Web3'te Paralel Hesaplamanın Geleceği

İleri Seviye6/3/2025, 3:30:14 AM
Bu makale, Monad, MegaETH, Sui ve Solana gibi önde gelen mimarileri de kapsayarak Web3 paralel hesaplamanın ölçeklenebilirlik yaklaşımlarını ayrıntılı bir şekilde ele almaktadır. Hesap düzeyinden nesne düzeyine ve Aktör modeline kadar, yeni nesil yüksek performanslı blok zincirlerinin temel tasarım kavramlarını ve gelişim eğilimlerini inceliyoruz.

“Blok Zinciri Üçlemesi”, blok zinciri sistemlerinin tasarımında temel bir dengeyi ortaya koyar: “nihai güvenlik, evrensel katılım ve yüksek hızlı işlem”i aynı anda gerçekleştirmenin zorluğu. “Ölçeklenebilirlik” konusuna gelince, piyasadaki mevcut başlıca blok zinciri ölçeklenme çözümleri, yaklaşımlarına göre şu şekilde kategorize edilebilir:

  • Gelişmiş Ölçeklenebilirlik Uygulamaları: Paralellik, GPU ve çok çekirdekli sistemler gibi yerinde yürütme yeteneklerini artıran çözümler.
  • Durumun Bağımsız Genişlemesi: Durumun yatay olarak bölünmesi veya parçalanması, örneğin sharding, UTXO ve çoklu alt ağlar.
  • Zincir Dışı Dış Kaynak Kullanımı Ölçeklendirmesi: Rollup, Kopya İşlemci ve DA gibi zincir dışı yürütme çözümleri.
  • Ayrık Yapı Genişlemesi: Modüler mimari, işbirlikçi operasyonlar, modül zincirleri ve paylaşılan sıralayıcılar (sequencer), Rollup Mesh gibi çözümler.
  • Asenkron Eşzamanlı Ölçekleme: Aktör modeli, işlem izolasyonu, mesaj odaklı yaklaşımlar ve ajanlar gibi çok iş parçacıklı asenkron zincirler.

Blok zinciri ölçekleme çözümleri arasında zincir içi paralel hesaplama, Rollup, parçalama, DA modülleri, modüler yapılar, Aktör sistemleri, zk-kanıt sıkıştırması ve durumsuz mimari gibi çeşitli yaklaşımlar bulunur. Bu çözümler yürütme, durum, veri ve yapı gibi birden fazla katmanı kapsayarak “çok katmanlı iş birliği ve modüler birleşim” ile tamamlayıcı bir ölçekleme sistemi oluşturur. Bu makale, özellikle paralel hesaplama tabanlı başlıca ölçekleme yöntemlerine odaklanmaktadır.

Zincir içi paralellik, bir blok içindeki işlemlerin veya talimatların paralel yürütülmesine odaklanır. Paralel mekanizmaya göre, ölçeklendirme yöntemleri beş kategoriye ayrılabilir. Her biri farklı performans hedeflerini, geliştirme modellerini ve mimari felsefeleri temsil eder. Paralelliğin granülaritesi inceldikçe, paralelliğin yoğunluğu artar, zamanlama karmaşıklığı yükselir ve programlama ile uygulama zorluğu da artar:

  • Hesap Seviyesi: Solana projesi bu kategoriyi temsil eder.
  • Nesne Düzeyinde Paralellik: Sui projesi bu kategoriyi temsil eder.
  • İşlem Seviyesi: Monad ve Aptos projeleri bu kategoriyi temsil eder.
  • Çağrı Seviyesi / Mikro-VM: MegaETH projesi bu kategoriyi temsil eder.
  • Talimat Düzeyinde Paralellik: GatlingX projesi bu kategoriyi temsil eder.

Aktör sistemi (Ajan/Aktör Modeli) ile temsil edilen çevrimdışı asenkron eşzamanlı model, başka bir paralel hesaplama paradigmasına aittir. Bir çapraz zincir/asenkron mesajlaşma sistemi (bloklanmayan senkronizasyon modeli) olarak her ajan, bağımsız olarak çalışan bir “ajan süreci” olarak faaliyet gösterir, paralel bir şekilde asenkron mesajlaşma yapar, olay odaklıdır ve senkronize programlamaya ihtiyaç duymaz. Dikkate değer projeler arasında AO, ICP ve Cartesi bulunmaktadır.

Bilinen Rollup veya parçalama ölçeklenebilirlik çözümleri, sistem düzeyinde eşzamanlılık mekanizmalarına aittir ve zincir içi paralel hesaplama kapsamına girmez. Ölçeklenebilirliği, “birden fazla zinciri/işlem alanını paralel olarak çalıştırarak” elde ederler, tek bir blok/sanal makine içindeki paralelliği artırmak yerine. Bu tür ölçeklenebilirlik çözümleri bu makalenin odak noktası değildir, ancak yine de mimari kavramların karşılaştırmalı analizi için kullanacağız.

EVM Tabanlı Paralel Geliştirilmiş Zincirler: Uyumluluk ve Performansı Bir Araya Getirmek

Ethereum’un seri işleme mimarisi, sharding, Rollup ve modüler mimari gibi bir dizi genişleme girişimi ile gelişmiştir. Ancak, yürütme katmanının verimlilik darboğazı hala tam olarak aşılamamıştır. Bu arada, EVM ve Solidity, günümüzde en geliştirici dostu ve ekolojik olarak en güçlü akıllı sözleşme platformları olmaya devam etmektedir. Bu nedenle, EVM tabanlı paralel güçlendirilmiş zincirler, ekolojik uyumluluk ve yürütme performansı iyileştirmesini dengeleyerek bir sonraki ölçeklenebilirlik evrimi için önemli bir yön haline gelmektedir. Monad ve MegaETH, bu yönde en temsili projeler olup, sırasıyla yüksek eşzamanlılık ve yüksek verimlilik senaryolarına yönelik EVM paralel işleme mimarileri inşa etmekte, gecikmeli yürütme ve durum ayrıştırmasından yola çıkmaktadırlar.

Monad’ın Paralel Hesaplama Mekanizmasının Analizi

Monad, Ethereum Sanal Makinesi (EVM) için yeniden tasarlanmış, yüksek performanslı bir Layer 1 blok zinciridir. Temel paralel kavramı olan pipelining’e dayanan Monad, konsensüs katmanında asenkron yürütme ve yürütme katmanında iyimser paralel yürütme özelliklerine sahiptir. Ayrıca, Monad, konsensüs ve depolama katmanlarında yüksek performanslı bir BFT protokolü (MonadBFT) ve özel bir veritabanı sistemi (MonadDB) sunarak uçtan uca optimizasyon sağlamaktadır.

Pipelining: Çok Aşamalı Boru Hattı Paralel Yürütme Mekanizması

Pipelining, Monad paralel yürütme kavramının temelidir. Temel fikri, blok zincirinin yürütme sürecini birden fazla bağımsız aşamaya ayırmak ve bu aşamaları paralel olarak işleyerek üç boyutlu bir boru hattı mimarisi oluşturmaktır. Her bir aşama bağımsız iş parçacıkları veya çekirdekler üzerinde çalışır, bloklar arası eşzamanlı işleme ulaşarak, nihayetinde verimliliği artırır ve gecikmeyi azaltır. Bu aşamalar şunlardır: işlem önerisi (Propose), uzlaşma sağlama (Consensus), işlem yürütme (Execution) ve blok taahhüdü (Commit).

Asenkron Yürütme: Konsensüs - Asenkron Ayrıştırma

Geleneksel blok zincirlerinde, işlem mutabakatı ve yürütme genellikle senkronize süreçlerdir ve bu seri model, performans ölçeklenmesini ciddi şekilde kısıtlar. Monad, “asenkron yürütme” aracılığıyla asenkron mutabakat katmanı, asenkron yürütme katmanı ve asenkron depolama sağlar. Bu, blok süresini ve onay gecikmelerini önemli ölçüde azaltır, sistemi daha dayanıklı hale getirir, işlem akışlarını daha ince hale getirir ve kaynak kullanımını artırır.

Temel Tasarım:

  • Konsensüs süreci (konsensüs katmanı) yalnızca işlemleri sıralamaktan sorumludur ve sözleşme mantığını yürütmez.
  • Yürütme süreci (yürütme katmanı), konsensüs tamamlandıktan sonra asenkron olarak tetiklenir.
  • Konsensüs tamamlandıktan sonra, yürütmenin bitmesini beklemeden hemen bir sonraki blok için konsensüs sürecine girin.

İyimser Paralel Çalışma

Geleneksel Ethereum, durum çakışmalarını önlemek için işlem yürütmesi için katı bir seri model kullanır. Buna karşılık, Monad “iyimser paralel yürütme” stratejisi benimseyerek işlem işleme hızını önemli ölçüde artırır.

Yürütme mekanizması:

  • Monad, çoğu işlemin durum çelişkisi olmadığını varsayarak, tüm işlemleri iyimser bir şekilde paralel olarak gerçekleştirecektir.
  • Aynı zamanda, işlemlerin aynı durumu (okuma/yazma çatışmaları gibi) erişip erişmediğini izlemek için bir “Çatışma Dedektörü” çalıştırın.
  • Bir çelişki tespit edilirse, çelişen işlemler sıralanacak ve durumun doğruluğunu sağlamak için yeniden yürütülecektir.

Monad, mümkün olduğunca az değişiklik yaparak EVM kurallarına uyumlu bir yol seçer. Durum yazımlarını erteleyerek ve yürütme sırasında dinamik olarak çakışmaları tespit ederek paralellik sağlar, bu da Ethereum’un performans versiyonuna benzer. Olgunluğu, EVM ekosisteminin kolayca taşınmasını kolaylaştırır ve EVM dünyasında paralel bir hızlandırıcı görevi görür.

MegaETH’nin Paralel Hesaplama Mekanizmasının Analizi

Monad’ın L1 konumlandırmasından farklı olarak, MegaETH, EVM ile uyumlu, modüler yüksek performanslı paralel yürütme katmanı olarak konumlandırılmıştır. Bağımsız bir L1 genel zincir olarak veya Ethereum üzerinde bir yürütme geliştirme katmanı olarak ya da modüler bir bileşen olarak hizmet edebilir. Temel tasarım hedefi, hesap mantığını, yürütme ortamını ve durumu bağımsız olarak planlanabilir minimal birimlere izole edip parçalamak, böylece yüksek eşzamanlı yürütme ve düşük gecikme yanıt yeteneklerini zincir üzerinde gerçekleştirmektir. MegaETH tarafından önerilen ana yenilikler: Mikro-VM mimarisi + Durum Bağımlılığı DAG’ı (Durum Bağımlılıklarının Yönlendirilmiş Döngüsel Olmayan Grafiği) ve modüler senkronizasyon mekanizmasıdır. Bunlar birlikte “zincir üzerinde iş parçacığı” odaklı bir paralel yürütme sistemi inşa eder.

Mikro-VM Mimarisi: Her Hesap Bir İş Parçacığıdır

MegaETH, “her hesap için bir mikro sanal makine (Micro-VM)” yürütme modelini tanıtır. Bu model yürütme ortamını iş parçacığına ayırır ve paralel zamanlama için en küçük izolasyon birimini sağlar. Bu sanal makineler, senkron çağrılar yerine asenkron mesajlaşma yoluyla iletişim kurar, bu da çok sayıda sanal makinenin bağımsız olarak çalışmasını ve bağımsız olarak depolanmasını sağlar, doğal paralelliği mümkün kılar.

Durum Bağımlılığı DAG: Bağımlılık Grafikleri Tarafından Yönlendirilen Bir Zamanlama Mekanizması

MegaETH, hesap durumu erişim ilişkilerine dayalı bir DAG zamanlama sistemi geliştirmiştir. Sistem, her işlem sırasında hangi hesapların değiştirildiğini ve hangi hesapların okunduğunu bağımlılık olarak modelleyerek gerçek zamanlı olarak küresel bir Bağımlılık Grafiği tutar. Çatışmayan işlemler paralel olarak yürütülebilirken, bağımlılıkları olan işlemler ise bir topolojik sıraya göre sıralanacak veya ertelenecektir. Bağımlılık grafiği, paralel yürütme sürecinde durum tutarlılığını ve tekrarsız yazmayı garanti eder.

Asenkron Yürütme ve Geri Arama Mekanizması

MegaETH, geleneksel EVM seri çağrılarının sorunlarını ele alarak, Aktör Modeli’nin asenkron mesajlaşmasına benzer şekilde, asenkron programlama paradigması üzerine inşa edilmiştir. Sözleşme çağrıları asenkron (tekrar etmeyen yürütme) olup, A -> B -> C sözleşmesi çağrıldığında, her çağrı engellenmeden asenkron olarak yapılır. Çağrı yığını, asenkron bir çağrı grafiğine (Çağrı Grafiği) genişler. İşlem süreci \= asenkron grafiği gezinme + bağımlılık çözümü + paralel zamanlama.

