Bản đồ toàn cảnh đường đua tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
Tam giác "không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an toàn", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi bản chất trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an toàn tối đa, sự tham gia của mọi người, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề vĩnh cửu "khả năng mở rộng", hiện tại các giải pháp mở rộng blockchain chính trên thị trường được phân loại theo các mô hình, bao gồm:
Thực hiện mở rộng nâng cao: Tăng cường khả năng thực thi tại chỗ, chẳng hạn như song song, GPU, đa nhân
Mở rộng cách ly trạng thái: Chia tách trạng thái theo chiều ngang / Shard, ví dụ như phân mảnh, UTXO, nhiều mạng con
Mở rộng kiểu thuê ngoài ngoài chuỗi: đưa việc thực hiện ra ngoài chuỗi, ví dụ như Rollup, Coprocessor, DA
Mở rộng kiểu giải cấu trúc: mô-đun hóa kiến trúc, vận hành hợp tác, ví dụ như chuỗi mô-đun, bộ sắp xếp chia sẻ, Rollup Mesh
Mở rộng đồng thời không đồng bộ: Mô hình Actor, cách ly tiến trình, điều khiển bằng tin nhắn, ví dụ như tác nhân, chuỗi không đồng bộ đa luồng
Các giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân đoạn, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu và cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa tầng, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu cách mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), chú trọng vào việc thực hiện song song các giao dịch / lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, các phương pháp mở rộng có thể được chia thành năm loại lớn, mỗi loại đại diện cho những mục tiêu hiệu suất khác nhau, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc khác nhau, với độ chi tiết của phân đoạn song song ngày càng tăng, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp của lập lịch cũng ngày càng tăng, độ phức tạp lập trình và độ khó triển khai cũng ngày càng cao.
Song song cấp tài khoản (Account-level): đại diện cho dự án Solana
Song song theo đối tượng (Object-level): đại diện cho dự án Sui
Song song cấp giao dịch (Transaction-level): Đại diện cho dự án Monad, Aptos
Gọi cấp độ / MicroVM song song (Call-level / MicroVM): đại diện cho dự án MegaETH
Song song cấp chỉ thị (Instruction-level): Đại diện cho dự án GatlingX
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, với hệ thống tác nhân thông minh (Mô hình Tác nhân / Tác nhân) làm đại diện, thuộc về một kiểu mô hình tính toán song song khác, như một hệ thống tin nhắn đa chuỗi / bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ khối), mỗi Tác nhân hoạt động như một "tiến trình thông minh" độc lập, theo cách đồng thời bất đồng bộ tin nhắn, sự kiện điều khiển, không cần lên lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Các giải pháp mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc phân đoạn thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện mở rộng bằng cách "chạy song song nhiều chuỗi / miền thực thi" thay vì nâng cao độ song song bên trong một khối / máy ảo đơn lẻ. Các giải pháp mở rộng như vậy không phải là trọng tâm của bài viết này nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong ý tưởng kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng Cường Song Song EVM: Đột Phá Giới Hạn Hiệu Suất Trong Tính Tương Thích
Cho đến nay, kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã trải qua nhiều nỗ lực mở rộng với các giai đoạn như sharding, Rollup và kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt cổ chai về thông lượng của lớp thực thi vẫn chưa có bước đột phá cơ bản. Trong khi đó, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái mạnh mẽ nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường đồng thời EVM đang trở thành con đường quan trọng cho sự tiến hóa mở rộng mới, vừa đảm bảo tính tương thích sinh thái, vừa nâng cao hiệu suất thực thi. Monad và MegaETH là hai dự án tiêu biểu nhất trong hướng đi này, lần lượt xây dựng kiến trúc xử lý tuần tự EVM hướng tới các tình huống đồng thời cao và thông lượng lớn, từ việc thực thi trì hoãn và phân giải trạng thái.
Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum (EVM), dựa trên nguyên lý song song cơ bản là xử lý theo chuỗi (Pipelining), thực hiện thực thi bất đồng bộ ở lớp đồng thuận (Asynchronous Execution) và thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel Execution) ở lớp thực thi. Ngoài ra, tại lớp đồng thuận và lưu trữ, Monad lần lượt giới thiệu giao thức BFT hiệu suất cao (MonadBFT) và hệ thống cơ sở dữ liệu chuyên dụng (MonadDB), nhằm tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song nhiều giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản của việc thực thi song song trong Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia nhỏ quy trình thực thi của blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành cấu trúc ống dẫn ba chiều. Mỗi giai đoạn hoạt động trên các luồng hoặc lõi độc lập, thực hiện xử lý đồng thời giữa các khối, cuối cùng đạt được mục tiêu nâng cao thông lượng và giảm độ trễ. Các giai đoạn này bao gồm: đề xuất giao dịch (Propose), đạt được đồng thuận (Consensus), thực thi giao dịch (Execution) và cam kết khối (Commit).
Thực thi không đồng bộ: Đồng thuận - Thực thi tách rời không đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực thi giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này đã hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đạt được sự đồng thuận bất đồng bộ, thực thi bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ thông qua "thực thi bất đồng bộ". Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống trở nên linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân tách hơn và tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Quá trình đồng thuận (lớp đồng thuận) chỉ chịu trách nhiệm sắp xếp giao dịch, không thực hiện logic hợp đồng.
Quy trình thực thi (tầng thực thi) được kích hoạt không đồng bộ sau khi hoàn thành đồng thuận.
Ngay sau khi hoàn thành sự đồng thuận, quy trình đồng thuận cho khối tiếp theo sẽ bắt đầu mà không cần chờ hoàn tất thực thi.
Thực thi song song lạc quan：Optimistic Parallel Execution
Ethereum truyền thống sử dụng mô hình tuần tự nghiêm ngặt để thực hiện giao dịch, nhằm tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", từ đó tăng đáng kể tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực hiện:
Monad sẽ lạc quan thực thi song song tất cả các giao dịch, giả định rằng phần lớn các giao dịch không có xung đột trạng thái.
Chạy đồng thời một "Bộ phát hiện xung đột (Conflict Detector)" để giám sát xem các giao dịch có truy cập vào cùng một trạng thái hay không (chẳng hạn như xung đột đọc / ghi).
Nếu phát hiện xung đột, các giao dịch xung đột sẽ được tuần tự hóa và thực hiện lại để đảm bảo tính chính xác của trạng thái.
Monad đã chọn con đường tương thích: thay đổi quy tắc EVM càng ít càng tốt, trong quá trình thực hiện thông qua việc trì hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được sự song song, giống như một phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành tốt dễ dàng thực hiện di cư hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
Phân tích cơ chế tính toán song song của MegaETH
Khác với định vị L1 của Monad, MegaETH được định vị là một lớp thực thi song song hiệu suất cao tương thích với EVM, có thể hoạt động như một chuỗi công khai L1 độc lập hoặc như một lớp tăng cường thực thi trên Ethereum (Execution Layer) hoặc thành phần mô-đun. Mục tiêu thiết kế cốt lõi của nó là phân tách logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và khả năng phản hồi độ trễ thấp. Đổi mới chính mà MegaETH đề xuất là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG (Đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng vô vòng) và cơ chế đồng bộ mô-đun, cùng nhau xây dựng hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Kiến trúc Micro-VM (máy ảo vi mô): Tài khoản tức là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "một máy ảo nhỏ cho mỗi tài khoản (Micro-VM)", làm cho môi trường thực thi "được phân luồng", cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Những VM này giao tiếp với nhau thông qua tin nhắn bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM có thể thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên đồ thị phụ thuộc
MegaETH đã xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên mối quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống này duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu (Dependency Graph) theo thời gian thực. Mỗi giao dịch sẽ mô hình hóa các tài khoản bị thay đổi và các tài khoản được đọc thành mối quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không có xung đột có thể được thực thi song song ngay lập tức, trong khi các giao dịch có mối quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch và sắp xếp theo thứ tự topo hoặc bị hoãn lại. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi lại nhiều lần trong quá trình thực thi song song.
