerinin çoğunu zincir dışına aktarmak ve yalnızca nihai sonuçları, son takas ve ödeme katmanı olarak işlev gören ana zincire yazmaktır. Teknik felsefe açısından Web2'nin asenkron mimari fikrine yakındır - yoğun işlem işlemeyi çevrede tutmaya çalışır ve ana zincir minimum güvenilir doğrulamayı gerçekleştirir. Bu fikir teorik olarak verimi sonsuza kadar artırabilse de, uygulaması güven modeli, fon güvenliği ve zincir dışı işlemlerin etkileşim karmaşıklığı gibi sorunlarla sınırlıdır. Tipik bir örnek olarak, net bir finansal senaryo konumlandırmasına sahip olan Lightning Network gösterilebilir; ancak ekolojik ölçeği hiçbir zaman patlama yapmamıştır; ve Polygon POS gibi birçok yan zincir tabanlı tasarım yüksek verime sahiptir ancak aynı zamanda ana zincirin güvenliğini devralmanın zorluğu dezavantajını da ortaya çıkarır.

Üçüncü rota en popüler ve en yaygın olarak kullanılan Layer2 Rollup rotasıdır. Bu yöntem doğrudan ana zinciri değiştirmez, ancak zincir dışı yürütme ve zincir içi doğrulama mekanizması aracılığıyla genişlemeyi sağlar. Optimistic Rollup ve ZK Rollup'ın her birinin kendine özgü avantajları var: ilki hızlı bir şekilde uygulanabiliyor ve yüksek uyumluluğa sahip, ancak itiraz süresi gecikmeleri ve dolandırıcılığa karşı koruma mekanizmasıyla ilgili sorunlar var; İkincisi güçlü güvenlik ve iyi veri sıkıştırma yeteneklerine sahiptir, ancak geliştirilmesi karmaşıktır ve EVM uyumluluğundan yoksundur. Rollup'un türü ne olursa olsun, özünde yürütme hakkını dış kaynaklı hale getirmek, veriyi ve doğrulamayı ana zincirde tutmak, böylece merkeziyetsizlik ve yüksek performans arasında göreceli bir denge sağlamaktır. Arbitrum, Optimism, zkSync ve StarkNet gibi projelerin hızla büyümesi bu yolun uygulanabilirliğini kanıtladı ancak aynı zamanda veri kullanılabilirliğine (DA) aşırı bağımlılık, yüksek ücretler ve parçalanmış bir geliştirme deneyimi gibi orta vadeli darboğazları da ortaya çıkardı.

Dördüncü yol, son yıllarda ortaya çıkan Celestia, Avail, EigenLayer vb. tarafından temsil edilen modüler blok zinciri mimarisidir. Modüler paradigma, blok zincirinin temel işlevlerinin (yürütme, fikir birliği, veri kullanılabilirliği ve ödeme) tamamen birbirinden ayrılması, farklı işlevleri yerine getiren birden fazla uzmanlaşmış zincirin olması ve ardından çapraz zincir protokolleri kullanılarak ölçeklenebilir bir ağda birleştirilmesi gerektiğini savunur. Bu yönelim, işletim sisteminin modüler mimarisinden ve bulut bilişimin bileşenleştirilebilir kavramından derinden etkileniyor. Avantajı, sistem bileşenlerini esnek bir şekilde değiştirebilmesi ve belirli bağlantılardaki (DA gibi) verimliliği büyük ölçüde artırabilmesidir. Ancak zorluklar da oldukça belirgindir: Modül ayrıştırma işleminden sonra sistemler arasındaki senkronizasyon, doğrulama ve karşılıklı güven maliyetleri son derece yüksektir, geliştirici ekosistemi son derece parçalanmıştır ve orta ve uzun vadeli protokol standartları ile zincirler arası güvenlik gereksinimleri geleneksel zincir tasarımlarına kıyasla çok daha yüksektir. Bu model esasen artık bir "zincir" değil, genel mimarinin anlaşılması ve işletilmesi için benzeri görülmemiş eşikler ortaya koyan bir "zincir ağı" inşa ediyor.

Bu makaledeki sonraki analizlerin odak noktası olan son rota türü, zincir içi paralel hesaplama optimizasyon yoludur. Yapısal düzeyde esas olarak "yatay bölme" gerçekleştiren ilk dört kategoriden farklı olarak, paralel hesaplama "dikey yükseltme"yi, yani tek bir zincir içindeki yürütme motoru mimarisini değiştirerek atomik işlemlerin eşzamanlı işlenmesini sağlamayı vurgular. Bu, VM planlama mantığının yeniden yazılmasını ve işlem bağımlılığı analizi, durum çatışması tahmini, paralellik denetimi ve asenkron çağrılar gibi modern bilgisayar sistemi planlama mekanizmalarının eksiksiz bir setinin tanıtılmasını gerektirir. Solana, hesap modeline dayalı işlem çatışması yargısı yoluyla çok çekirdekli paralel yürütmeyi gerçekleştiren, paralel VM konseptini zincir düzeyindeki sistemde uygulayan ilk projedir. Monad, Sei, Fuel, MegaETH vb. yeni nesil projeler bir adım daha ileri giderek, modern CPU'lara benzer yüksek performanslı bir yürütme çekirdeği oluşturmak için boru hattı yürütme, iyimser eşzamanlılık, depolama bölümlendirme, paralel ayrıştırma vb. gibi son teknoloji fikirleri tanıtmaya çalışmaktadır. Bu yönün temel avantajı, karmaşık akıllı sözleşmelerin yürütülmesi için yeterli bilgi işlem esnekliği sağlarken, verimlilik sınırlarında bir atılım elde etmek için çok zincirli bir mimariye güvenmesine gerek olmamasıdır. Yapay Zeka Ajanları, büyük ölçekli blok zinciri oyunları ve yüksek frekanslı türevler gibi gelecekteki uygulama senaryoları için önemli bir teknik ön koşuldur.