Özetle, MegaETH, mikro sanal makine kapsüllemelerini hesap bazında uygulayarak, durum bağımlılık grafiği aracılığıyla işlemleri planlayarak ve senkron çağrı yığını yerine asenkron mesaj mekanizması kullanarak geleneksel EVM tek iş parçacıklı durum makinesi modelini kırar. Bu, “hesap yapısı, planlama mimarisi ve yürütme akışı” boyutlarında tamamen yeniden tasarlanmış bir paralel hesaplama platformudur ve yüksek performanslı zincir üstü sistemlerin bir sonraki neslinin inşası için paradigmaya dayalı yeni bir yaklaşım sunar.

MegaETH, hesapları ve sözleşmeleri bağımsız bir VM’ye tamamen soyutlayarak yeniden yapılandırma yolunu seçti ve eşzamanlı yürütme zamanlamasıyla aşırı paralel potansiyeli serbest bıraktı. Teorik olarak, MegaETH’nin paralel sınırı daha yüksek, ancak karmaşıklığı kontrol etmek de daha zordur. Bu, Ethereum konsepti altında süper dağıtılmış bir işletim sistemine benzemektedir.

Monad ve MegaETH’in tasarım kavramları parçalama (sharding) ile oldukça farklıdır: parçalama, blok zincirini birden fazla bağımsız alt zincire (shard) yatay olarak böler ve her alt zincir, işlemlerin ve durumların bir kısmından sorumlu olur, tek bir zincirin sınırlamalarını aşarak ağ katmanında ölçeklenebilirlik elde eder. Oysa Monad ve MegaETH, tek bir zincirin bütünlüğünü korur ve yalnızca yürütme katmanında yatay ölçeklenebilirlik sağlar, tek zincir içinde aşırı paralel yürütme yoluyla performansı optimize eder. İkisi, blok zinciri ölçeklenebilirlik yolunda iki yönü temsil eder: dikey güçlendirme ve yatay genişleme.

Monad ve MegaETH gibi projeler, zincir üstü TPS’yi artırma temel hedefiyle verim optimizasyon yollarına odaklanıyor. Gecikmeli Yürütme ve Mikro-VM mimarileri aracılığıyla işlem düzeyinde veya hesap düzeyinde paralel işleme gerçekleştiriyorlar. Pharos Network, modüler, tam yığın paralel L1 blok zinciri ağı olarak, “Rollup Mesh” olarak bilinen ana paralel hesaplama mekanizmasına sahiptir. Bu mimari, ana ağ ve Özel İşleme Ağları (SPN’ler) arasındaki işbirliği sayesinde çoklu sanal makine ortamlarını (EVM ve Wasm) desteklerken, Sıfır Bilgi Kanıtları (ZK) ve Güvenilir Yürütme Ortamları (TEE) gibi ileri teknolojileri entegre etmektedir.

Rollup Mesh Paralel Hesaplama Mekanizmasının Analizi

Tam Yaşam Döngüsü Asenkron Boru Hattı: Pharos, bir işlemin çeşitli aşamalarını (konsensüs, yürütme, depolama gibi) ayrıştırır ve asenkron bir işleme yaklaşımını benimser, böylece her aşamanın bağımsız ve paralel bir şekilde ilerlemesine olanak tanır ve böylece genel işleme verimliliğini artırır.

Çift VM Paralel Yürütme: Pharos, geliştiricilerin ihtiyaçlarına göre uygun yürütme ortamını seçmelerine olanak tanıyan EVM ve WASM olmak üzere iki sanal makine ortamını destekler. Bu çift VM mimarisi, sistemin esnekliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda paralel yürütme yoluyla işlem işleme yeteneklerini de geliştirir.

Özel İşlem Ağları (SPN’ler): SPN’ler, modüler alt ağlara benzer şekilde, belirli türdeki görevler veya uygulamalarla başa çıkmak üzere tasarlanmış, Pharos mimarisinin ana bileşenleridir. SPN’ler aracılığıyla, Pharos dinamik kaynak tahsisi ve paralel görev işleme gerçekleştirebilir, bu da sistemin ölçeklenebilirliğini ve performansını daha da artırır.

Modüler Konsensüs ve Yeniden Stake Etme: Pharos, birden fazla konsensüs modelini (PBFT, PoS, PoA gibi) destekleyen esnek bir konsensüs mekanizması sunar ve Restaking protokolü aracılığıyla ana ağ ile SPN’ler arasında güvenli paylaşım ve kaynak entegrasyonu sağlar.

Ayrıca, Pharos, yerel depolama motorunun yürütme modelini çoklu versiyon Merkle ağaçları, Delta Kodlama, Versiyonlu Adresleme ve ADS İtme teknolojilerini kullanarak yeniden yapılandırdı ve yüksek verimlilik, düşük gecikme ve güçlü doğrulanabilir zincir üstü işleme yetenekleri sağlayan yerel blok zinciri yüksek performanslı depolama motoru Pharos Store’u başlattı.

Genel olarak, Pharos’un Rollup Mesh mimarisi, modüler bir tasarım ve asenkron işleme mekanizması aracılığıyla yüksek performanslı paralel hesaplama yetenekleri elde eder. Pharos, “zincir üstü paralellik” için bir yürütme optimize edici olarak değil, Rollup’lar arası paralellik için bir zamanlama koordinatörü olarak hareket eder, bunun yerine SPN’ler aracılığıyla heterojen özel yürütme görevlerini üstlenir.

Monad, MegaETH ve Pharos’un paralel yürütme mimarisinin yanı sıra, EVM paralel hesaplamada GPU hızlandırmasının uygulama yollarını araştıran bazı projelerin piyasada bulunduğunu da gözlemliyoruz. Bu projeler, EVM paralel ekosistemine önemli bir tamamlayıcı ve öncü deney olarak hizmet etmektedir. Bunlar arasında, Reddio ve GatlingX iki temsili yaklaşımdır:

  • Reddio, zkRollup ve GPU paralel yürütme mimarisini birleştiren yüksek performanslı bir platformdur. Temeli, EVM yürütme sürecini yeniden yapılandırmakta ve çoklu iş parçacığı zamanlaması, asenkron durum depolama ve işlem gruplarının GPU hızlandırmalı yürütmesi aracılığıyla yürütme katmanında yerel paralelleşme sağlamaktadır. İşlem düzeyinde ve işlem düzeyinde (opcode’ların çoklu iş parçacığı ile yürütülmesi) paralel granülerliğe aittir. Tasarımı, çoklu iş parçacığı toplu yürütmeyi, asenkron durum yüklemeyi ve işlem mantığının GPU paralel işlenmesini (CUDA-Uyumlu Paralel EVM) tanıtmaktadır. Monad/MegaETH gibi, Reddio da yürütme katmanında paralel işleme odaklanmaktadır. Fark, yürütme motorunun GPU paralel mimarisi aracılığıyla yeniden yapılandırılmasıdır. Bu, yüksek verim ve hesaplama yoğun senaryolar (örneğin, AI çıkarımı) için özel olarak tasarlanmıştır. SDK piyasaya sürüldü ve entegre edilebilir bir yürütme modülü sağlıyor.
  • GatlingX, “GPU-EVM” olduğunu iddia ediyor ve geleneksel EVM sanal makinesinin “talimat düzeyinde seri yürütme” modelini GPU’ya özgü paralel yürütme ortamına taşımayı amaçlayan daha radikal bir mimari öneriyor. Temel mekanizması, EVM bytecode’unu dinamik olarak CUDA paralel görevlerine derlemeyi, talimat akışlarını GPU çok çekirdekli birimlerde yürütmeyi içeriyor. Böylece EVM’nin en düşük seviyedeki ardışık darboğazını aşmayı başarıyor. Talimat düzeyinde (Instruction-Level Parallelism, ILP) paralel granülerliğe aittir. Monad/MegaETH’nin “işlem düzeyinde/hesap düzeyinde” paralel granülerliği ile karşılaştırıldığında, GatlingX’in paralel mekanizması, talimat düzeyindeki optimizasyon yollarına daha yakındır ve sanal makine motorunun temel yeniden yapılandırmasına daha benzemektedir. Şu anda kavramsal aşamadadır, bir beyaz kağıt ve mimari taslaklar yayımlandı, ancak henüz bir SDK veya ana ağ yok.
  • Artela, farklılaştırılmış bir paralel tasarım konsepti önermektedir. EVM++ mimarisini WebAssembly (WASM) sanal makinesi ile tanıtarak, geliştiricilerin EVM uyumluluğunu korurken zincir üzerinde dinamik olarak uzantılar ekleyip çalıştırmalarına olanak tanır ve Aspect programlama modelini kullanır. Sözleşme çağrılarının (Fonksiyon/Uzantı) ayrıntı seviyesini minimum paralel birim olarak alır, EVM sözleşmesi çalışma zamanında Uzantı modüllerinin (“takılabilir ara yazılım” benzeri) enjekte edilmesini destekleyerek mantıksal ayrıştırma, asenkron çağrılar ve modül seviyesinde paralel yürütme sağlar. Uygulama katmanının bileşenlenebilirliği ve modüler mimarisi üzerinde daha fazla odaklanır. Bu konsept, gelecekteki karmaşık çok modüllü uygulamalar için yeni fikirler sunmaktadır.

Yerel Paralel Mimari Zincirleri: Sanal Makine Yürütme Varlığının Yeniden Yapılandırılması

Ethereum EVM yürütme modeli, tasarımından bu yana, ağdaki tüm düğümler arasında durum değişikliklerinin belirleyiciliğini ve tutarlılığını sağlamak amacıyla “işlem toplam sırası + seri yürütme” tek iş parçacıklı mimarisini benimsemiştir. Ancak, bu mimarinin, sistemin verimliliğini ve ölçeklenebilirliğini sınırlayan doğuştan performans darboğazları vardır. Buna karşılık, Solana (SVM), MoveVM (Sui, Aptos) ve Cosmos SDK üzerinde inşa edilen Sei v2gibi yerel paralel hesaplama mimarisi zincirleri, baştan sona paralel yürütme için tasarlanmıştır ve aşağıdaki avantajları sunar:

  • Durum Modeli Doğal Olarak Ayrılır: Solana, bir hesap kilitleme beyan mekanizması benimser, MoveVM bir nesne mülkiyet modeli getirir ve Sei v2, işlem türlerine göre sınıflandırarak statik çatışma belirlemesini sağlar, işlem düzeyinde eşzamanlı programlamayı destekler.
  • Sanal Makine Eşzamanlılık Optimizasyonu: Solana’nın Sealevel motoru yerel olarak çok iş parçacıklı yürütmeyi destekler; MoveVM, statik eşzamanlılık grafiği analizi yapabilir; Sei v2, çok iş parçacıklı eşleştirme motoru ve paralel VM modülü entegre eder.

Elbette, bu tür yerel paralel zincirler ekolojik uyumluluk zorluklarıyla da karşılaşmaktadır. EVM dışı mimariler genellikle tamamen yeni geliştirme dilleri (örneğin Move, Rust) ve araç zincirleri gerektirir. Bu da geliştiriciler için belirli bir geçiş maliyeti ortaya çıkarır. Ayrıca, geliştiricilerin durum erişim modelleri, eşzamanlılık sınırları ve nesne yaşam döngüleri gibi yeni kavramları da öğrenmeleri gerekir. Bunların hepsi anlamayı zorlaştırır ve geliştirme paradigmaları üzerinde daha yüksek talepler getirir.

Solana ve SVM’nin Sealevel Paralel Motorunun Prensibi

Solana’nın Sealevel yürütme modeli, hesap tabanlı bir paralel zamanlama mekanizmasıdır ve Solana’nın zincir üzerindeki paralel işlem yürütümünü başarmak için kullandığı temel motordur. “Hesap beyanı + statik zamanlama + çoklu iş parçacığı yürütme” mekanizması aracılığıyla, akıllı sözleşme seviyesinde yüksek performanslı eşzamanlılık gerçekleştirilir. Sealevel, üretim ortamında zincir üzerindeki eşzamanlı zamanlamayı başarıyla uygulayan blok zinciri alanındaki ilk yürütme modelidir. Mimari fikirleri, birçok sonraki paralel hesaplama projesini etkilemiş, yüksek performanslı Layer 1 paralel tasarımı için bir referans paradigması olarak hizmet etmiştir.

Temel Mekanizma:

  1. Açık Hesap Erişim Beyanı (Hesap Erişim Listeleri): Her işlem, gönderim anında ilgili hesapları (okuma/yazma) beyan etmelidir. Bu, sistemin işlemler arasında durum çatışmaları olup olmadığını belirlemesine olanak tanır.

  2. Çatışma Tespiti ve Çoklu İş Parçacığı Zamanlaması:

    • Eğer iki işlemin eriştiği hesaplar kümesinin kesişimi yoksa, paralel olarak gerçekleştirilebilirler.
    • Çatışma varsa, bağımlılık sırasına göre sırayla yürütün.
    • Zamanlayıcı, bağımlılık grafiğine dayalı olarak işlemleri farklı iş parçalarına tahsis eder.
  1. Bağımsız Yürütme Bağlamı (Program Çağrısı Bağlamı): Her sözleşme çağrısı, paylaşılan bir yığın olmadan, izole bir bağlamda çalışır ve bu da çağrılar arası müdahaleyi engeller.

Sealevel, Solana’nın paralel yürütme zamanlama motorudur; SVM ise Sealevel üzerinde inşa edilmiş akıllı sözleşme yürütme ortamıdır (BPF sanal makinesi kullanarak). Birlikte, Solana’nın yüksek performanslı paralel yürütme sisteminin teknik temelini oluştururlar.