Thực thi không đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH đã phá vỡ mô hình trạng thái máy đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện bao bọc vi máy ảo theo đơn vị tài khoản, điều phối giao dịch thông qua đồ thị phụ thuộc trạng thái, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp bất đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc điều phối → quy trình thực thi" ở mọi chiều, cung cấp một ý tưởng mới mang tính định hướng cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn con đường tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua việc lập lịch thực thi bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song cực đại. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp hơn, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới triết lý của Ethereum.
Monad và MegaETH đều có tư tưởng thiết kế khác biệt với phân đoạn (Sharding): phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân đoạn Shards) theo chiều ngang, mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn chuỗi đơn trong việc mở rộng lớp mạng; trong khi đó, Monad và MegaETH đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng thực thi, tối ưu hóa việc thực hiện song song trong chuỗi đơn để vượt qua hiệu suất. Cả hai đại diện cho hai hướng trong con đường mở rộng blockchain: củng cố theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang.
Các dự án tính toán song song như Monad và MegaETH chủ yếu tập trung vào con đường tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trên chuỗi, thông qua thực thi trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để đạt được xử lý song song ở mức giao dịch hoặc tài khoản. Pharos Network, với tư cách là một mạng lưới blockchain L1 mô-đun và toàn diện, có cơ chế tính toán song song cốt lõi được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường đa máy ảo (EVM và Wasm) thông qua sự hợp tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), đồng thời tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không tri thức (ZK) và môi trường thực thi tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh:
Xử lý đường ống bất đồng bộ trong toàn bộ vòng đời (Full Lifecycle Asynchronous Pipelining): Pharos tách rời các giai đoạn của giao dịch (như đồng thuận, thực thi, lưu trữ) và áp dụng phương pháp xử lý bất đồng bộ, cho phép mỗi giai đoạn có thể thực hiện độc lập và song song, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý tổng thể.
Thực thi song song hai máy ảo (Dual VM Parallel Execution): Pharos hỗ trợ hai môi trường máy ảo EVM và WASM, cho phép các nhà phát triển lựa chọn môi trường thực thi phù hợp theo nhu cầu. Kiến trúc máy ảo đôi này không chỉ nâng cao tính linh hoạt của hệ thống mà còn cải thiện khả năng xử lý giao dịch thông qua việc thực thi song song.
Mạng xử lý đặc biệt (SPNs): SPNs là thành phần then chốt trong kiến trúc Pharos, giống như các mạng con mô-đun, được thiết kế để xử lý các loại nhiệm vụ hoặc ứng dụng cụ thể. Thông qua SPNs, Pharos có thể thực hiện phân bổ tài nguyên động và xử lý đồng thời các nhiệm vụ, từ đó nâng cao khả năng mở rộng và hiệu suất của hệ thống.
Đồng thuận mô-đun và cơ chế tái staking (Modular Consensus & Restaking): Pharos đã giới thiệu một cơ chế đồng thuận linh hoạt, hỗ trợ nhiều mô hình đồng thuận (như PBFT, PoS, PoA), và thông qua giao thức tái staking (
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Toàn cảnh lĩnh vực tính toán song song Web3: 5 cơ chế song song từ cấp tài khoản đến cấp lệnh
Bản đồ toàn cảnh đường đua tính toán song song Web3: Giải pháp mở rộng bản địa tốt nhất?
Tam giác "không thể" của blockchain (Blockchain Trilemma) "an toàn", "phi tập trung", "khả năng mở rộng" tiết lộ sự đánh đổi bản chất trong thiết kế hệ thống blockchain, tức là các dự án blockchain rất khó để đạt được "an toàn tối đa, sự tham gia của mọi người, xử lý nhanh chóng" cùng một lúc. Đối với chủ đề vĩnh cửu "khả năng mở rộng", hiện tại các giải pháp mở rộng blockchain chính trên thị trường được phân loại theo các mô hình, bao gồm:
Các giải pháp mở rộng blockchain bao gồm: tính toán song song trong chuỗi, Rollup, phân đoạn, mô-đun DA, cấu trúc mô-đun, hệ thống Actor, nén chứng minh zk, kiến trúc Stateless, v.v., bao gồm nhiều cấp độ thực thi, trạng thái, dữ liệu và cấu trúc, là một hệ thống mở rộng hoàn chỉnh "hợp tác đa tầng, kết hợp mô-đun". Bài viết này sẽ tập trung giới thiệu cách mở rộng chủ yếu dựa trên tính toán song song.