Yukarıda belirtilen beş genişleme yoluna bakıldığında, bunların ardındaki farklar aslında blok zinciri performansı, birleştirilebilirlik, güvenlik ve geliştirme karmaşıklığı arasındaki sistematik uzlaşmalardır. Rollup, konsensüs dış kaynak kullanımı ve güvenlik kalıtımında güçlüdür, modülerlik yapısal esnekliği ve bileşen yeniden kullanımını vurgular, zincir dışı genişleme ana zincir darboğazını aşmaya çalışır ancak güven maliyeti yüksektir ve zincir içi paralellik yürütme katmanının temel yükseltmesine odaklanır, zincir içindeki tutarlılığı bozmadan modern dağıtılmış sistemlerin performans sınırlarına yaklaşmaya çalışır. Her bir yolun tüm sorunları çözmesi mümkün değildir, ancak Web3 bilişim paradigmasının yükseltilmesinin panoramik görünümünü oluşturan ve aynı zamanda geliştiricilere, mimarlara ve yatırımcılara son derece zengin stratejik seçenekler sunan bu yönlerdir.

Tarihsel olarak işletim sistemlerinin tek çekirdekli yapıdan çok çekirdekli yapıya, veritabanlarının ise sıralı dizinlerden eş zamanlı işlemlere evrildiği gibi, Web3'ün genişleme yolu da sonunda oldukça paralel bir yürütme çağına doğru ilerleyecektir. Bu çağda performans artık sadece zincir hızının rekabeti değil, aynı zamanda temel tasarım felsefesinin, mimari anlayışın derinliğinin, yazılım ve donanım işbirliğinin ve sistem kontrol yeteneklerinin kapsamlı bir yansımasıdır. Ve zincir içi paralellik bu uzun vadeli savaşın nihai savaş alanı olabilir.

3. Paralel hesaplama sınıflandırma haritası: Hesaplardan talimatlara giden beş yol

Blok zinciri genişleme teknolojisinin sürekli evrimi bağlamında, paralel hesaplama giderek performans atılımlarına giden temel yol haline geldi. Yapı katmanının, ağ katmanının veya veri kullanılabilirliği katmanının yatay olarak ayrılmasından farklı olarak, paralel hesaplama yürütme katmanının derinlemesine incelenmesidir. Blok zinciri işletim verimliliğinin alt seviye mantığıyla ilgilidir ve yüksek eşzamanlılık gerektiren, çok türde karmaşık işlemlerle karşı karşıya kaldığında bir blok zinciri sisteminin yanıt hızını ve işleme yeteneğini belirler. Uygulama modelinden başlayıp bu teknoloji soyunun gelişimine geriye doğru baktığımızda, paralel hesaplamanın kabaca beş teknik yola ayrılabilen net bir sınıflandırma haritasını çıkarabiliriz: hesap düzeyinde paralellik, nesne düzeyinde paralellik, işlem düzeyinde paralellik, sanal makine düzeyinde paralellik ve talimat düzeyinde paralellik. Kaba taneliden ince taneliye doğru ilerleyen bu beş tip yol, yalnızca paralel mantığın sürekli iyileştirilmesi süreci değil, aynı zamanda artan sistem karmaşıklığı ve zamanlama zorluğunun da yoludur.

En eski hesap düzeyindeki paralellik Solana tarafından temsil edilen paradigmaydı. Bu model, hesap durumunun ayrıştırılması tasarımına dayanır ve işlemde yer alan hesap kümesini statik olarak analiz ederek bir çakışma ilişkisi olup olmadığını belirler. İki işlem tarafından erişilen hesap kümeleri çakışmıyorsa, birden fazla çekirdekte eş zamanlı olarak yürütülebilirler. Bu mekanizma, özellikle DeFi gibi öngörülebilir yollara sahip programlar olmak üzere, net yapılara ve girdi ve çıktılara sahip işlemlerin işlenmesi için oldukça uygundur. Ancak, doğal varsayımı, hesap erişiminin öngörülebilir olması ve durum bağımlılıklarının statik olarak gerekçelendirilebilmesidir; bu da karmaşık akıllı sözleşmelerle (örneğin blok zinciri oyunları, yapay zeka aracıları ve diğer dinamik davranışlar) karşı karşıya kalındığında muhafazakar yürütmeye ve azaltılmış paralelliklere yatkın hale getirir. Ayrıca, hesaplar arasındaki çapraz bağımlılıklar da belirli yüksek frekanslı işlem senaryolarında paralel kazanımları ciddi şekilde zayıflatıyor. Solana'nın çalışma zamanı bu açıdan oldukça optimize edilmiş olsa da temel planlama stratejisi hâlâ hesap ayrıntılandırmasıyla sınırlıdır.