Eclipse, Solana VM’yi modüler zincirlere (Ethereum L2 veya Celestia gibi) dağıtan bir projedir ve Solana’nın paralel yürütme motorunu Rollup yürütme katmanı olarak kullanır. Eclipse, Solana yürütme katmanını (Sealevel + SVM) Solana ana ağından ayırmayı ve modüler bir mimariye taşımayı öneren ilk projelerden biridir ve Solana’nın “süper güçlü eşzamanlı yürütme modelini” Yürütme Katmanı Hizmet Olarak modüler hale getirir. Bu nedenle, Eclipse aynı zamanda paralel hesaplama kategorisine de girmektedir.

Neon’un yaklaşımı farklıdır; EVM’yi SVM/Sealevel ortamında çalıştırmak için tanıtmaktadır. Geliştiricilerin SVM ortamında çalışan sözleşmeler geliştirmek için Solidity kullanmalarına imkan tanıyan, EVM ile uyumlu bir çalışma zamanı katmanı oluşturur, ancak zamanlama yürütmesi SVM + Sealevel kullanır. Neon, paralel hesaplamada yenilikleri vurgulamak yerine Modüler Blok Zinciri kategorisine daha fazla eğilim göstermektedir.

Özetle, Solana ve SVM, Sealevel yürütme motoruna dayanır ve Solana işletim sisteminin zamanlama felsefesi, hızlı bir şekilde yürütme yapmasına rağmen nispeten düşük esneklik ile bir çekirdek zamanlayıcısınınki ile benzerdir. Bu, yerel yüksek performanslı, paralel hesaplama genel zinciridir.

MoveVM Mimarisi: Kaynak ve Nesne Tabanlı

MoveVM, zincir üzerindeki kaynakların güvenliği ve paralel yürütme için tasarlanmış bir akıllı sözleşme sanal makinesidir. Temel dili Move, başlangıçta Meta (eski adıyla Facebook) tarafından Libra projesi için geliştirilmiştir ve “kaynağın bir nesne olarak” kavramını vurgulamaktadır. Tüm zincir üzerindeki durumlar, net mülkiyet ve yaşam döngüsüne sahip nesneler olarak var olur. Bu, MoveVM’nin derleme zamanında işlemler arasında durum çatışmaları olup olmadığını analiz etmesine olanak tanır, nesne düzeyinde statik paralel zamanlama yapabilmesini sağlar ve Sui ve Aptosgibi yerel paralel genel blok zincirlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sui’nin Nesne Sahipliği Modeli

Sui’nin paralel hesaplama yeteneği, benzersiz durum modelleme yaklaşımından ve dil seviyesinde statik analiz mekanizmasından kaynaklanmaktadır. Geleneksel blok zincirlerinin küresel durum ağaçları kullanmasının aksine, Sui, nesne merkezli bir durum model seti oluşturmuş ve MoveVM’in doğrusal tür sistemi ile birleştirerek, paralel zamanlamanın derleme zamanında tamamlanabilen belirleyici bir süreç olmasını sağlamıştır.

Nesne Modeli, Sui’nin paralel mimarisinin temelini oluşturur. Sui, tüm zincir üstü durumları, her biri benzersiz bir kimlik, net bir sahip (hesap veya sözleşme) ve tip tanımları olan bağımsız nesnelere soyutlar. Bu nesneler birbirleriyle durum paylaşmaz, bu da doğal bir izolasyon sağlar. Sözleşmeler, çağrıldıklarında dahil olan nesnelerin kümesini açık bir şekilde beyan etmelidir, bu da geleneksel “küresel durum ağacı” zincir üzerindeki durum bağlantı sorunlarını ortadan kaldırır. Bu tasarım, zincir üstü durumları birkaç bağımsız birime böler ve eş zamanlı yürütmeyi yapısal olarak mümkün kılan bir zamanlama önermesi haline getirir.

Statik Mülkiyet Analizi, Move dilinin doğrusal tür sistemi desteği altında uygulanan bir derleme zamanı analiz mekanizmasıdır. Bu, sistemin, işlemler gerçekleştirilmeden önce nesne mülkiyeti aracılığıyla hangi işlemlerin durum çakışmalarına yol açmayacağını çıkarsamasını sağlar ve böylece onları paralel yürütme için düzenler. Geleneksel çalışma zamanı çakışma tespiti ve geri alma ile karşılaştırıldığında, Sui’nin statik analiz mekanizması, yürütme verimliliğini önemli ölçüde artırırken, planlama karmaşıklığını büyük ölçüde azaltır. Bu, yüksek verimlilik ve belirleyici paralel işleme yeteneklerinin elde edilmesinde anahtardır.

Sui, nesneler temelinde durum alanını böler ve derleme zamanı sahiplik analizi ile birleştirerek düşük maliyetli, geri alma gerektirmeyen nesne düzeyinde paralel yürütme sağlar. Geleneksel zincirlerin seri yürütmesi veya çalışma zamanı kontrollerine kıyasla, Sui yürütme verimliliği, sistem determinizmi ve kaynak kullanımında önemli iyileştirmeler sağlamıştır.

Aptos’un Block-STM Yürütme Mekanizması

Aptos, Move diline dayanan yüksek performanslı bir Layer 1 blok zinciridir ve paralel yürütme yeteneği öncelikle kendi geliştirdiği Block-STM (Block-level Software Transactional Memory) çerçevesinden gelmektedir. Sui’nin “derleme zamanı statik paralellik” stratejisini benimseme eğiliminden farklı olarak, Block-STM, “çalışma zamanı iyimser eşzamanlılık + çakışma geri alma” dinamik zamanlama mekanizmasına aittir ve karmaşık bağımlılıklara sahip işlem setlerini ele almak için uygundur.

Block-STM, bir bloğun işlemlerinin yürütülmesini üç aşamaya ayırır:

  • Spekülatif Yürütme: Tüm işlemlerin yürütülmeden önce çelişkisiz olduğu varsayılır ve sistem, işlemleri eşzamanlı yürütme için birden fazla iş parçacığına planlar, eriştikleri hesap durumlarını (okuma seti/yazma seti) kaydeder.
  • Çatışma Tespiti ve Doğrulama Aşaması: Sistem, yürütme sonuçlarını doğrular: Eğer iki işlem bir okuma-yazma çatışmasına sahipse (örneğin, Tx1, Tx2 tarafından yazılan durumu okur), bunlardan biri geri alınacaktır.
  • Çatışma İşlemi Geri Alma Yeniden Deneme (Yeniden Deneme Aşaması): Çatışma işlemleri, bağımlılıkları çözülene kadar yürütülmek üzere yeniden planlanacak ve nihayetinde tüm işlemler için geçerli ve belirleyici bir durum taahhüt sırası oluşturacaktır.

Block-STM, “iyimser paralellik + geri alma denemesi” uygulayan dinamik bir yürütme modelidir ve durum yoğun ve mantıksal olarak karmaşık zincir üstü işlem yığın işleme senaryoları için uygundur. Aptos’un yüksek çok yönlülükte ve yüksek verimlilikte bir genel zincir inşa etmesi için paralel hesaplamanın çekirdeğidir.

Solana, mühendislik zamanlama fraksiyonudur, daha çok bir “işletim sistemi çekirdeği” gibidir. Açık durum sınırları ve kontrol edilebilir yüksek frekanslı ticaret için uygundur, bir donanım mühendisliği tarzını yansıtır ve zinciri donanım gibi çalıştırmak için tasarlanmıştır (Donanım seviyesi paralel yürütme). Aptos, sistem hata toleransı fraksiyonudur, daha çok bir “veritabanı eşzamanlılık motoru” gibidir. Güçlü durum bağlılığı ve karmaşık çağrı zincirleri olan sözleşmeler için uygundur. Sui, derleme zamanı güvenliği fraksiyonudur, daha çok bir “kaynak odaklı akıllı dil platformu” gibidir. Varlık ayrımı ve net kombinasyonlar ile zincir üzerindeki uygulamalar için uygundur. Aptos ve Sui, zinciri program dili mühendisleri olarak işletmek için tasarlanmıştır ve yazılım seviyesi kaynak güvenliğini sağlamaktadır. Üçü, Web3’te paralel hesaplamanın teknik uygulanması için farklı felsefi yolları temsil etmektedir.

Cosmos SDK Paralel Ölçeklenme Türü

Sei V2, Cosmos SDK üzerine inşa edilmiş yüksek performanslı bir ticaret genel zinciridir. Paralel yetenekleri esas olarak iki açıdan kendini göstermektedir: çoklu iş parçacıklı eşleştirme motoru ve sanal makine katmanında paralel yürütme optimizasyonu. Yüksek frekanslı, düşük gecikmeli zincir içi ticaret senaryolarına, örneğin, emir defteri DEX’leri ve zincir içi borsa altyapısına hizmet vermeyi amaçlamaktadır.

Temel Paralel Mekanizma:

  • Paralel Eşleştirme Motoru: Sei V2, sipariş eşleştirme mantığında çok iş parçacıklı bir yürütme yolu sunar, sipariş defterini eşleştirme mantığından iş parçacığı seviyesinde ayırır ve birden fazla piyasa (işlem çiftleri) arasındaki eşleştirme görevlerinin paralel olarak işlenmesine olanak tanır. Böylece tek iş parçacığı darboğazlarını önler.
  • Sanal Makine Düzeyinde Eşzamanlılık Optimizasyonu: Sei V2, durumlarının çelişmediği koşul altında belirli sözleşme çağrılarının paralel olarak çalışmasına olanak tanıyan eşzamanlı yürütme yeteneklerine sahip bir CosmWasm çalışma ortamı oluşturdu ve bir işlem türü sınıflandırma mekanizması ile birlikte daha yüksek bir verimlilik kontrolü sağladı.
  • Eşzamanlı Konsensüs ile Yürütme Katmanı Zamanlamasının Birleştirilmesi: Konsensüs katmanı ile yürütme katmanı arasındaki verimliliği artırarak, genel blok işleme verimliliğini artıran, “İkiz-Turbo” konsensüs mekanizmasının tanıtımı.

UTXO Model Yenilikçisi Fuel

Fuel, Ethereum’un modüler mimarisi temel alınarak tasarlanmış yüksek performanslı bir yürütme katmanıdır ve temel paralel mekanizması geliştirilmiş bir UTXO modelinden (Harcanmamış İşlem Çıkışı) kaynaklanmaktadır. Ethereum’un hesap modelinin aksine, Fuel varlıkları ve durumları temsil etmek için bir UTXO yapısı kullanır; bu yapı doğası gereği durum izolasyonuna sahiptir. Bu da hangi işlemlerin güvenle paralel olarak yürütülebileceğini belirlemeyi kolaylaştırır. Ek olarak, Fuel, Sway (Rust’a benzer) adında kendi geliştirdiği bir akıllı sözleşme dilini tanıtır ve işlem yürütülmeden önce girdi çatışmalarını belirlemek için statik analiz araçları ile birleştirerek verimli ve güvenli işlem düzeyinde paralel zamanlama sağlar. Performans ve modülerliği dengeleyen bir EVM alternatif yürütme katmanı olarak hizmet eder.

Aktör Modeli: Ajanların Eşzamanlı Yürütülmesi İçin Yeni Bir Paradigma

Aktör Modeli, ajan süreçlerini (Ajan veya Süreç) birim olarak kullanan paralel bir yürütme paradigmasıdır ve geleneksel senkron hesaplamadan, zincir üzerindeki küresel durumu (Solana/Sui/Monad gibi “zincir içi paralel hesaplama” senaryoları) farklıdır. Her ajanın kendi bağımsız durumu ve davranışı olduğunu vurgular ve asenkron mesajlar aracılığıyla iletişim kurar ve zamanlama yapar. Bu mimari altında, zincir içi sistemler çok sayıda ayrık süreci eşzamanlı olarak çalıştırabilir, güçlü ölçeklenebilirlik ve asenkron hata toleransı sağlar. Temsilci projeler arasında AO (Arweave AO), ICP (Internet Computer) ve Cartesi bulunmaktadır. Bu projeler blok zincirinin bir yürütme motorundan “zincir içi işletim sistemi”ne evrimini yönlendirmekte, AI Ajanları, çoklu görev etkileşimleri ve karmaşık mantık orkestrasyonu için yerel altyapı sağlamaktadır.

Aktör Model’ün tasarımının Sharding ile belirli yüzeysel benzerlikleri olsa da (eşzamanlılık, durum izolasyonu ve asenkron işlem gibi), temelde tamamen farklı teknik yolları ve sistem felsefelerini temsil ederler. Aktör Modeli, her bir ajanın (Actor) bağımsız olarak çalıştığı ve kendi durumunu koruduğu, mesaj odaklı bir yaklaşım aracılığıyla etkileşimde bulunduğu “çoklu işlem asenkron hesaplama”yı vurgular. Oysa Sharding, durumu ve uzlaşmayı “yatay bölümlendirme” mekanizmasıdır, tüm blok zincirini çok sayıda bağımsız alt sistem (Shard) halinde bölerek işlem yapar. Aktör Modeli, Web3 dünyasında “dağıtılmış ajan işletim sistemi”ne daha çok benzerken, Sharding, zincir üstü işlem işleme yetenekleri için yapısal bir ölçeklenme çözümüdür. Her ikisi de eşzamanlılık sağlar, ancak başlangıç noktaları, hedefleri ve yürütme mimarileri farklıdır.