Tính toán song song trong chuỗi (intra-chain parallelism), chú trọng vào việc thực hiện song song các giao dịch / lệnh bên trong khối. Theo cơ chế song song, các phương pháp mở rộng có thể được chia thành năm loại lớn, mỗi loại đại diện cho những mục tiêu hiệu suất khác nhau, mô hình phát triển và triết lý kiến trúc khác nhau, với độ chi tiết của phân đoạn song song ngày càng tăng, cường độ song song ngày càng cao, độ phức tạp của lập lịch cũng ngày càng tăng, độ phức tạp lập trình và độ khó triển khai cũng ngày càng cao.
Mô hình đồng thời bất đồng bộ ngoài chuỗi, với hệ thống tác nhân thông minh (Mô hình Tác nhân / Tác nhân) làm đại diện, thuộc về một kiểu mô hình tính toán song song khác, như một hệ thống tin nhắn đa chuỗi / bất đồng bộ (mô hình không đồng bộ khối), mỗi Tác nhân hoạt động như một "tiến trình thông minh" độc lập, theo cách đồng thời bất đồng bộ tin nhắn, sự kiện điều khiển, không cần lên lịch đồng bộ, các dự án đại diện có AO, ICP, Cartesi, v.v.
Các giải pháp mở rộng mà chúng ta quen thuộc như Rollup hoặc phân đoạn thuộc về cơ chế đồng thời cấp hệ thống, không thuộc về tính toán song song trong chuỗi. Chúng thực hiện mở rộng bằng cách "chạy song song nhiều chuỗi / miền thực thi" thay vì nâng cao độ song song bên trong một khối / máy ảo đơn lẻ. Các giải pháp mở rộng như vậy không phải là trọng tâm của bài viết này nhưng chúng tôi vẫn sẽ sử dụng chúng để so sánh sự khác biệt trong ý tưởng kiến trúc.
Hai, Chuỗi Tăng Cường Song Song EVM: Đột Phá Giới Hạn Hiệu Suất Trong Tính Tương Thích
Cho đến nay, kiến trúc xử lý tuần tự của Ethereum đã trải qua nhiều nỗ lực mở rộng với các giai đoạn như sharding, Rollup và kiến trúc mô-đun, nhưng nút thắt cổ chai về thông lượng của lớp thực thi vẫn chưa có bước đột phá cơ bản. Trong khi đó, EVM và Solidity vẫn là nền tảng hợp đồng thông minh có cơ sở phát triển và tiềm năng sinh thái mạnh mẽ nhất hiện nay. Do đó, chuỗi tăng cường đồng thời EVM đang trở thành con đường quan trọng cho sự tiến hóa mở rộng mới, vừa đảm bảo tính tương thích sinh thái, vừa nâng cao hiệu suất thực thi. Monad và MegaETH là hai dự án tiêu biểu nhất trong hướng đi này, lần lượt xây dựng kiến trúc xử lý tuần tự EVM hướng tới các tình huống đồng thời cao và thông lượng lớn, từ việc thực thi trì hoãn và phân giải trạng thái.
Phân tích cơ chế tính toán song song của Monad
Monad là một blockchain Layer1 hiệu suất cao được thiết kế lại cho máy ảo Ethereum (EVM), dựa trên nguyên lý song song cơ bản là xử lý theo chuỗi (Pipelining), thực hiện thực thi bất đồng bộ ở lớp đồng thuận (Asynchronous Execution) và thực thi song song lạc quan (Optimistic Parallel Execution) ở lớp thực thi. Ngoài ra, tại lớp đồng thuận và lưu trữ, Monad lần lượt giới thiệu giao thức BFT hiệu suất cao (MonadBFT) và hệ thống cơ sở dữ liệu chuyên dụng (MonadDB), nhằm tối ưu hóa từ đầu đến cuối.