Hesap modelini daha da geliştirerek nesne düzeyindeki paralelliklerin teknik düzeyine giriyoruz. Nesne düzeyinde paralellik, kaynakların ve modüllerin anlamsal soyutlamasını sunar ve daha ayrıntılı "durum nesnelerine" dayalı eşzamanlı planlama gerçekleştirir. Bu yönde önemli keşiflerde bulunanlar Aptos ve Sui'dir. Özellikle ikincisi, derleme zamanında kaynak sahipliğini ve değiştirilebilirliğini tanımlamak için Move dilinin doğrusal tip sistemini kullanır ve böylece çalışma zamanında kaynak erişim çatışmalarının hassas bir şekilde kontrol edilmesine olanak tanır. Bu yaklaşım, hesap düzeyindeki paralellikten daha çok yönlü ve ölçeklenebilirdir, daha karmaşık durum okuma ve yazma mantığını kapsayabilir ve doğal olarak oyunlar, sosyal ağlar ve yapay zeka gibi oldukça heterojen senaryolara hizmet eder. Ancak nesne düzeyinde paralellik aynı zamanda daha yüksek dil engelleri ve geliştirme karmaşıklığı da beraberinde getirir. Move, Solidity'nin doğrudan bir alternatifi değildir ve ekolojik geçişin maliyeti yüksektir, bu da paralel paradigmasının popülerleşme hızını sınırlar.

Monad, Sei ve Fuel tarafından temsil edilen yeni nesil yüksek performanslı zincirler, işlem düzeyinde paralellik arayışındalar. Bu yol artık en küçük paralel birim olarak durum veya hesabı kullanmaz, bunun yerine tüm işlemin etrafında bir bağımlılık grafiği oluşturur. İşlemleri atomik işlem birimleri olarak ele alır, statik veya dinamik analizler yoluyla işlem grafikleri (Transaction DAG) oluşturur ve eş zamanlı işlem hattı yürütme için zamanlayıcılara güvenir. Bu tasarım, sistemin altta yatan durum yapısının tam olarak bilinmesine gerek kalmadan madencilik paralelliğini en üst düzeye çıkarmasına olanak tanır. Monad özellikle dikkat çekici. İyimser eşzamanlılık denetimi (OCC), paralel işlem hattı zamanlaması ve sırasız yürütme gibi modern veritabanı motoru teknolojilerini bir araya getirerek zincir yürütmeyi "GPU zamanlayıcısı" paradigmasına daha yakın hale getirir. Pratikte bu mekanizma son derece karmaşık bağımlılık yöneticileri ve çakışma algılayıcıları gerektirir ve zamanlayıcının kendisi bir darboğaz haline gelebilir. Ancak potansiyel verimi hesap veya nesne modelinden çok daha yüksektir ve bu da onu mevcut paralel hesaplama yolunda en yüksek teorik tavana sahip güç haline getirir.

Sanal makine düzeyindeki paralellik, eşzamanlı yürütme yeteneklerini doğrudan VM'nin temel talimat planlama mantığına yerleştirir ve EVM seri yürütmenin içsel sınırlamalarını tamamen aşmaya çalışır. Ethereum ekosistemi içerisinde bir "süper sanal makine deneyi" olan MegaETH, akıllı sözleşme kodunun çok iş parçacıklı eşzamanlı yürütülmesini desteklemek için EVM'yi yeniden tasarlamayı deniyor. Altta yatan mekanizması, her sözleşmenin farklı yürütme bağlamlarında bağımsız olarak çalışmasını sağlamak için segmentli yürütme, durum ayırma, eşzamansız çağrılar vb. kullanır ve nihai tutarlılığı sağlamak için paralel bir senkronizasyon katmanı kullanır. Bu yaklaşımın en zor kısmı, mevcut EVM davranış semantiğiyle tam uyumlu olması ve aynı zamanda Solidity ekosisteminin paralel bir çerçeveye sorunsuz bir şekilde taşınmasına olanak sağlamak için tüm yürütme ortamını ve Gas mekanizmasını dönüştürmesidir. Zorluk yalnızca son derece derin teknoloji yığını değil, aynı zamanda Ethereum'un L1 politik yapısının büyük protokol değişikliklerini kabul etmesidir. Ancak başarılı olması durumunda MegaETH'nin EVM alanında "çok çekirdekli işlemci devrimi" olması bekleniyor.