AO (Arweave), Depolama Katmanının Üzerinde Süper Paralel Bir Bilgisayar

AO, büyük ölçekli asenkron ajanların çalışmasını destekleyen zincir üstü bir işletim sistemi inşa etme temel hedefiyle, Arweave kalıcı depolama katmanında çalışan merkeziyetsiz bir hesaplama platformudur.

Temel Mimari Özellikler:

  • Süreç Mimarisi: Her bir ajan bir Süreç olarak adlandırılır, bağımsız bir duruma, bağımsız bir zamanlayıcıya ve yürütme mantığına sahiptir.
  • Zincir Yapısı Yok: AO bir zincir değildir, Arweave tabanlı merkeziyetsiz bir depolama katmanı ve çoklu ajan mesaj odaklı yürütme motorudur.
  • Asenkron Mesaj Zamanlama Sistemi: Süreçler mesajlar aracılığıyla iletişim kurar, kilitsiz asenkron bir işletim modeli benimser, bu da doğası gereği eşzamanlı ölçeklemeyi destekler.
  • Kalıcı Durum Depolama: Tüm ajan durumları, mesaj kayıtları ve talimatlar Arweave üzerinde kalıcı olarak kaydedilir, bu da tam bir denetlenebilirlik ve merkeziyetsiz şeffaflık sağlar.
  • Ajan-Yerel: Karmaşık çok adımlı görevleri (AI ajanları, DePIN protokol yöneticileri, otomatik görev orkestratörleri vb. gibi) dağıtmak için uygundur, “zincir üstü AI yardımcı işlemcisi” oluşturabilir.

AO, esnekliği ve modüler ayrıştırmayı vurgulayan aşırı bir “yerel akıllı yapı + depolama odaklı + zincir-sız mimari” yaklaşımını takip etmektedir. Bu, “depolama katmanının üzerine inşa edilmiş mikro çekirdek çerçevesi”dir ve kasıtlı olarak daraltılmış sistem sınırları ile hafif hesaplama ve birleştirilebilir kontrol yapılarını vurgulamaktadır.

ICP (Internet Computer), Tam Yığın Web3 Barındırma Platformu

ICP, DFINITY tarafından başlatılan Web3 yerel tam yığın zincir üstü uygulama platformudur. Zincir üstü hesaplama yeteneklerini Web2 benzeri bir deneyime genişletmeyi hedeflemekte olup, tam hizmet barındırma, alan bağlama ve sunucusuz mimariyi desteklemektedir.

Temel Mimari Özellikleri:

  • Kapsül Mimarisi (Akıllı Ajanlar Olarak Konteynerler): Her Kapsül, bağımsız durum, kod ve asenkron zamanlama yeteneklerine sahip olan Wasm VM üzerinde çalışan bir akıllı ajandır.
  • Alt Ağ Dağıtık Konsensüs Sistemi: Tüm ağ, her biri bir grup Canister’ı koruyan ve BLS imza mekanizması aracılığıyla konsensüse ulaşan birden fazla Alt Ağ’dan oluşmaktadır.
  • Asenkron Çağrı Modeli: Kanisterler, birbirleriyle asenkron mesajlaşma yoluyla iletişim kurar, bloklama yapmayan yürütmeyi destekler ve doğasında paralellik barındırır.
  • Zincir Üzerinde Web Barındırma: Akıllı sözleşmeleri doğrudan ön uç sayfalarını barındırmak için destekler, yerel DNS eşlemesi ile birlikte, dApp’lere doğrudan tarayıcı erişimini destekleyen ilk blok zinciri platformudur.
  • Kapsamlı Sistem Fonksiyonları: Zincir üzerindeki sıcak güncellemeler, kimlik doğrulama, dağıtık rastgelelik, zamanlayıcılar ve diğer sistem API’leri ile donatılmıştır, karmaşık zincir üstü hizmet dağıtımı için uygundur.

ICP, ağır bir platform, entegre kapsülleme ve güçlü platform kontrol işletim sistemi paradigması seçiyor. Entegre konsensüs, yürütme, depolama ve erişim ile “Blok Zinciri İşletim Sistemi” sunuyor. Tam hizmet barındırma yeteneklerine vurgu yapar ve sistem sınırı tam yığın bir Web3 barındırma platformuna genişler.

Ayrıca, Aktör Modeli paradigmasına dayanan diğer paralel hesaplama projeleri aşağıdaki tabloya bakabilir:

Özet ve Görünüm

Sanal makine mimarisi ve dil sistemlerindeki farklılıklar temel alınarak, blok zinciri paralel hesaplama çözümleri kabaca iki kategoriye ayrılabilir: EVM tabanlı paralel geliştirme zincirleri ve yerel paralel mimari zincirleri (EVM dışı).

Birincisi, yürütme katmanının derin optimizasyonu sayesinde daha yüksek verim ve paralel işlem yetenekleri elde ederken EVM/Solidity ekosistemi ile uyumluluğunu korur. Ethereum varlıklarını ve geliştirme araçlarını miras almak ve aynı zamanda performans atılımları gerçekleştirmek istenen senaryolar için uygundur. Temsilci projeler şunlardır:

  • Monad: Konsensüs sağlandıktan sonra gecikmeli yazmalar ve çalışma zamanı çatışma tespiti aracılığıyla EVM ile uyumlu iyimser bir paralel yürütme modeli elde eder, bir bağımlılık grafiği oluşturur ve çoklu iş parçacığı ile yürütmeyi planlar.
  • MegaETH: Her bir hesabı/sözleşmeyi bağımsız bir Mikro-VM olarak soyutlayarak, asenkron mesajlaşma ve durum bağımlılık grafikleri temelinde yüksek derecede ayrılmış hesap seviyesinde paralel zamanlama sağlar.
  • Pharos: SPN modülü ile asenkron boru hatları aracılığıyla işbirliği yapan bir Rollup Mesh mimarisi inşa ederek süreçler arasında sistem düzeyinde paralel işleme ulaşmak.
  • Reddio: zkRollup + GPU mimarisini benimser, toplu SNARK üretimi yoluyla zkEVM’nin zincir dışı doğrulama sürecini hızlandırmaya odaklanarak doğrulama verimini artırır.

İkincisi, Ethereum uyumluluğunun sınırlamalarından tamamen kurtulmakta, sanal makine, durum modeli ve zamanlama mekanizmasından yürütme paradigmasını yeniden tasarlayarak yerel yüksek performanslı eşzamanlılık yeteneklerini elde etmektedir. Tipik alt sınıflar şunlardır:

  • Solana (SVM Sistemi): Hesap erişim beyanları ve statik çelişki grafiği planlamasına dayanan, bir hesap düzeyinde paralel yürütme modelini temsil eder.
  • Sui / Aptos (MoveVM Sistemi): Kaynak nesne modeli ve tür sistemi üzerine kurulu olup, derleme zamanı statik analizini destekler ve nesne düzeyinde paralellik sağlar.
  • Sei V2 (Cosmos SDK Rotası): Cosmos mimarisi içinde çoklu iş parçacıklı eşleştirme motoru ve sanal makine eşzamanlılık optimizasyonu tanıtır, yüksek frekanslı ticaret uygulamaları için uygundur.
  • Fuel (UTXO + Sway Mimarisi): UTXO girdi setlerinin statik analizi ile işlem düzeyinde paralellik sağlamak, modüler bir yürütme katmanı ve özelleştirilmiş akıllı sözleşme dili Sway ile birleştirilmiştir.

Ayrıca, Aktör Modeli, daha geniş bir paralel sistem olarak, Wasm veya özel VM’ler temelinde asenkron bir süreç zamanlama mekanizması aracılığıyla “çoklu ajan bağımsız operasyon + mesaj odaklı işbirliği” zincir üstü yürütme paradigması inşa eder. Temsilci projeler şunları içerir:

  • AO (Arweave AO): Kalıcı depolama tarafından yönlendirilen bir ajan çalışma zamanı, zincir üstü asenkron mikro çekirdek sistemi inşa ediyor.
  • ICP (İnternet Bilgisayarı): En küçük birim olarak kapsüllenmiş ajan (Canister) ile alt ağ koordinasyonu aracılığıyla eşzamansız yüksek ölçeklenebilirlik yürütmesi sağlar.
  • Cartesi: Güvenilir hesaplama sonuçları için zincir üstü doğrulama yolu sağlayarak Linux işletim sistemini zincir dışı bir hesaplama ortamı olarak tanıtır, karmaşık veya kaynak yoğun uygulama senaryoları için uygundur.

Yukarıdaki mantığa dayanarak, mevcut başlıca paralel hesaplama genel zinciri çözümlerini aşağıdaki grafikte gösterilen sınıflandırma yapısına göre sınıflandırabiliriz:

Daha geniş bir ölçeklendirme perspektifinden bakıldığında, sharding ve Rollup (L2), sistemin yatay ölçeklenmesini durum parçalama veya zincir dışı yürütme yoluyla sağlamaya odaklanırken, paralel hesaplama zincirleri (Monad, Sui, Solana gibi) ve aktör odaklı sistemler (AO, ICP gibi) doğrudan yürütme modelini yeniden inşa ederek zincir veya sistem seviyesinde yerel paralellik elde etmeyi amaçlar. Birincisi, çok iş parçacıklı sanal makineler, nesne modelleri ve işlem çatışma analizi gibi yöntemlerle zincir içi verimliliği artırırken; ikincisi, süreçleri/ajanları temel birim olarak kullanır ve birden fazla ajanın eş zamanlı çalışmasını sağlamak için mesaj odaklı ve asenkron yürütme yöntemlerini benimser. Karşılaştırıldığında, sharding ve Rollup, daha çok “yükü birden fazla zincire dağıtmak” veya “zincir dışına dış kaynak kullanmak” gibi bir yaklaşım sergilerken; paralel zincirler ve aktör modeli, “performans potansiyelini yürütme motorundan kurtarmak” ile ilgilidir ve daha derin bir mimari evrim yönünü yansıtır.

Paralel Hesaplama, Parçalı Mimari, Rollup Ölçeklenebilirliği ve Aktör Odaklı Uzantı Yolu Karşılaştırması

Çoğu yerel paralel mimari zincirinin artık ana ağ lansman aşamasına girdiğini belirtmek gerekir. Genel geliştirici ekosistemi hala EVM tabanlı Solidity sistemi ile karşılaştırılabilir değilken, yüksek performanslı yürütme mimarisi ve ekolojik uygulamaların kademeli olarak gelişmesiyle temsil edilen Solana ve Sui gibi projeler, önemli piyasa dikkatini çeken temel halka açık zincirler haline gelmiştir.

Buna karşılık, Ethereum Rollup (L2) ekosistemi “birçok zincirin piyasaya sürülmek üzere koştuğu” veya hatta “aşırı kapasite” aşamasına girmiş olsa da, şu anda başlıca EVM uyumlu paralel geliştirme zincirleri hala genel olarak testnet aşamasındadır ve henüz ana ağ ortamında gerçek bir doğrulamadan geçmemiştir. Ölçeklenebilirlik yetenekleri ve sistem kararlılığı daha fazla incelemeye ihtiyaç duymaktadır. Bu projelerin EVM performansını önemli ölçüde artırıp ekolojik evrimi uyumluluktan ödün vermeden teşvik edip edemeyeceği veya bunun yerine Ethereum’daki likidite ve gelişim kaynaklarının daha fazla farklılaşmasını mı artıracağı henüz belirsizdir.

Bu makale, TechFlow kaynağından alıntılanmıştır. İçeriğin tüm telif hakları yazarı XX’e aittir. Telif haklarına ilişkin sorularınız için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

* Yasal Uyarı 1: Bu içerik, yatırım tavsiyesi niteliğinde değildir. Dijital varlık alım-satımını teşvik etmeyi amaçlamaz, yalnızca bilgilendirme amaçlıdır. Kripto varlıklar yüksek risk içerir ve ciddi fiyat dalgalanmalarına maruz kalabilir. Yatırım kararı vermeden önce kendi finansal durumunuzu değerlendirmeli ve kararınızı bağımsız olarak vermelisiniz.
* Yasal Uyarı 2: Makalede yer alan veriler ve grafikler yalnızca genel bilgilendirme amacıyla sunulmuştur. Tüm içerikler özenle hazırlanmış olsa da, olası hata veya eksikliklerden dolayı sorumluluk kabul edilmez. Gate Akademi ekibi bu içeriği farklı dillere çevirebilir. Hiçbir çeviri makale; kopyalanamaz, çoğaltılamaz veya izinsiz dağıtılamaz.

Paylaş

İçindekiler

EVM Tabanlı Paralel Geliştirilmiş Zincirler: Uyumluluk ve Performansı Bir Araya Getirmek

Yerel Paralel Mimari Zincirleri: Sanal Makine Yürütme Varlığının Yeniden Yapılandırılması

Özet ve Görünüm

Paralel Hesaplama, Parçalı Mimari, Rollup Ölçeklenebilirliği ve Aktör Odaklı Uzantı Yolu Karşılaştırması

Web3'te Paralel Hesaplamanın Geleceği

İleri Seviye6/3/2025, 3:30:14 AM
Bu makale, Monad, MegaETH, Sui ve Solana gibi önde gelen mimarileri de kapsayarak Web3 paralel hesaplamanın ölçeklenebilirlik yaklaşımlarını ayrıntılı bir şekilde ele almaktadır. Hesap düzeyinden nesne düzeyine ve Aktör modeline kadar, yeni nesil yüksek performanslı blok zincirlerinin temel tasarım kavramlarını ve gelişim eğilimlerini inceliyoruz.

EVM Tabanlı Paralel Geliştirilmiş Zincirler: Uyumluluk ve Performansı Bir Araya Getirmek

Yerel Paralel Mimari Zincirleri: Sanal Makine Yürütme Varlığının Yeniden Yapılandırılması

Özet ve Görünüm

Paralel Hesaplama, Parçalı Mimari, Rollup Ölçeklenebilirliği ve Aktör Odaklı Uzantı Yolu Karşılaştırması

“Blok Zinciri Üçlemesi”, blok zinciri sistemlerinin tasarımında temel bir dengeyi ortaya koyar: “nihai güvenlik, evrensel katılım ve yüksek hızlı işlem”i aynı anda gerçekleştirmenin zorluğu. “Ölçeklenebilirlik” konusuna gelince, piyasadaki mevcut başlıca blok zinciri ölçeklenme çözümleri, yaklaşımlarına göre şu şekilde kategorize edilebilir:

  • Gelişmiş Ölçeklenebilirlik Uygulamaları: Paralellik, GPU ve çok çekirdekli sistemler gibi yerinde yürütme yeteneklerini artıran çözümler.
  • Durumun Bağımsız Genişlemesi: Durumun yatay olarak bölünmesi veya parçalanması, örneğin sharding, UTXO ve çoklu alt ağlar.
  • Zincir Dışı Dış Kaynak Kullanımı Ölçeklendirmesi: Rollup, Kopya İşlemci ve DA gibi zincir dışı yürütme çözümleri.
  • Ayrık Yapı Genişlemesi: Modüler mimari, işbirlikçi operasyonlar, modül zincirleri ve paylaşılan sıralayıcılar (sequencer), Rollup Mesh gibi çözümler.
  • Asenkron Eşzamanlı Ölçekleme: Aktör modeli, işlem izolasyonu, mesaj odaklı yaklaşımlar ve ajanlar gibi çok iş parçacıklı asenkron zincirler.

Blok zinciri ölçekleme çözümleri arasında zincir içi paralel hesaplama, Rollup, parçalama, DA modülleri, modüler yapılar, Aktör sistemleri, zk-kanıt sıkıştırması ve durumsuz mimari gibi çeşitli yaklaşımlar bulunur. Bu çözümler yürütme, durum, veri ve yapı gibi birden fazla katmanı kapsayarak “çok katmanlı iş birliği ve modüler birleşim” ile tamamlayıcı bir ölçekleme sistemi oluşturur. Bu makale, özellikle paralel hesaplama tabanlı başlıca ölçekleme yöntemlerine odaklanmaktadır.

Zincir içi paralellik, bir blok içindeki işlemlerin veya talimatların paralel yürütülmesine odaklanır. Paralel mekanizmaya göre, ölçeklendirme yöntemleri beş kategoriye ayrılabilir. Her biri farklı performans hedeflerini, geliştirme modellerini ve mimari felsefeleri temsil eder. Paralelliğin granülaritesi inceldikçe, paralelliğin yoğunluğu artar, zamanlama karmaşıklığı yükselir ve programlama ile uygulama zorluğu da artar:

  • Hesap Seviyesi: Solana projesi bu kategoriyi temsil eder.
  • Nesne Düzeyinde Paralellik: Sui projesi bu kategoriyi temsil eder.
  • İşlem Seviyesi: Monad ve Aptos projeleri bu kategoriyi temsil eder.
  • Çağrı Seviyesi / Mikro-VM: MegaETH projesi bu kategoriyi temsil eder.
  • Talimat Düzeyinde Paralellik: GatlingX projesi bu kategoriyi temsil eder.

Aktör sistemi (Ajan/Aktör Modeli) ile temsil edilen çevrimdışı asenkron eşzamanlı model, başka bir paralel hesaplama paradigmasına aittir. Bir çapraz zincir/asenkron mesajlaşma sistemi (bloklanmayan senkronizasyon modeli) olarak her ajan, bağımsız olarak çalışan bir “ajan süreci” olarak faaliyet gösterir, paralel bir şekilde asenkron mesajlaşma yapar, olay odaklıdır ve senkronize programlamaya ihtiyaç duymaz. Dikkate değer projeler arasında AO, ICP ve Cartesi bulunmaktadır.

Bilinen Rollup veya parçalama ölçeklenebilirlik çözümleri, sistem düzeyinde eşzamanlılık mekanizmalarına aittir ve zincir içi paralel hesaplama kapsamına girmez. Ölçeklenebilirliği, “birden fazla zinciri/işlem alanını paralel olarak çalıştırarak” elde ederler, tek bir blok/sanal makine içindeki paralelliği artırmak yerine. Bu tür ölçeklenebilirlik çözümleri bu makalenin odak noktası değildir, ancak yine de mimari kavramların karşılaştırmalı analizi için kullanacağız.

EVM Tabanlı Paralel Geliştirilmiş Zincirler: Uyumluluk ve Performansı Bir Araya Getirmek

Ethereum’un seri işleme mimarisi, sharding, Rollup ve modüler mimari gibi bir dizi genişleme girişimi ile gelişmiştir. Ancak, yürütme katmanının verimlilik darboğazı hala tam olarak aşılamamıştır. Bu arada, EVM ve Solidity, günümüzde en geliştirici dostu ve ekolojik olarak en güçlü akıllı sözleşme platformları olmaya devam etmektedir. Bu nedenle, EVM tabanlı paralel güçlendirilmiş zincirler, ekolojik uyumluluk ve yürütme performansı iyileştirmesini dengeleyerek bir sonraki ölçeklenebilirlik evrimi için önemli bir yön haline gelmektedir. Monad ve MegaETH, bu yönde en temsili projeler olup, sırasıyla yüksek eşzamanlılık ve yüksek verimlilik senaryolarına yönelik EVM paralel işleme mimarileri inşa etmekte, gecikmeli yürütme ve durum ayrıştırmasından yola çıkmaktadırlar.

Monad’ın Paralel Hesaplama Mekanizmasının Analizi

Monad, Ethereum Sanal Makinesi (EVM) için yeniden tasarlanmış, yüksek performanslı bir Layer 1 blok zinciridir. Temel paralel kavramı olan pipelining’e dayanan Monad, konsensüs katmanında asenkron yürütme ve yürütme katmanında iyimser paralel yürütme özelliklerine sahiptir. Ayrıca, Monad, konsensüs ve depolama katmanlarında yüksek performanslı bir BFT protokolü (MonadBFT) ve özel bir veritabanı sistemi (MonadDB) sunarak uçtan uca optimizasyon sağlamaktadır.

Pipelining: Çok Aşamalı Boru Hattı Paralel Yürütme Mekanizması

Pipelining, Monad paralel yürütme kavramının temelidir. Temel fikri, blok zincirinin yürütme sürecini birden fazla bağımsız aşamaya ayırmak ve bu aşamaları paralel olarak işleyerek üç boyutlu bir boru hattı mimarisi oluşturmaktır. Her bir aşama bağımsız iş parçacıkları veya çekirdekler üzerinde çalışır, bloklar arası eşzamanlı işleme ulaşarak, nihayetinde verimliliği artırır ve gecikmeyi azaltır. Bu aşamalar şunlardır: işlem önerisi (Propose), uzlaşma sağlama (Consensus), işlem yürütme (Execution) ve blok taahhüdü (Commit).

Asenkron Yürütme: Konsensüs - Asenkron Ayrıştırma

Geleneksel blok zincirlerinde, işlem mutabakatı ve yürütme genellikle senkronize süreçlerdir ve bu seri model, performans ölçeklenmesini ciddi şekilde kısıtlar. Monad, “asenkron yürütme” aracılığıyla asenkron mutabakat katmanı, asenkron yürütme katmanı ve asenkron depolama sağlar. Bu, blok süresini ve onay gecikmelerini önemli ölçüde azaltır, sistemi daha dayanıklı hale getirir, işlem akışlarını daha ince hale getirir ve kaynak kullanımını artırır.

Temel Tasarım:

  • Konsensüs süreci (konsensüs katmanı) yalnızca işlemleri sıralamaktan sorumludur ve sözleşme mantığını yürütmez.
  • Yürütme süreci (yürütme katmanı), konsensüs tamamlandıktan sonra asenkron olarak tetiklenir.
  • Konsensüs tamamlandıktan sonra, yürütmenin bitmesini beklemeden hemen bir sonraki blok için konsensüs sürecine girin.

İyimser Paralel Çalışma

Geleneksel Ethereum, durum çakışmalarını önlemek için işlem yürütmesi için katı bir seri model kullanır. Buna karşılık, Monad “iyimser paralel yürütme” stratejisi benimseyerek işlem işleme hızını önemli ölçüde artırır.

Yürütme mekanizması:

  • Monad, çoğu işlemin durum çelişkisi olmadığını varsayarak, tüm işlemleri iyimser bir şekilde paralel olarak gerçekleştirecektir.
  • Aynı zamanda, işlemlerin aynı durumu (okuma/yazma çatışmaları gibi) erişip erişmediğini izlemek için bir “Çatışma Dedektörü” çalıştırın.
  • Bir çelişki tespit edilirse, çelişen işlemler sıralanacak ve durumun doğruluğunu sağlamak için yeniden yürütülecektir.

Monad, mümkün olduğunca az değişiklik yaparak EVM kurallarına uyumlu bir yol seçer. Durum yazımlarını erteleyerek ve yürütme sırasında dinamik olarak çakışmaları tespit ederek paralellik sağlar, bu da Ethereum’un performans versiyonuna benzer. Olgunluğu, EVM ekosisteminin kolayca taşınmasını kolaylaştırır ve EVM dünyasında paralel bir hızlandırıcı görevi görür.

MegaETH’nin Paralel Hesaplama Mekanizmasının Analizi

Monad’ın L1 konumlandırmasından farklı olarak, MegaETH, EVM ile uyumlu, modüler yüksek performanslı paralel yürütme katmanı olarak konumlandırılmıştır. Bağımsız bir L1 genel zincir olarak veya Ethereum üzerinde bir yürütme geliştirme katmanı olarak ya da modüler bir bileşen olarak hizmet edebilir. Temel tasarım hedefi, hesap mantığını, yürütme ortamını ve durumu bağımsız olarak planlanabilir minimal birimlere izole edip parçalamak, böylece yüksek eşzamanlı yürütme ve düşük gecikme yanıt yeteneklerini zincir üzerinde gerçekleştirmektir. MegaETH tarafından önerilen ana yenilikler: Mikro-VM mimarisi + Durum Bağımlılığı DAG’ı (Durum Bağımlılıklarının Yönlendirilmiş Döngüsel Olmayan Grafiği) ve modüler senkronizasyon mekanizmasıdır. Bunlar birlikte “zincir üzerinde iş parçacığı” odaklı bir paralel yürütme sistemi inşa eder.

Mikro-VM Mimarisi: Her Hesap Bir İş Parçacığıdır

MegaETH, “her hesap için bir mikro sanal makine (Micro-VM)” yürütme modelini tanıtır. Bu model yürütme ortamını iş parçacığına ayırır ve paralel zamanlama için en küçük izolasyon birimini sağlar. Bu sanal makineler, senkron çağrılar yerine asenkron mesajlaşma yoluyla iletişim kurar, bu da çok sayıda sanal makinenin bağımsız olarak çalışmasını ve bağımsız olarak depolanmasını sağlar, doğal paralelliği mümkün kılar.

Durum Bağımlılığı DAG: Bağımlılık Grafikleri Tarafından Yönlendirilen Bir Zamanlama Mekanizması

MegaETH, hesap durumu erişim ilişkilerine dayalı bir DAG zamanlama sistemi geliştirmiştir. Sistem, her işlem sırasında hangi hesapların değiştirildiğini ve hangi hesapların okunduğunu bağımlılık olarak modelleyerek gerçek zamanlı olarak küresel bir Bağımlılık Grafiği tutar. Çatışmayan işlemler paralel olarak yürütülebilirken, bağımlılıkları olan işlemler ise bir topolojik sıraya göre sıralanacak veya ertelenecektir. Bağımlılık grafiği, paralel yürütme sürecinde durum tutarlılığını ve tekrarsız yazmayı garanti eder.

Asenkron Yürütme ve Geri Arama Mekanizması

MegaETH, geleneksel EVM seri çağrılarının sorunlarını ele alarak, Aktör Modeli’nin asenkron mesajlaşmasına benzer şekilde, asenkron programlama paradigması üzerine inşa edilmiştir. Sözleşme çağrıları asenkron (tekrar etmeyen yürütme) olup, A -> B -> C sözleşmesi çağrıldığında, her çağrı engellenmeden asenkron olarak yapılır. Çağrı yığını, asenkron bir çağrı grafiğine (Çağrı Grafiği) genişler. İşlem süreci \= asenkron grafiği gezinme + bağımlılık çözümü + paralel zamanlama.

Özetle, MegaETH, mikro sanal makine kapsüllemelerini hesap bazında uygulayarak, durum bağımlılık grafiği aracılığıyla işlemleri planlayarak ve senkron çağrı yığını yerine asenkron mesaj mekanizması kullanarak geleneksel EVM tek iş parçacıklı durum makinesi modelini kırar. Bu, “hesap yapısı, planlama mimarisi ve yürütme akışı” boyutlarında tamamen yeniden tasarlanmış bir paralel hesaplama platformudur ve yüksek performanslı zincir üstü sistemlerin bir sonraki neslinin inşası için paradigmaya dayalı yeni bir yaklaşım sunar.

MegaETH, hesapları ve sözleşmeleri bağımsız bir VM’ye tamamen soyutlayarak yeniden yapılandırma yolunu seçti ve eşzamanlı yürütme zamanlamasıyla aşırı paralel potansiyeli serbest bıraktı. Teorik olarak, MegaETH’nin paralel sınırı daha yüksek, ancak karmaşıklığı kontrol etmek de daha zordur. Bu, Ethereum konsepti altında süper dağıtılmış bir işletim sistemine benzemektedir.

Monad ve MegaETH’in tasarım kavramları parçalama (sharding) ile oldukça farklıdır: parçalama, blok zincirini birden fazla bağımsız alt zincire (shard) yatay olarak böler ve her alt zincir, işlemlerin ve durumların bir kısmından sorumlu olur, tek bir zincirin sınırlamalarını aşarak ağ katmanında ölçeklenebilirlik elde eder. Oysa Monad ve MegaETH, tek bir zincirin bütünlüğünü korur ve yalnızca yürütme katmanında yatay ölçeklenebilirlik sağlar, tek zincir içinde aşırı paralel yürütme yoluyla performansı optimize eder. İkisi, blok zinciri ölçeklenebilirlik yolunda iki yönü temsil eder: dikey güçlendirme ve yatay genişleme.

Monad ve MegaETH gibi projeler, zincir üstü TPS’yi artırma temel hedefiyle verim optimizasyon yollarına odaklanıyor. Gecikmeli Yürütme ve Mikro-VM mimarileri aracılığıyla işlem düzeyinde veya hesap düzeyinde paralel işleme gerçekleştiriyorlar. Pharos Network, modüler, tam yığın paralel L1 blok zinciri ağı olarak, “Rollup Mesh” olarak bilinen ana paralel hesaplama mekanizmasına sahiptir. Bu mimari, ana ağ ve Özel İşleme Ağları (SPN’ler) arasındaki işbirliği sayesinde çoklu sanal makine ortamlarını (EVM ve Wasm) desteklerken, Sıfır Bilgi Kanıtları (ZK) ve Güvenilir Yürütme Ortamları (TEE) gibi ileri teknolojileri entegre etmektedir.

Rollup Mesh Paralel Hesaplama Mekanizmasının Analizi

Tam Yaşam Döngüsü Asenkron Boru Hattı: Pharos, bir işlemin çeşitli aşamalarını (konsensüs, yürütme, depolama gibi) ayrıştırır ve asenkron bir işleme yaklaşımını benimser, böylece her aşamanın bağımsız ve paralel bir şekilde ilerlemesine olanak tanır ve böylece genel işleme verimliliğini artırır.

Çift VM Paralel Yürütme: Pharos, geliştiricilerin ihtiyaçlarına göre uygun yürütme ortamını seçmelerine olanak tanıyan EVM ve WASM olmak üzere iki sanal makine ortamını destekler. Bu çift VM mimarisi, sistemin esnekliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda paralel yürütme yoluyla işlem işleme yeteneklerini de geliştirir.

Özel İşlem Ağları (SPN’ler): SPN’ler, modüler alt ağlara benzer şekilde, belirli türdeki görevler veya uygulamalarla başa çıkmak üzere tasarlanmış, Pharos mimarisinin ana bileşenleridir. SPN’ler aracılığıyla, Pharos dinamik kaynak tahsisi ve paralel görev işleme gerçekleştirebilir, bu da sistemin ölçeklenebilirliğini ve performansını daha da artırır.

Modüler Konsensüs ve Yeniden Stake Etme: Pharos, birden fazla konsensüs modelini (PBFT, PoS, PoA gibi) destekleyen esnek bir konsensüs mekanizması sunar ve Restaking protokolü aracılığıyla ana ağ ile SPN’ler arasında güvenli paylaşım ve kaynak entegrasyonu sağlar.

Ayrıca, Pharos, yerel depolama motorunun yürütme modelini çoklu versiyon Merkle ağaçları, Delta Kodlama, Versiyonlu Adresleme ve ADS İtme teknolojilerini kullanarak yeniden yapılandırdı ve yüksek verimlilik, düşük gecikme ve güçlü doğrulanabilir zincir üstü işleme yetenekleri sağlayan yerel blok zinciri yüksek performanslı depolama motoru Pharos Store’u başlattı.

Genel olarak, Pharos’un Rollup Mesh mimarisi, modüler bir tasarım ve asenkron işleme mekanizması aracılığıyla yüksek performanslı paralel hesaplama yetenekleri elde eder. Pharos, “zincir üstü paralellik” için bir yürütme optimize edici olarak değil, Rollup’lar arası paralellik için bir zamanlama koordinatörü olarak hareket eder, bunun yerine SPN’ler aracılığıyla heterojen özel yürütme görevlerini üstlenir.

Monad, MegaETH ve Pharos’un paralel yürütme mimarisinin yanı sıra, EVM paralel hesaplamada GPU hızlandırmasının uygulama yollarını araştıran bazı projelerin piyasada bulunduğunu da gözlemliyoruz. Bu projeler, EVM paralel ekosistemine önemli bir tamamlayıcı ve öncü deney olarak hizmet etmektedir. Bunlar arasında, Reddio ve GatlingX iki temsili yaklaşımdır:

  • Reddio, zkRollup ve GPU paralel yürütme mimarisini birleştiren yüksek performanslı bir platformdur. Temeli, EVM yürütme sürecini yeniden yapılandırmakta ve çoklu iş parçacığı zamanlaması, asenkron durum depolama ve işlem gruplarının GPU hızlandırmalı yürütmesi aracılığıyla yürütme katmanında yerel paralelleşme sağlamaktadır. İşlem düzeyinde ve işlem düzeyinde (opcode’ların çoklu iş parçacığı ile yürütülmesi) paralel granülerliğe aittir. Tasarımı, çoklu iş parçacığı toplu yürütmeyi, asenkron durum yüklemeyi ve işlem mantığının GPU paralel işlenmesini (CUDA-Uyumlu Paralel EVM) tanıtmaktadır. Monad/MegaETH gibi, Reddio da yürütme katmanında paralel işleme odaklanmaktadır. Fark, yürütme motorunun GPU paralel mimarisi aracılığıyla yeniden yapılandırılmasıdır. Bu, yüksek verim ve hesaplama yoğun senaryolar (örneğin, AI çıkarımı) için özel olarak tasarlanmıştır. SDK piyasaya sürüldü ve entegre edilebilir bir yürütme modülü sağlıyor.
  • GatlingX, “GPU-EVM” olduğunu iddia ediyor ve geleneksel EVM sanal makinesinin “talimat düzeyinde seri yürütme” modelini GPU’ya özgü paralel yürütme ortamına taşımayı amaçlayan daha radikal bir mimari öneriyor. Temel mekanizması, EVM bytecode’unu dinamik olarak CUDA paralel görevlerine derlemeyi, talimat akışlarını GPU çok çekirdekli birimlerde yürütmeyi içeriyor. Böylece EVM’nin en düşük seviyedeki ardışık darboğazını aşmayı başarıyor. Talimat düzeyinde (Instruction-Level Parallelism, ILP) paralel granülerliğe aittir. Monad/MegaETH’nin “işlem düzeyinde/hesap düzeyinde” paralel granülerliği ile karşılaştırıldığında, GatlingX’in paralel mekanizması, talimat düzeyindeki optimizasyon yollarına daha yakındır ve sanal makine motorunun temel yeniden yapılandırmasına daha benzemektedir. Şu anda kavramsal aşamadadır, bir beyaz kağıt ve mimari taslaklar yayımlandı, ancak henüz bir SDK veya ana ağ yok.
  • Artela, farklılaştırılmış bir paralel tasarım konsepti önermektedir. EVM++ mimarisini WebAssembly (WASM) sanal makinesi ile tanıtarak, geliştiricilerin EVM uyumluluğunu korurken zincir üzerinde dinamik olarak uzantılar ekleyip çalıştırmalarına olanak tanır ve Aspect programlama modelini kullanır. Sözleşme çağrılarının (Fonksiyon/Uzantı) ayrıntı seviyesini minimum paralel birim olarak alır, EVM sözleşmesi çalışma zamanında Uzantı modüllerinin (“takılabilir ara yazılım” benzeri) enjekte edilmesini destekleyerek mantıksal ayrıştırma, asenkron çağrılar ve modül seviyesinde paralel yürütme sağlar. Uygulama katmanının bileşenlenebilirliği ve modüler mimarisi üzerinde daha fazla odaklanır. Bu konsept, gelecekteki karmaşık çok modüllü uygulamalar için yeni fikirler sunmaktadır.

Yerel Paralel Mimari Zincirleri: Sanal Makine Yürütme Varlığının Yeniden Yapılandırılması

Ethereum EVM yürütme modeli, tasarımından bu yana, ağdaki tüm düğümler arasında durum değişikliklerinin belirleyiciliğini ve tutarlılığını sağlamak amacıyla “işlem toplam sırası + seri yürütme” tek iş parçacıklı mimarisini benimsemiştir. Ancak, bu mimarinin, sistemin verimliliğini ve ölçeklenebilirliğini sınırlayan doğuştan performans darboğazları vardır. Buna karşılık, Solana (SVM), MoveVM (Sui, Aptos) ve Cosmos SDK üzerinde inşa edilen Sei v2gibi yerel paralel hesaplama mimarisi zincirleri, baştan sona paralel yürütme için tasarlanmıştır ve aşağıdaki avantajları sunar:

  • Durum Modeli Doğal Olarak Ayrılır: Solana, bir hesap kilitleme beyan mekanizması benimser, MoveVM bir nesne mülkiyet modeli getirir ve Sei v2, işlem türlerine göre sınıflandırarak statik çatışma belirlemesini sağlar, işlem düzeyinde eşzamanlı programlamayı destekler.
  • Sanal Makine Eşzamanlılık Optimizasyonu: Solana’nın Sealevel motoru yerel olarak çok iş parçacıklı yürütmeyi destekler; MoveVM, statik eşzamanlılık grafiği analizi yapabilir; Sei v2, çok iş parçacıklı eşleştirme motoru ve paralel VM modülü entegre eder.

Elbette, bu tür yerel paralel zincirler ekolojik uyumluluk zorluklarıyla da karşılaşmaktadır. EVM dışı mimariler genellikle tamamen yeni geliştirme dilleri (örneğin Move, Rust) ve araç zincirleri gerektirir. Bu da geliştiriciler için belirli bir geçiş maliyeti ortaya çıkarır. Ayrıca, geliştiricilerin durum erişim modelleri, eşzamanlılık sınırları ve nesne yaşam döngüleri gibi yeni kavramları da öğrenmeleri gerekir. Bunların hepsi anlamayı zorlaştırır ve geliştirme paradigmaları üzerinde daha yüksek talepler getirir.

Solana ve SVM’nin Sealevel Paralel Motorunun Prensibi

Solana’nın Sealevel yürütme modeli, hesap tabanlı bir paralel zamanlama mekanizmasıdır ve Solana’nın zincir üzerindeki paralel işlem yürütümünü başarmak için kullandığı temel motordur. “Hesap beyanı + statik zamanlama + çoklu iş parçacığı yürütme” mekanizması aracılığıyla, akıllı sözleşme seviyesinde yüksek performanslı eşzamanlılık gerçekleştirilir. Sealevel, üretim ortamında zincir üzerindeki eşzamanlı zamanlamayı başarıyla uygulayan blok zinciri alanındaki ilk yürütme modelidir. Mimari fikirleri, birçok sonraki paralel hesaplama projesini etkilemiş, yüksek performanslı Layer 1 paralel tasarımı için bir referans paradigması olarak hizmet etmiştir.

Temel Mekanizma:

  1. Açık Hesap Erişim Beyanı (Hesap Erişim Listeleri): Her işlem, gönderim anında ilgili hesapları (okuma/yazma) beyan etmelidir. Bu, sistemin işlemler arasında durum çatışmaları olup olmadığını belirlemesine olanak tanır.

  2. Çatışma Tespiti ve Çoklu İş Parçacığı Zamanlaması:

    • Eğer iki işlemin eriştiği hesaplar kümesinin kesişimi yoksa, paralel olarak gerçekleştirilebilirler.
    • Çatışma varsa, bağımlılık sırasına göre sırayla yürütün.
    • Zamanlayıcı, bağımlılık grafiğine dayalı olarak işlemleri farklı iş parçalarına tahsis eder.
  1. Bağımsız Yürütme Bağlamı (Program Çağrısı Bağlamı): Her sözleşme çağrısı, paylaşılan bir yığın olmadan, izole bir bağlamda çalışır ve bu da çağrılar arası müdahaleyi engeller.

Sealevel, Solana’nın paralel yürütme zamanlama motorudur; SVM ise Sealevel üzerinde inşa edilmiş akıllı sözleşme yürütme ortamıdır (BPF sanal makinesi kullanarak). Birlikte, Solana’nın yüksek performanslı paralel yürütme sisteminin teknik temelini oluştururlar.

Eclipse, Solana VM’yi modüler zincirlere (Ethereum L2 veya Celestia gibi) dağıtan bir projedir ve Solana’nın paralel yürütme motorunu Rollup yürütme katmanı olarak kullanır. Eclipse, Solana yürütme katmanını (Sealevel + SVM) Solana ana ağından ayırmayı ve modüler bir mimariye taşımayı öneren ilk projelerden biridir ve Solana’nın “süper güçlü eşzamanlı yürütme modelini” Yürütme Katmanı Hizmet Olarak modüler hale getirir. Bu nedenle, Eclipse aynı zamanda paralel hesaplama kategorisine de girmektedir.

Neon’un yaklaşımı farklıdır; EVM’yi SVM/Sealevel ortamında çalıştırmak için tanıtmaktadır. Geliştiricilerin SVM ortamında çalışan sözleşmeler geliştirmek için Solidity kullanmalarına imkan tanıyan, EVM ile uyumlu bir çalışma zamanı katmanı oluşturur, ancak zamanlama yürütmesi SVM + Sealevel kullanır. Neon, paralel hesaplamada yenilikleri vurgulamak yerine Modüler Blok Zinciri kategorisine daha fazla eğilim göstermektedir.

Özetle, Solana ve SVM, Sealevel yürütme motoruna dayanır ve Solana işletim sisteminin zamanlama felsefesi, hızlı bir şekilde yürütme yapmasına rağmen nispeten düşük esneklik ile bir çekirdek zamanlayıcısınınki ile benzerdir. Bu, yerel yüksek performanslı, paralel hesaplama genel zinciridir.

MoveVM Mimarisi: Kaynak ve Nesne Tabanlı

MoveVM, zincir üzerindeki kaynakların güvenliği ve paralel yürütme için tasarlanmış bir akıllı sözleşme sanal makinesidir. Temel dili Move, başlangıçta Meta (eski adıyla Facebook) tarafından Libra projesi için geliştirilmiştir ve “kaynağın bir nesne olarak” kavramını vurgulamaktadır. Tüm zincir üzerindeki durumlar, net mülkiyet ve yaşam döngüsüne sahip nesneler olarak var olur. Bu, MoveVM’nin derleme zamanında işlemler arasında durum çatışmaları olup olmadığını analiz etmesine olanak tanır, nesne düzeyinde statik paralel zamanlama yapabilmesini sağlar ve Sui ve Aptosgibi yerel paralel genel blok zincirlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sui’nin Nesne Sahipliği Modeli

Sui’nin paralel hesaplama yeteneği, benzersiz durum modelleme yaklaşımından ve dil seviyesinde statik analiz mekanizmasından kaynaklanmaktadır. Geleneksel blok zincirlerinin küresel durum ağaçları kullanmasının aksine, Sui, nesne merkezli bir durum model seti oluşturmuş ve MoveVM’in doğrusal tür sistemi ile birleştirerek, paralel zamanlamanın derleme zamanında tamamlanabilen belirleyici bir süreç olmasını sağlamıştır.

Nesne Modeli, Sui’nin paralel mimarisinin temelini oluşturur. Sui, tüm zincir üstü durumları, her biri benzersiz bir kimlik, net bir sahip (hesap veya sözleşme) ve tip tanımları olan bağımsız nesnelere soyutlar. Bu nesneler birbirleriyle durum paylaşmaz, bu da doğal bir izolasyon sağlar. Sözleşmeler, çağrıldıklarında dahil olan nesnelerin kümesini açık bir şekilde beyan etmelidir, bu da geleneksel “küresel durum ağacı” zincir üzerindeki durum bağlantı sorunlarını ortadan kaldırır. Bu tasarım, zincir üstü durumları birkaç bağımsız birime böler ve eş zamanlı yürütmeyi yapısal olarak mümkün kılan bir zamanlama önermesi haline getirir.

Statik Mülkiyet Analizi, Move dilinin doğrusal tür sistemi desteği altında uygulanan bir derleme zamanı analiz mekanizmasıdır. Bu, sistemin, işlemler gerçekleştirilmeden önce nesne mülkiyeti aracılığıyla hangi işlemlerin durum çakışmalarına yol açmayacağını çıkarsamasını sağlar ve böylece onları paralel yürütme için düzenler. Geleneksel çalışma zamanı çakışma tespiti ve geri alma ile karşılaştırıldığında, Sui’nin statik analiz mekanizması, yürütme verimliliğini önemli ölçüde artırırken, planlama karmaşıklığını büyük ölçüde azaltır. Bu, yüksek verimlilik ve belirleyici paralel işleme yeteneklerinin elde edilmesinde anahtardır.

Sui, nesneler temelinde durum alanını böler ve derleme zamanı sahiplik analizi ile birleştirerek düşük maliyetli, geri alma gerektirmeyen nesne düzeyinde paralel yürütme sağlar. Geleneksel zincirlerin seri yürütmesi veya çalışma zamanı kontrollerine kıyasla, Sui yürütme verimliliği, sistem determinizmi ve kaynak kullanımında önemli iyileştirmeler sağlamıştır.

Aptos’un Block-STM Yürütme Mekanizması

Aptos, Move diline dayanan yüksek performanslı bir Layer 1 blok zinciridir ve paralel yürütme yeteneği öncelikle kendi geliştirdiği Block-STM (Block-level Software Transactional Memory) çerçevesinden gelmektedir. Sui’nin “derleme zamanı statik paralellik” stratejisini benimseme eğiliminden farklı olarak, Block-STM, “çalışma zamanı iyimser eşzamanlılık + çakışma geri alma” dinamik zamanlama mekanizmasına aittir ve karmaşık bağımlılıklara sahip işlem setlerini ele almak için uygundur.

Block-STM, bir bloğun işlemlerinin yürütülmesini üç aşamaya ayırır:

  • Spekülatif Yürütme: Tüm işlemlerin yürütülmeden önce çelişkisiz olduğu varsayılır ve sistem, işlemleri eşzamanlı yürütme için birden fazla iş parçacığına planlar, eriştikleri hesap durumlarını (okuma seti/yazma seti) kaydeder.
  • Çatışma Tespiti ve Doğrulama Aşaması: Sistem, yürütme sonuçlarını doğrular: Eğer iki işlem bir okuma-yazma çatışmasına sahipse (örneğin, Tx1, Tx2 tarafından yazılan durumu okur), bunlardan biri geri alınacaktır.
  • Çatışma İşlemi Geri Alma Yeniden Deneme (Yeniden Deneme Aşaması): Çatışma işlemleri, bağımlılıkları çözülene kadar yürütülmek üzere yeniden planlanacak ve nihayetinde tüm işlemler için geçerli ve belirleyici bir durum taahhüt sırası oluşturacaktır.

Block-STM, “iyimser paralellik + geri alma denemesi” uygulayan dinamik bir yürütme modelidir ve durum yoğun ve mantıksal olarak karmaşık zincir üstü işlem yığın işleme senaryoları için uygundur. Aptos’un yüksek çok yönlülükte ve yüksek verimlilikte bir genel zincir inşa etmesi için paralel hesaplamanın çekirdeğidir.

Solana, mühendislik zamanlama fraksiyonudur, daha çok bir “işletim sistemi çekirdeği” gibidir. Açık durum sınırları ve kontrol edilebilir yüksek frekanslı ticaret için uygundur, bir donanım mühendisliği tarzını yansıtır ve zinciri donanım gibi çalıştırmak için tasarlanmıştır (Donanım seviyesi paralel yürütme). Aptos, sistem hata toleransı fraksiyonudur, daha çok bir “veritabanı eşzamanlılık motoru” gibidir. Güçlü durum bağlılığı ve karmaşık çağrı zincirleri olan sözleşmeler için uygundur. Sui, derleme zamanı güvenliği fraksiyonudur, daha çok bir “kaynak odaklı akıllı dil platformu” gibidir. Varlık ayrımı ve net kombinasyonlar ile zincir üzerindeki uygulamalar için uygundur. Aptos ve Sui, zinciri program dili mühendisleri olarak işletmek için tasarlanmıştır ve yazılım seviyesi kaynak güvenliğini sağlamaktadır. Üçü, Web3’te paralel hesaplamanın teknik uygulanması için farklı felsefi yolları temsil etmektedir.

Cosmos SDK Paralel Ölçeklenme Türü

Sei V2, Cosmos SDK üzerine inşa edilmiş yüksek performanslı bir ticaret genel zinciridir. Paralel yetenekleri esas olarak iki açıdan kendini göstermektedir: çoklu iş parçacıklı eşleştirme motoru ve sanal makine katmanında paralel yürütme optimizasyonu. Yüksek frekanslı, düşük gecikmeli zincir içi ticaret senaryolarına, örneğin, emir defteri DEX’leri ve zincir içi borsa altyapısına hizmet vermeyi amaçlamaktadır.

Temel Paralel Mekanizma:

  • Paralel Eşleştirme Motoru: Sei V2, sipariş eşleştirme mantığında çok iş parçacıklı bir yürütme yolu sunar, sipariş defterini eşleştirme mantığından iş parçacığı seviyesinde ayırır ve birden fazla piyasa (işlem çiftleri) arasındaki eşleştirme görevlerinin paralel olarak işlenmesine olanak tanır. Böylece tek iş parçacığı darboğazlarını önler.
  • Sanal Makine Düzeyinde Eşzamanlılık Optimizasyonu: Sei V2, durumlarının çelişmediği koşul altında belirli sözleşme çağrılarının paralel olarak çalışmasına olanak tanıyan eşzamanlı yürütme yeteneklerine sahip bir CosmWasm çalışma ortamı oluşturdu ve bir işlem türü sınıflandırma mekanizması ile birlikte daha yüksek bir verimlilik kontrolü sağladı.
  • Eşzamanlı Konsensüs ile Yürütme Katmanı Zamanlamasının Birleştirilmesi: Konsensüs katmanı ile yürütme katmanı arasındaki verimliliği artırarak, genel blok işleme verimliliğini artıran, “İkiz-Turbo” konsensüs mekanizmasının tanıtımı.

UTXO Model Yenilikçisi Fuel

Fuel, Ethereum’un modüler mimarisi temel alınarak tasarlanmış yüksek performanslı bir yürütme katmanıdır ve temel paralel mekanizması geliştirilmiş bir UTXO modelinden (Harcanmamış İşlem Çıkışı) kaynaklanmaktadır. Ethereum’un hesap modelinin aksine, Fuel varlıkları ve durumları temsil etmek için bir UTXO yapısı kullanır; bu yapı doğası gereği durum izolasyonuna sahiptir. Bu da hangi işlemlerin güvenle paralel olarak yürütülebileceğini belirlemeyi kolaylaştırır. Ek olarak, Fuel, Sway (Rust’a benzer) adında kendi geliştirdiği bir akıllı sözleşme dilini tanıtır ve işlem yürütülmeden önce girdi çatışmalarını belirlemek için statik analiz araçları ile birleştirerek verimli ve güvenli işlem düzeyinde paralel zamanlama sağlar. Performans ve modülerliği dengeleyen bir EVM alternatif yürütme katmanı olarak hizmet eder.

Aktör Modeli: Ajanların Eşzamanlı Yürütülmesi İçin Yeni Bir Paradigma

Aktör Modeli, ajan süreçlerini (Ajan veya Süreç) birim olarak kullanan paralel bir yürütme paradigmasıdır ve geleneksel senkron hesaplamadan, zincir üzerindeki küresel durumu (Solana/Sui/Monad gibi “zincir içi paralel hesaplama” senaryoları) farklıdır. Her ajanın kendi bağımsız durumu ve davranışı olduğunu vurgular ve asenkron mesajlar aracılığıyla iletişim kurar ve zamanlama yapar. Bu mimari altında, zincir içi sistemler çok sayıda ayrık süreci eşzamanlı olarak çalıştırabilir, güçlü ölçeklenebilirlik ve asenkron hata toleransı sağlar. Temsilci projeler arasında AO (Arweave AO), ICP (Internet Computer) ve Cartesi bulunmaktadır. Bu projeler blok zincirinin bir yürütme motorundan “zincir içi işletim sistemi”ne evrimini yönlendirmekte, AI Ajanları, çoklu görev etkileşimleri ve karmaşık mantık orkestrasyonu için yerel altyapı sağlamaktadır.

Aktör Model’ün tasarımının Sharding ile belirli yüzeysel benzerlikleri olsa da (eşzamanlılık, durum izolasyonu ve asenkron işlem gibi), temelde tamamen farklı teknik yolları ve sistem felsefelerini temsil ederler. Aktör Modeli, her bir ajanın (Actor) bağımsız olarak çalıştığı ve kendi durumunu koruduğu, mesaj odaklı bir yaklaşım aracılığıyla etkileşimde bulunduğu “çoklu işlem asenkron hesaplama”yı vurgular. Oysa Sharding, durumu ve uzlaşmayı “yatay bölümlendirme” mekanizmasıdır, tüm blok zincirini çok sayıda bağımsız alt sistem (Shard) halinde bölerek işlem yapar. Aktör Modeli, Web3 dünyasında “dağıtılmış ajan işletim sistemi”ne daha çok benzerken, Sharding, zincir üstü işlem işleme yetenekleri için yapısal bir ölçeklenme çözümüdür. Her ikisi de eşzamanlılık sağlar, ancak başlangıç noktaları, hedefleri ve yürütme mimarileri farklıdır.

AO (Arweave), Depolama Katmanının Üzerinde Süper Paralel Bir Bilgisayar

AO, büyük ölçekli asenkron ajanların çalışmasını destekleyen zincir üstü bir işletim sistemi inşa etme temel hedefiyle, Arweave kalıcı depolama katmanında çalışan merkeziyetsiz bir hesaplama platformudur.

Temel Mimari Özellikler:

  • Süreç Mimarisi: Her bir ajan bir Süreç olarak adlandırılır, bağımsız bir duruma, bağımsız bir zamanlayıcıya ve yürütme mantığına sahiptir.
  • Zincir Yapısı Yok: AO bir zincir değildir, Arweave tabanlı merkeziyetsiz bir depolama katmanı ve çoklu ajan mesaj odaklı yürütme motorudur.
  • Asenkron Mesaj Zamanlama Sistemi: Süreçler mesajlar aracılığıyla iletişim kurar, kilitsiz asenkron bir işletim modeli benimser, bu da doğası gereği eşzamanlı ölçeklemeyi destekler.
  • Kalıcı Durum Depolama: Tüm ajan durumları, mesaj kayıtları ve talimatlar Arweave üzerinde kalıcı olarak kaydedilir, bu da tam bir denetlenebilirlik ve merkeziyetsiz şeffaflık sağlar.
  • Ajan-Yerel: Karmaşık çok adımlı görevleri (AI ajanları, DePIN protokol yöneticileri, otomatik görev orkestratörleri vb. gibi) dağıtmak için uygundur, “zincir üstü AI yardımcı işlemcisi” oluşturabilir.

AO, esnekliği ve modüler ayrıştırmayı vurgulayan aşırı bir “yerel akıllı yapı + depolama odaklı + zincir-sız mimari” yaklaşımını takip etmektedir. Bu, “depolama katmanının üzerine inşa edilmiş mikro çekirdek çerçevesi”dir ve kasıtlı olarak daraltılmış sistem sınırları ile hafif hesaplama ve birleştirilebilir kontrol yapılarını vurgulamaktadır.

ICP (Internet Computer), Tam Yığın Web3 Barındırma Platformu

ICP, DFINITY tarafından başlatılan Web3 yerel tam yığın zincir üstü uygulama platformudur. Zincir üstü hesaplama yeteneklerini Web2 benzeri bir deneyime genişletmeyi hedeflemekte olup, tam hizmet barındırma, alan bağlama ve sunucusuz mimariyi desteklemektedir.

Temel Mimari Özellikleri:

  • Kapsül Mimarisi (Akıllı Ajanlar Olarak Konteynerler): Her Kapsül, bağımsız durum, kod ve asenkron zamanlama yeteneklerine sahip olan Wasm VM üzerinde çalışan bir akıllı ajandır.
  • Alt Ağ Dağıtık Konsensüs Sistemi: Tüm ağ, her biri bir grup Canister’ı koruyan ve BLS imza mekanizması aracılığıyla konsensüse ulaşan birden fazla Alt Ağ’dan oluşmaktadır.
  • Asenkron Çağrı Modeli: Kanisterler, birbirleriyle asenkron mesajlaşma yoluyla iletişim kurar, bloklama yapmayan yürütmeyi destekler ve doğasında paralellik barındırır.
  • Zincir Üzerinde Web Barındırma: Akıllı sözleşmeleri doğrudan ön uç sayfalarını barındırmak için destekler, yerel DNS eşlemesi ile birlikte, dApp’lere doğrudan tarayıcı erişimini destekleyen ilk blok zinciri platformudur.
  • Kapsamlı Sistem Fonksiyonları: Zincir üzerindeki sıcak güncellemeler, kimlik doğrulama, dağıtık rastgelelik, zamanlayıcılar ve diğer sistem API’leri ile donatılmıştır, karmaşık zincir üstü hizmet dağıtımı için uygundur.

ICP, ağır bir platform, entegre kapsülleme ve güçlü platform kontrol işletim sistemi paradigması seçiyor. Entegre konsensüs, yürütme, depolama ve erişim ile “Blok Zinciri İşletim Sistemi” sunuyor. Tam hizmet barındırma yeteneklerine vurgu yapar ve sistem sınırı tam yığın bir Web3 barındırma platformuna genişler.

Ayrıca, Aktör Modeli paradigmasına dayanan diğer paralel hesaplama projeleri aşağıdaki tabloya bakabilir:

Özet ve Görünüm

Sanal makine mimarisi ve dil sistemlerindeki farklılıklar temel alınarak, blok zinciri paralel hesaplama çözümleri kabaca iki kategoriye ayrılabilir: EVM tabanlı paralel geliştirme zincirleri ve yerel paralel mimari zincirleri (EVM dışı).

Birincisi, yürütme katmanının derin optimizasyonu sayesinde daha yüksek verim ve paralel işlem yetenekleri elde ederken EVM/Solidity ekosistemi ile uyumluluğunu korur. Ethereum varlıklarını ve geliştirme araçlarını miras almak ve aynı zamanda performans atılımları gerçekleştirmek istenen senaryolar için uygundur. Temsilci projeler şunlardır:

  • Monad: Konsensüs sağlandıktan sonra gecikmeli yazmalar ve çalışma zamanı çatışma tespiti aracılığıyla EVM ile uyumlu iyimser bir paralel yürütme modeli elde eder, bir bağımlılık grafiği oluşturur ve çoklu iş parçacığı ile yürütmeyi planlar.
  • MegaETH: Her bir hesabı/sözleşmeyi bağımsız bir Mikro-VM olarak soyutlayarak, asenkron mesajlaşma ve durum bağımlılık grafikleri temelinde yüksek derecede ayrılmış hesap seviyesinde paralel zamanlama sağlar.
  • Pharos: SPN modülü ile asenkron boru hatları aracılığıyla işbirliği yapan bir Rollup Mesh mimarisi inşa ederek süreçler arasında sistem düzeyinde paralel işleme ulaşmak.
  • Reddio: zkRollup + GPU mimarisini benimser, toplu SNARK üretimi yoluyla zkEVM’nin zincir dışı doğrulama sürecini hızlandırmaya odaklanarak doğrulama verimini artırır.

İkincisi, Ethereum uyumluluğunun sınırlamalarından tamamen kurtulmakta, sanal makine, durum modeli ve zamanlama mekanizmasından yürütme paradigmasını yeniden tasarlayarak yerel yüksek performanslı eşzamanlılık yeteneklerini elde etmektedir. Tipik alt sınıflar şunlardır:

  • Solana (SVM Sistemi): Hesap erişim beyanları ve statik çelişki grafiği planlamasına dayanan, bir hesap düzeyinde paralel yürütme modelini temsil eder.
  • Sui / Aptos (MoveVM Sistemi): Kaynak nesne modeli ve tür sistemi üzerine kurulu olup, derleme zamanı statik analizini destekler ve nesne düzeyinde paralellik sağlar.
  • Sei V2 (Cosmos SDK Rotası): Cosmos mimarisi içinde çoklu iş parçacıklı eşleştirme motoru ve sanal makine eşzamanlılık optimizasyonu tanıtır, yüksek frekanslı ticaret uygulamaları için uygundur.
  • Fuel (UTXO + Sway Mimarisi): UTXO girdi setlerinin statik analizi ile işlem düzeyinde paralellik sağlamak, modüler bir yürütme katmanı ve özelleştirilmiş akıllı sözleşme dili Sway ile birleştirilmiştir.

Ayrıca, Aktör Modeli, daha geniş bir paralel sistem olarak, Wasm veya özel VM’ler temelinde asenkron bir süreç zamanlama mekanizması aracılığıyla “çoklu ajan bağımsız operasyon + mesaj odaklı işbirliği” zincir üstü yürütme paradigması inşa eder. Temsilci projeler şunları içerir:

  • AO (Arweave AO): Kalıcı depolama tarafından yönlendirilen bir ajan çalışma zamanı, zincir üstü asenkron mikro çekirdek sistemi inşa ediyor.
  • ICP (İnternet Bilgisayarı): En küçük birim olarak kapsüllenmiş ajan (Canister) ile alt ağ koordinasyonu aracılığıyla eşzamansız yüksek ölçeklenebilirlik yürütmesi sağlar.
  • Cartesi: Güvenilir hesaplama sonuçları için zincir üstü doğrulama yolu sağlayarak Linux işletim sistemini zincir dışı bir hesaplama ortamı olarak tanıtır, karmaşık veya kaynak yoğun uygulama senaryoları için uygundur.

Yukarıdaki mantığa dayanarak, mevcut başlıca paralel hesaplama genel zinciri çözümlerini aşağıdaki grafikte gösterilen sınıflandırma yapısına göre sınıflandırabiliriz:

Daha geniş bir ölçeklendirme perspektifinden bakıldığında, sharding ve Rollup (L2), sistemin yatay ölçeklenmesini durum parçalama veya zincir dışı yürütme yoluyla sağlamaya odaklanırken, paralel hesaplama zincirleri (Monad, Sui, Solana gibi) ve aktör odaklı sistemler (AO, ICP gibi) doğrudan yürütme modelini yeniden inşa ederek zincir veya sistem seviyesinde yerel paralellik elde etmeyi amaçlar. Birincisi, çok iş parçacıklı sanal makineler, nesne modelleri ve işlem çatışma analizi gibi yöntemlerle zincir içi verimliliği artırırken; ikincisi, süreçleri/ajanları temel birim olarak kullanır ve birden fazla ajanın eş zamanlı çalışmasını sağlamak için mesaj odaklı ve asenkron yürütme yöntemlerini benimser. Karşılaştırıldığında, sharding ve Rollup, daha çok “yükü birden fazla zincire dağıtmak” veya “zincir dışına dış kaynak kullanmak” gibi bir yaklaşım sergilerken; paralel zincirler ve aktör modeli, “performans potansiyelini yürütme motorundan kurtarmak” ile ilgilidir ve daha derin bir mimari evrim yönünü yansıtır.

Paralel Hesaplama, Parçalı Mimari, Rollup Ölçeklenebilirliği ve Aktör Odaklı Uzantı Yolu Karşılaştırması

Çoğu yerel paralel mimari zincirinin artık ana ağ lansman aşamasına girdiğini belirtmek gerekir. Genel geliştirici ekosistemi hala EVM tabanlı Solidity sistemi ile karşılaştırılabilir değilken, yüksek performanslı yürütme mimarisi ve ekolojik uygulamaların kademeli olarak gelişmesiyle temsil edilen Solana ve Sui gibi projeler, önemli piyasa dikkatini çeken temel halka açık zincirler haline gelmiştir.

Buna karşılık, Ethereum Rollup (L2) ekosistemi “birçok zincirin piyasaya sürülmek üzere koştuğu” veya hatta “aşırı kapasite” aşamasına girmiş olsa da, şu anda başlıca EVM uyumlu paralel geliştirme zincirleri hala genel olarak testnet aşamasındadır ve henüz ana ağ ortamında gerçek bir doğrulamadan geçmemiştir. Ölçeklenebilirlik yetenekleri ve sistem kararlılığı daha fazla incelemeye ihtiyaç duymaktadır. Bu projelerin EVM performansını önemli ölçüde artırıp ekolojik evrimi uyumluluktan ödün vermeden teşvik edip edemeyeceği veya bunun yerine Ethereum’daki likidite ve gelişim kaynaklarının daha fazla farklılaşmasını mı artıracağı henüz belirsizdir.

Bu makale, TechFlow kaynağından alıntılanmıştır. İçeriğin tüm telif hakları yazarı XX’e aittir. Telif haklarına ilişkin sorularınız için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

* Yasal Uyarı 1: Bu içerik, yatırım tavsiyesi niteliğinde değildir. Dijital varlık alım-satımını teşvik etmeyi amaçlamaz, yalnızca bilgilendirme amaçlıdır. Kripto varlıklar yüksek risk içerir ve ciddi fiyat dalgalanmalarına maruz kalabilir. Yatırım kararı vermeden önce kendi finansal durumunuzu değerlendirmeli ve kararınızı bağımsız olarak vermelisiniz.
* Yasal Uyarı 2: Makalede yer alan veriler ve grafikler yalnızca genel bilgilendirme amacıyla sunulmuştur. Tüm içerikler özenle hazırlanmış olsa da, olası hata veya eksikliklerden dolayı sorumluluk kabul edilmez. Gate Akademi ekibi bu içeriği farklı dillere çevirebilir. Hiçbir çeviri makale; kopyalanamaz, çoğaltılamaz veya izinsiz dağıtılamaz.
Şimdi Başlayın
İstediğiniz zaman, istediğiniz yerde Türk lirası ile kripto alın, satın.