Pipelining: Cơ chế thực thi song song nhiều giai đoạn
Pipelining là ý tưởng cơ bản của việc thực thi song song trong Monad, với tư tưởng cốt lõi là chia nhỏ quy trình thực thi của blockchain thành nhiều giai đoạn độc lập và xử lý các giai đoạn này song song, hình thành cấu trúc ống dẫn ba chiều. Mỗi giai đoạn hoạt động trên các luồng hoặc lõi độc lập, thực hiện xử lý đồng thời giữa các khối, cuối cùng đạt được mục tiêu nâng cao thông lượng và giảm độ trễ. Các giai đoạn này bao gồm: đề xuất giao dịch (Propose), đạt được đồng thuận (Consensus), thực thi giao dịch (Execution) và cam kết khối (Commit).
Thực thi không đồng bộ: Đồng thuận - Thực thi tách rời không đồng bộ
Trong chuỗi truyền thống, sự đồng thuận và thực thi giao dịch thường là quy trình đồng bộ, mô hình tuần tự này đã hạn chế nghiêm trọng khả năng mở rộng hiệu suất. Monad đạt được sự đồng thuận bất đồng bộ, thực thi bất đồng bộ và lưu trữ bất đồng bộ thông qua "thực thi bất đồng bộ". Giảm đáng kể thời gian khối (block time) và độ trễ xác nhận, làm cho hệ thống trở nên linh hoạt hơn, quy trình xử lý được phân tách hơn và tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn.
Thiết kế cốt lõi:
Thực thi song song lạc quan：Optimistic Parallel Execution
Ethereum truyền thống sử dụng mô hình tuần tự nghiêm ngặt để thực hiện giao dịch, nhằm tránh xung đột trạng thái. Trong khi đó, Monad áp dụng chiến lược "thực thi song song lạc quan", từ đó tăng đáng kể tốc độ xử lý giao dịch.
Cơ chế thực hiện:
Monad đã chọn con đường tương thích: thay đổi quy tắc EVM càng ít càng tốt, trong quá trình thực hiện thông qua việc trì hoãn ghi trạng thái, phát hiện xung đột động để đạt được sự song song, giống như một phiên bản hiệu suất của Ethereum, độ trưởng thành tốt dễ dàng thực hiện di cư hệ sinh thái EVM, là bộ tăng tốc song song của thế giới EVM.
Phân tích cơ chế tính toán song song của MegaETH
Khác với định vị L1 của Monad, MegaETH được định vị là một lớp thực thi song song hiệu suất cao tương thích với EVM, có thể hoạt động như một chuỗi công khai L1 độc lập hoặc như một lớp tăng cường thực thi trên Ethereum (Execution Layer) hoặc thành phần mô-đun. Mục tiêu thiết kế cốt lõi của nó là phân tách logic tài khoản, môi trường thực thi và trạng thái thành các đơn vị tối thiểu có thể lập lịch độc lập, nhằm đạt được khả năng thực thi đồng thời cao trong chuỗi và khả năng phản hồi độ trễ thấp. Đổi mới chính mà MegaETH đề xuất là: Kiến trúc Micro-VM + State Dependency DAG (Đồ thị phụ thuộc trạng thái có hướng vô vòng) và cơ chế đồng bộ mô-đun, cùng nhau xây dựng hệ thống thực thi song song hướng tới "đa luồng trong chuỗi".
Kiến trúc Micro-VM (máy ảo vi mô): Tài khoản tức là luồng
MegaETH đã giới thiệu mô hình thực thi "một máy ảo nhỏ cho mỗi tài khoản (Micro-VM)", làm cho môi trường thực thi "được phân luồng", cung cấp đơn vị cách ly tối thiểu cho lập lịch song song. Những VM này giao tiếp với nhau thông qua tin nhắn bất đồng bộ (Asynchronous Messaging), thay vì gọi đồng bộ, cho phép nhiều VM có thể thực thi độc lập, lưu trữ độc lập, tự nhiên song song.