Son yol, en ince ayrıntıya ve en yüksek teknik eşiğe sahip olan talimat düzeyindeki paralelliktir. Fikri, modern CPU tasarımındaki Sıra Dışı Yürütme ve Talimat Boru Hattı'ndan türetilmiştir. Bu paradigmaya göre, her akıllı sözleşme nihayetinde bayt kodu talimatlarına derlendiğinden, her işlem, CPU'nun x86 talimat setini yürütmesi gibi paralel olarak planlanabilir, analiz edilebilir ve yeniden düzenlenebilir. Fuel ekibi, başlangıçta FuelVM'de talimat düzeyinde yeniden sıralanabilir bir yürütme modeli tanıttı. Uzun vadede, blok zinciri yürütme motoru öngörücü yürütmeyi ve talimat bağımlılıklarının dinamik yeniden düzenlenmesini uyguladığında, paralellik yeteneği teorik sınırına ulaşacaktır. Bu yaklaşım, blockchain ve donanım ortak tasarımını tamamen yeni bir seviyeye taşıyarak, zinciri yalnızca "dağıtılmış bir defter" olmaktan çıkarıp gerçek bir "merkezi olmayan bilgisayar" haline getirebilir. Elbette bu yol henüz teorik ve deneysel aşamadadır ve ilgili zamanlayıcılar ve güvenlik doğrulama mekanizmaları henüz olgunlaşmamıştır, ancak paralel hesaplamanın geleceğinin nihai sınırını işaret etmektedir.

Özetle, hesaplar, nesneler, işlemler, sanal makineler ve talimatlardan oluşan beş ana yol, zincir içi paralel hesaplamanın geliştirme yelpazesini oluşturur. Statik veri yapılarından dinamik planlama mekanizmalarına, durum erişim tahmininden talimat düzeyinde yeniden sıralamaya kadar paralel teknolojideki her adım, sistem karmaşıklığında ve geliştirme eşiklerinde önemli bir artış anlamına gelir. Ancak aynı zamanda, geleneksel tam dizili mutabakat defterinden yüksek performanslı, öngörülebilir ve planlanabilir dağıtılmış yürütme ortamına doğru, blok zinciri hesaplama modelinde bir paradigma değişimini de işaret ediyorlar. Bu yalnızca Web2 bulut bilişim verimliliğinin peşinde koşmak değil, aynı zamanda "blok zinciri bilgisayarı"nın nihai biçimine dair derin bir anlayıştır. Farklı halka açık zincirlerin paralel yol seçimi, gelecekteki uygulama ekosisteminin taşıma kapasitesinin üst sınırını ve AI Agent, zincir oyunları ve zincir üstü yüksek frekanslı işlemler gibi senaryolardaki temel rekabet gücünü de belirleyecektir.

4. İki ana yolun derinlemesine analizi: Monad ve MegaETH

Paralel hesaplama evriminin birden fazla yolu arasında, şu anda piyasada en fazla ilgiyi gören, en yüksek sesi ve en eksiksiz anlatıyı oluşturan iki ana teknik yol şüphesiz Monad tarafından temsil edilen "sıfırdan paralel bir hesaplama zinciri oluşturma" ve MegaETH tarafından temsil edilen "EVM içinde paralel devrim"dir. Bu ikisi, günümüz kriptografik ilkel mühendisleri için yalnızca en yoğun araştırma ve geliştirme yönleri değil, aynı zamanda günümüz Web3 bilgisayar performans yarışmasındaki en kesin iki kutup sembolüdür. İkisi arasındaki fark sadece teknik mimarinin başlangıç noktası ve tarzında değil, aynı zamanda hizmet ettikleri farklı ekolojik nesnelerde, geçiş maliyetlerinde, uygulama felsefelerinde ve gelecekteki stratejik yollarda da yatmaktadır. Bunlar sırasıyla "yeniden yapılanmacılık" ve "uyumculukçuluk" arasındaki paralel paradigma rekabetini temsil ediyor ve piyasanın yüksek performanslı zincirlerin nihai biçimine ilişkin hayal gücünü derinden etkilemiş durumda.

Monad tam bir "hesaplama temelcisi"dir. Tasarım felsefesi mevcut EVM ile uyumluluğu hedeflememekte, bunun yerine modern veri tabanlarından ve yüksek performanslı çok çekirdekli sistemlerden ilham alarak blockchain yürütme motorunun temel çalışma modunu yeniden tanımlamaktadır. Çekirdek teknoloji sistemi, iyimser eşzamanlılık denetimi, işlem DAG zamanlaması, sırasız yürütme ve boru hattı yürütme gibi veritabanı alanındaki olgun mekanizmalara dayanıyor ve zincirin işlem işleme performansını milyonlarca TPS seviyesine çıkarmayı hedefliyor. Monad mimarisinde işlemlerin yürütülmesi ve sıralanması tamamen birbirinden ayrılmıştır. Sistem ilk önce bir işlem bağımlılık grafiği oluşturur ve ardından bunu paralel yürütme için planlayıcıya iletir. Tüm işlemler, net okuma-yazma kümeleri ve durum anlık görüntüleri ile atomik işlem birimleri olarak kabul edilir. Zamanlayıcı, bağımlılık grafiğine göre iyimser yürütme gerçekleştirir ve çakışmalar oluştuğunda geri döner ve yeniden yürütme gerçekleştirir. Bu mekanizmanın teknik uygulama açısından son derece karmaşık olduğu görülmektedir. Modern bir veritabanı işlem yöneticisine benzer bir yürütme yığınının oluşturulmasını gerektirir. Ayrıca, son durum gönderim gecikmesini sıkıştırmak için çok düzeyli önbelleğe alma, önceden getirme, paralel doğrulama ve diğer mekanizmaların tanıtılması gerekir. Ancak teoride, mevcut blockchain çemberinde verim sınırını hayal edilemeyecek bir yüksekliğe taşıyabilir.

Daha da önemlisi Monad, EVM ile birlikte çalışabilirlikten vazgeçmiyor. Geliştiricilerin, "Solidity Uyumlu Ara Dil" benzeri bir ara katman aracılığıyla Solidity sözdiziminde sözleşmeler yazmasına destek olurken, yürütme motorunda ara dil optimizasyonu ve paralel planlama gerçekleştirir. Bu "yüzey uyumluluğu, altta yatan yeniden yapılandırma" tasarım stratejisi, yalnızca Ethereum ekosistemi geliştiricilerine dost kalmasını sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda altta yatan yürütmenin potansiyelini de en üst düzeye çıkarıyor. Bu, tipik bir "EVM'yi yut ve sonra yeniden inşa et" teknik stratejisidir. Bu aynı zamanda Monad'ın bir kez uygulandığında, sadece aşırı performansa sahip egemen bir zincir olmakla kalmayacağı, aynı zamanda Layer 2 Rollup ağı için ideal bir yürütme katmanı haline gelme olasılığının da yüksek olduğu, hatta uzun vadede diğer zincirlerin yürütme modülleri için "takılabilir yüksek performanslı bir çekirdek" haline gelebileceği anlamına geliyor. Bu açıdan bakıldığında Monad yalnızca teknik bir yol değil, aynı zamanda sistem egemenliği tasarımının yeni bir mantığıdır; yürütme katmanının "modülerleştirilmesini, yüksek performansını ve yeniden kullanılabilirliğini" savunur ve böylece zincirler arası işbirlikçi bilgi işlem için yeni bir standart yaratır.

Monad'ın "yeni dünya inşacısı" duruşundan farklı olarak, MegaETH tamamen zıt tipte bir projedir. Mevcut Ethereum dünyasından başlamayı ve minimum değişiklik maliyetleriyle yürütme verimliliğinde önemli bir iyileştirme elde etmeyi seçiyor. MegaETH, EVM spesifikasyonunu altüst etmiyor, ancak mevcut EVM yürütme motoruna paralel hesaplama yetenekleri yerleştirerek "çok çekirdekli EVM"nin gelecekteki bir versiyonunu yaratmayı amaçlıyor. Temel ilke, mevcut EVM talimat yürütme modelini, iş parçacığı düzeyinde izolasyon, sözleşme düzeyinde eşzamansız yürütme ve durum erişimi çakışması tespiti gibi yeteneklere sahip olacak şekilde tamamen yeniden oluşturmaktır; böylece aynı blokta birden fazla akıllı sözleşmenin aynı anda çalışmasına ve sonuç olarak durum değişikliklerinin birleştirilmesine olanak sağlanır. Bu model, geliştiricilerin mevcut Solidity sözleşmelerini değiştirmesini veya yeni diller veya araç zincirleri kullanmasını gerektirmiyor. Aynı sözleşmeleri MegaETH zincirinde konuşlandırarak önemli performans avantajları elde edebilirler. Bu "muhafazakar devrim" yolu, özellikle Ethereum L2 ekosistemi için son derece caziptir, çünkü sözdizimini taşımadan performansı zahmetsizce yükseltmek için ideal bir yol sağlar.

MegaETH'nin temel atılımı, VM çok iş parçacıklı planlama mekanizmasında yatmaktadır. Geleneksel EVM, her talimatın doğrusal olarak yürütüldüğü ve durum güncellemelerinin eşzamanlı olarak gerçekleşmesi gereken yığın tabanlı tek iş parçacıklı bir yürütme modeli kullanır. MegaETH bu modeli bozar ve "eşzamanlı EVM bağlamlarının" eş zamanlı yürütülmesini sağlamak için eşzamansız çağrı yığını ve yürütme bağlamı izolasyon mekanizması sunar. Her sözleşme, bağımsız bir iş parçacığında kendi mantığını çağırabilir ve tüm iş parçacıkları sonunda durumu gönderdiğinde, Paralel Onay Katmanı aracılığıyla durum üzerinde tekdüze bir şekilde çakışma tespiti ve yakınsama gerçekleştirir. Bu mekanizma, modern tarayıcıların JavaScript çok iş parçacıklı modeline (Web Çalışanları + Paylaşılan Bellek + Kilitsiz Veri) oldukça benzemektedir; bu model, yalnızca ana iş parçacığı davranışının belirleyiciliğini korumakla kalmayıp, aynı zamanda arka planda asenkron yürütme için yüksek performanslı bir zamanlama mekanizması da sunmaktadır. Uygulamada bu tasarım, blok oluşturucular ve arama yapanlar için de oldukça kullanışlıdır. Paralel stratejilere göre Mempool sıralama ve MEV yakalama yollarını optimize edebilir, yürütme katmanında ekonomik avantaj sağlayan kapalı devre oluşturabilir.

Daha da önemlisi, MegaETH, Ethereum ekosistemiyle derinlemesine entegre olmayı seçiyor ve gelecekteki ana iniş noktasının Optimism, Base veya Arbitrum Orbit zinciri gibi bir EVM L2 Rollup ağı olması muhtemel. Yaygın olarak benimsendiğinde, sözleşme semantiğini, durum modelini, Gas mantığını, çağrı yöntemini vb. değiştirmeden mevcut Ethereum teknoloji yığınında neredeyse 100 kat performans iyileştirmesi sağlayabilir; bu da onu EVM muhafazakarları için son derece çekici bir teknoloji yükseltme yönü haline getirir. MegaETH'nin paradigması şudur: Ethereum'da bir şeyler yapmaya devam ettiğiniz sürece, bilişim performansınızın anında yükselmesine izin vereceğim. Gerçekçilik ve mühendislik açısından bakıldığında, Monad'dan daha kolay uygulanabilir ve ana akım DeFi ve NFT projelerinin yineleme yoluyla daha uyumludur; bu da onu kısa vadede ekolojik destek kazanma olasılığı daha yüksek bir aday çözüm haline getirir.

Bir anlamda Monad ve MegaETH, paralel teknoloji yollarını uygulamanın iki yolu olmakla kalmayıp, aynı zamanda blok zinciri geliştirme yolunda "yeniden yapılandırma fraksiyonu" ile "uyumluluk fraksiyonu" arasındaki klasik bir çatışmadır: ilki paradigma atılımlarını sürdürür ve aşırı performans ve mimari esneklik elde etmek için sanal makinelerden altta yatan durum yönetimine kadar tüm mantığı yeniden oluşturur; İkincisi ise, mevcut ekolojik kısıtlamalara saygı göstererek geleneksel sistemlerin sınırlarını zorlayan, artımlı optimizasyonu benimseyerek göç maliyetlerini en aza indirir. İkisi arasında mutlak bir üstünlük veya aşağılık yoktur, ancak farklı geliştirici gruplarına ve ekolojik vizyonlara hizmet ederler. Monad, sıfırdan yeni sistemler kurmak, aşırı verimlilik hedefleyen blok zinciri oyunları, yapay zeka ajanları ve modüler yürütme zincirleri için daha uygundur; MegaETH ise L2 projeleri, DeFi projeleri ve minimum geliştirme değişiklikleriyle performans yükseltmeleri elde etmeyi uman altyapı protokolleri için daha uygundur.

Birisi yepyeni bir hattaki yüksek hızlı tren gibidir, benzeri görülmemiş bir hız ve deneyim elde etmek için raylardan, elektrik şebekesine ve araç gövdesine kadar her şeyi yeniden tanımlar; Diğeri ise mevcut bir otoyola türbin takarak şerit planlamasını ve motor yapısını iyileştirmek, araçların bilindik yol ağından ayrılmadan daha hızlı gitmesini sağlamak. İkisi sonunda aynı hedefe ulaşabilir: Modüler blok zinciri mimarisinin bir sonraki aşamasında Monad, Rollup'ın "hizmet olarak yürütme" modülü olabilir ve MegaETH, ana akım L2 için bir performans hızlandırma eklentisi olabilir. İkisi sonunda birleşerek gelecekteki Web3 dünyasında yüksek performanslı dağıtılmış yürütme motorunun iki kanatlı rezonansını oluşturabilir.

5. Paralel hesaplamanın gelecekteki fırsatları ve zorlukları

Paralel hesaplama, kağıt üzerindeki tasarımdan zincir üstü uygulamaya doğru ilerledikçe, ortaya çıkardığı potansiyel daha somut ve ölçülebilir hale geliyor. Bir yandan, "zincir üstü yüksek performans" etrafında yeniden tanımlanan yeni geliştirme paradigmaları ve iş modelleri gördük: daha karmaşık blok zinciri oyun mantığı, daha gerçekçi AI Agent yaşam döngüsü, daha gerçek zamanlı veri değişim protokolleri, daha sürükleyici etkileşimli deneyim ve hatta zincir üstü iş birlikçi Süper Uygulama işletim sistemleri, bunların hepsi "yapılabilir mi"den "ne kadar iyi yapılabilir"e doğru kayıyor. Öte yandan, paralel bilişime geçişi gerçekten yönlendiren şey yalnızca sistem performansındaki doğrusal iyileştirme değil, aynı zamanda geliştiricilerin bilişsel sınırlarındaki yapısal değişim ve ekolojik göçün maliyetidir. Ethereum'un Turing-complete sözleşme mekanizmasını tanıtması, DeFi, NFT ve DAO'nun çok boyutlu patlamasına yol açtığı gibi, paralel hesaplamanın getirdiği "durum ve talimatlar arasındaki asenkron yeniden yapılandırma" da yeni bir zincir üstü dünya modelini besliyor. Bu, yalnızca uygulama verimliliğinde bir devrim değil, aynı zamanda ürün yapısında da fisyon inovasyonunun kaynağıdır.

Öncelikle fırsatlar açısından bakıldığında en doğrudan fayda "başvuru tavanının kaldırılması"dır. Günümüz DeFi, oyun ve sosyal uygulamalarının çoğu, durum darboğazları, gas maliyetleri ve gecikme sorunlarıyla sınırlıdır ve zincirdeki yüksek frekanslı etkileşimleri gerçek anlamda ölçeklendiremez. Örnek olarak blockchain oyunlarını ele alırsak, gerçek anlamda aksiyon geri bildirimi, yüksek frekanslı davranış senkronizasyonu ve gerçek zamanlı savaş mantığına sahip bir GameFi neredeyse yok denecek kadar az, çünkü geleneksel EVM'nin doğrusal yürütmesi saniyede onlarca durum değişikliğinin yayın onayını destekleyemiyor. Paralel hesaplamanın desteğiyle, işlem DAG'ı ve sözleşme düzeyinde asenkron bağlam gibi mekanizmalar aracılığıyla yüksek düzeyde eşzamanlı bir davranış zinciri oluşturulabilir ve anlık görüntü tutarlılığıyla kesin yürütme sonuçları garanti altına alınabilir; böylece "zincir üstü oyun motorunda" yapısal bir atılım gerçekleştirilebilir. Benzer şekilde, paralel hesaplama sayesinde AI Agent'ların dağıtımı ve işletimi de önemli ölçüde iyileştirilecek. Geçmişte, AI Agent'ları sıklıkla zincir dışı çalıştırıyorduk ve davranış sonuçlarını yalnızca zincir içi sözleşmelere yüklüyorduk. Ancak gelecekte zincir, paralel işlem planlaması yoluyla birden fazla AI varlığı arasında asenkron işbirliğini ve durum paylaşımını destekleyebilir ve böylece Ajan zincir üstü sisteminin gerçek zamanlı otonom mantığını gerçek anlamda gerçekleştirebilir. Paralel hesaplama, bu tür "davranış odaklı sözleşmeler" için altyapı haline gelecek ve Web3'ü "varlıklar olarak işlemler"den "akıllı varlıklar olarak etkileşimler" dünyasına taşıyacaktır.

İkincisi, geliştirici araç zinciri ve sanal makine soyutlama katmanı da paralellik nedeniyle yapısal yeniden şekillendirmeye uğradı. Geleneksel Solidity geliştirme paradigması seri düşünme modeline dayanır ve geliştiriciler mantığı tek iş parçacıklı durum değişiklikleri olarak tasarlamaya alışkındır. Ancak paralel bir hesaplama mimarisinde geliştiriciler, okuma-yazma kümesi çatışmaları, durum izolasyon stratejileri ve işlem atomitesi hakkında düşünmek ve hatta mesaj kuyruklarına veya durum hatlarına dayalı bir mimari model sunmak zorunda kalacaklar. Bilişsel yapıdaki bu sıçrama aynı zamanda yeni nesil araç zincirlerinin hızla ortaya çıkmasına da yol açtı. Örneğin, işlem bağımlılığı bildirimlerini destekleyen paralel akıllı sözleşme çerçeveleri, IR tabanlı optimize edici derleyiciler ve işlem anlık görüntüsü simülasyonunu destekleyen eşzamanlı hata ayıklayıcılar, yeni döngüde altyapı patlamalarının kaynağı haline gelecektir. Aynı zamanda, modüler blok zincirlerinin sürekli evrimi paralel hesaplama için mükemmel bir uygulama yolu da ortaya çıkardı: Monad, bir yürütme modülü olarak L2 Rollup'a eklenebilir, MegaETH ana akım zincirler tarafından bir EVM alternatifi olarak dağıtılabilir, Celestia veri kullanılabilirliği katmanı desteği sağlar ve EigenLayer merkezi olmayan bir doğrulayıcı ağı sağlayarak temeldeki verilerden yürütme mantığına kadar yüksek performanslı entegre bir mimari oluşturur.

Ancak paralel hesaplamanın ilerlemesi pürüzsüz bir yol değildir ve karşılaştığı zorluklar fırsatlardan daha yapısal ve daha zordur. Bir yandan, en temel teknik zorluklar "durum eşzamanlılığının tutarlılığının sağlanması" ve "işlem çatışmalarının ele alınmasına yönelik stratejiler" konusundadır. Zincir üstü veritabanı, zincir dışı veritabanından farklıdır ve herhangi bir derecede işlem geri alımına veya durum geri alımına tolerans gösteremez. Herhangi bir uygulama çatışması, süreç içerisinde ileri modelleme veya hassas kontrol gerektirir. Bu, paralel zamanlayıcının son derece güçlü bağımlılık grafiği oluşturma ve çakışma tahmin yeteneklerine sahip olması gerektiği ve aynı zamanda verimli bir iyimser yürütme hata toleranslı mekanizması tasarlaması gerektiği anlamına gelir. Aksi takdirde, sistem yüksek yük altında kolayca bir "eşzamanlılık hatası yeniden deneme fırtınası" yaşayabilir ve bu durum yalnızca verimin artması yerine azalmasına değil, aynı zamanda zincirin istikrarsızlığına da neden olabilir. Ayrıca, mevcut çok iş parçacıklı yürütme ortamının güvenlik modeli henüz tam olarak oluşturulmamıştır. Örneğin, iş parçacıkları arasındaki durum izolasyon mekanizmasının doğruluğu, asenkron bağlamlarda yeniden giriş saldırılarını istismar etmenin yeni yolları ve iş parçacıkları arası sözleşme çağrılarındaki Gaz patlamaları, çözülmesi gereken yeni sorunlardır.

Daha gizli zorluklar ekolojik ve psikolojik düzeylerden kaynaklanmaktadır. Geliştiricilerin yeni paradigmaya geçiş yapmaya istekli olup olmadıkları, paralel modellerin tasarım yöntemlerine hakim olup olamayacakları ve performans kazanımları uğruna okunabilirlik ve sözleşme denetlenebilirliğinden vazgeçmeye istekli olup olmadıkları gibi yumuşak konular, paralel hesaplamanın ekolojik potansiyel oluşturup oluşturamayacağını belirlemenin anahtarıdır. Son birkaç yılda, mükemmel performansa sahip ancak geliştirici desteği eksikliğinden dolayı giderek sessizliğe bürünen birçok zincir gördük; örneğin NEAR, Avalanche ve hatta performansı EVM'yi çok aşan bazı Cosmos SDK zincirleri. Yaşadıklarımız bize şunu hatırlatıyor: Geliştiriciler olmadan ekosistem olmaz; Bir ekosistem olmadan, performans ne kadar iyi olursa olsun, bu sadece hayal olmaktan öteye geçemez. Dolayısıyla, paralel hesaplama projeleri yalnızca en güçlü motoru yaratmakla kalmamalı, aynı zamanda "performansın bilişsel bir eşik olması" yerine "performansın kullanıma hazır olması" için en nazik ekolojik geçiş yolunu da yaratmalıdır.

Sonuç olarak, paralel hesaplamanın geleceği hem sistem mühendisliğinin bir zaferi hem de ekolojik tasarımın bir sınavıdır. Bu durum bizi "zincirin özünün ne olduğu" sorusunu yeniden sorgulamaya zorlayacak: Merkezi olmayan bir ödeme mekanizması mı, yoksa küresel olarak dağıtılmış gerçek zamanlı bir devlet koordinatörü mü? Eğer ikincisi ise, daha önce "zincirin teknik detayları" olarak kabul edilen durum verimliliği, işlem eşzamanlılığı ve sözleşme duyarlılığı, sonunda zincirin değerini tanımlayan birincil göstergeler haline gelecektir. Bu geçişi gerçek anlamda tamamlayacak olan paralel hesaplama paradigması, aynı zamanda bu yeni döngüdeki en temel ve en bileşik altyapı ilkelliği haline gelecektir. Etkisi teknik bir modülün çok ötesine geçecek ve Web3'ün genel bilişim paradigmasında bir dönüm noktası oluşturabilir.

VI. Sonuç: Paralel hesaplama Web3'ün yerel olarak yaygınlaşması için en iyi yol mudur?

Web3'ün performans sınırlarını keşfetmenin tüm yolları arasında paralel hesaplama uygulaması en kolay olanı olmasa da, blok zincirinin özüne en yakın olanı olabilir. Bunu, zincir dışına göç ederek veya verim karşılığında merkeziyetsizliği feda ederek başaramaz. Bunun yerine, performans darboğazının kökenine işlem katmanından, sözleşme katmanından ve sanal makine katmanından ulaşarak, yürütme modelini zincirin atomikliği ve determinizmi içerisinde yeniden yapılandırmaya çalışır. Bu "zincir-yerel" genişleme yöntemi, yalnızca blok zincirinin temel güven modelini korumakla kalmıyor, aynı zamanda gelecekte daha karmaşık zincir üstü uygulamalar için sürdürülebilir performans toprağı da ayırıyor. Zorluğu yapısındadır, cazibesi de yapısındadır. Modüler yeniden yapılandırma "zincirin mimarisi" ise, paralel hesaplama yeniden yapılandırması "zincirin ruhu"dur. Bu kısa vadeli bir kısayol olmayabilir, ancak Web3'ün uzun vadeli evriminde tek sürdürülebilir doğru çözüm olabilir. Tek çekirdekli bir CPU'dan çok çekirdekli/iş parçacıklı bir işletim sistemine geçişe benzer bir mimari geçişe tanık oluyoruz ve Web3 yerel işletim sisteminin ortaya çıkışı bu zincir içi paralel deneylerde gizli olabilir.

Bu makale bir katkıda bulunan tarafından sağlanmıştır ve BlockBeats'in görüşlerini temsil etmemektedir.

BlockBeats Resmi Topluluğuna Katılın:

Telegram Abonelik Grubu: https://t.me/theblockbeats

Telegram Sohbet Grubu: https://t.me/BlockBeats_App

Twitter Resmi Hesabı: https://twitter.com/BlockBeatsAsia