State Dependency DAG: Cơ chế lập lịch dựa trên đồ thị phụ thuộc
MegaETH đã xây dựng một hệ thống lập lịch DAG dựa trên mối quan hệ truy cập trạng thái tài khoản, hệ thống này duy trì một đồ thị phụ thuộc toàn cầu (Dependency Graph) theo thời gian thực. Mỗi giao dịch sẽ mô hình hóa các tài khoản bị thay đổi và các tài khoản được đọc thành mối quan hệ phụ thuộc. Các giao dịch không có xung đột có thể được thực thi song song ngay lập tức, trong khi các giao dịch có mối quan hệ phụ thuộc sẽ được lập lịch và sắp xếp theo thứ tự topo hoặc bị hoãn lại. Đồ thị phụ thuộc đảm bảo tính nhất quán trạng thái và không ghi lại nhiều lần trong quá trình thực thi song song.
Thực thi không đồng bộ và cơ chế callback
B
Tóm lại, MegaETH đã phá vỡ mô hình trạng thái máy đơn luồng EVM truyền thống, thực hiện bao bọc vi máy ảo theo đơn vị tài khoản, điều phối giao dịch thông qua đồ thị phụ thuộc trạng thái, và thay thế ngăn xếp gọi đồng bộ bằng cơ chế thông điệp bất đồng bộ. Đây là một nền tảng tính toán song song được thiết kế lại từ "cấu trúc tài khoản → kiến trúc điều phối → quy trình thực thi" ở mọi chiều, cung cấp một ý tưởng mới mang tính định hướng cho việc xây dựng hệ thống chuỗi trên hiệu suất cao thế hệ tiếp theo.
MegaETH đã chọn con đường tái cấu trúc: hoàn toàn trừu tượng hóa tài khoản và hợp đồng thành VM độc lập, thông qua việc lập lịch thực thi bất đồng bộ để giải phóng tiềm năng song song cực đại. Về lý thuyết, giới hạn song song của MegaETH cao hơn, nhưng cũng khó kiểm soát độ phức tạp hơn, giống như một hệ điều hành phân tán siêu cấp dưới triết lý của Ethereum.
Monad và MegaETH đều có tư tưởng thiết kế khác biệt với phân đoạn (Sharding): phân đoạn chia blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập (phân đoạn Shards) theo chiều ngang, mỗi chuỗi con chịu trách nhiệm một phần giao dịch và trạng thái, phá vỡ giới hạn chuỗi đơn trong việc mở rộng lớp mạng; trong khi đó, Monad và MegaETH đều giữ nguyên tính toàn vẹn của chuỗi đơn, chỉ mở rộng theo chiều ngang ở tầng thực thi, tối ưu hóa việc thực hiện song song trong chuỗi đơn để vượt qua hiệu suất. Cả hai đại diện cho hai hướng trong con đường mở rộng blockchain: củng cố theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang.
Các dự án tính toán song song như Monad và MegaETH chủ yếu tập trung vào con đường tối ưu hóa thông lượng, với mục tiêu cốt lõi là nâng cao TPS trên chuỗi, thông qua thực thi trì hoãn (Deferred Execution) và kiến trúc vi máy ảo (Micro-VM) để đạt được xử lý song song ở mức giao dịch hoặc tài khoản. Pharos Network, với tư cách là một mạng lưới blockchain L1 mô-đun và toàn diện, có cơ chế tính toán song song cốt lõi được gọi là "Rollup Mesh". Kiến trúc này hỗ trợ môi trường đa máy ảo (EVM và Wasm) thông qua sự hợp tác giữa mạng chính và mạng xử lý đặc biệt (SPNs), đồng thời tích hợp các công nghệ tiên tiến như chứng minh không tri thức (ZK) và môi trường thực thi tin cậy (TEE).
Phân tích cơ chế tính toán song song Rollup Mesh: