EVM：以太坊的核心组件

EVM是以太坊的核心，负责运行智能合约和处理交易。作为一个计算引擎，EVM提供了计算和存储的抽象，类似于Java虚拟机规范。EVM执行自己的字节码指令集，这些指令集通常由Solidity编译而成。

EVM是一个准图灵完备的状态机。"准"是因为所有执行步骤都会消耗有限的资源Gas，从而限制了任何给定智能合约的执行步数，避免了可能的死循环导致整个以太坊平台停止的情况。

EVM没有调度功能，以太坊的执行模块从区块中取出交易，EVM负责依次执行。执行过程中会修改最新的世界状态，一笔交易执行完成后进行状态累加，直到区块完成后达到最新的世界状态。下一区块的执行严格依赖上一个区块执行后的世界状态，所以以太坊的交易线性执行过程难以进行并行执行优化。

从这个意义上说，以太坊协议约定交易按照顺序执行。虽然顺序执行确保了交易和智能合约能够以确定性顺序执行，保障了安全性，但在面临高负载的情况下，可能会导致网络拥堵和延迟，这也是以太坊存在性能瓶颈，需要Layer2 Rollup扩容的原因。

高性能Layer1的并行之道

大多数高性能Layer1都基于以太坊不能并行处理的缺陷设计自己的优化方案，主要聚焦于执行层的优化，包括虚拟机和并行执行。

虚拟机

EVM设计成一台256位的虚拟机，目的是为了更易于处理以太坊的哈希算法。然而，实际运行EVM的计算机需要把256位的字节映射到本地架构来执行智能合约，从而使得整个系统变得非常低效和不实用。因此，高性能Layer1更多采用基于WASM、eBPF字节码或Move字节码的虚拟机，而非EVM。

WASM是一种体积小、加载快、可移植且基于沙盒安全机制的字节码格式，已被许多区块链项目采用，包括EOS、Dfinity、Polkadot等。以太坊未来也计划集成WASM，以提高执行效率。

eBPF源自网络数据包过滤技术，后来发展成为一种高性能、安全和可移植的用户态运行时。Solana上执行的智能合约都会编译成SBF（基于eBPF）字节码并在其网络上运行。

Move是Diem设计的一种新的智能合约编程语言，注重灵活性、安全和可验证性。Aptos和Sui都采用了Move的变体来编写智能合约。

并行执行

区块链中的并行执行意味着同时处理不相关的交易。实现并行执行的主要挑战是确定哪些交易是不相关的，哪些是独立的。高性能Layer1主要依赖于两种方法：状态访问方法和乐观并行模型。

状态访问方法需要预先知道每个交易可以访问区块链状态的哪一部分，从而分析出哪些交易是独立的。Solana和Sui采用了这种方法。

乐观并行模型假设所有交易都是独立的，只是回顾性地验证这一假设并在必要时进行调整。Aptos采用了这种方法，使用Block-STM（区块软件事务内存）来实现乐观并行执行。

并行EVM

并行EVM（Parallel EVM）概念在2021年就被提出，最初指的是支持同时处理多个交易的EVM。2023年底，这个概念再次引起关注，带动了一波采用并行执行技术的EVM兼容Layer1的发展。

目前，可以被合理定义为并行EVM的包括以下三类：

1. 没有采用并行执行技术的EVM兼容Layer1的并行执行升级，如BSC和Polygon。
2. 采用了并行执行技术的EVM兼容Layer1，如Monand、Sei V2和Artela。
3. 采用了并行执行技术的非EVM兼容Layer1的EVM兼容方案，如Solana Neon。

Monad是一个采用PoS机制的兼容EVM的高性能Layer1，使用乐观并行模型来提高交易处理效率。

Sei V2是Sei网络的重大升级，旨在成为第一个完全并行的EVM。它同样采用乐观并行化技术。

Artela推出的EVM++代表高扩展性和高性能的并行EVM，分两个阶段实现，包括并行执行和弹性计算。

Solana Neon是在Solana之上执行EVM交易的解决方案，通过在Solana智能合约中实现EVM解释器来实现EVM兼容。

除此之外，还有一些项目正在探索将EVM作为智能合约运行以实现EVM兼容的方案，如Near Aurora和EOS EVM+。Movement Labs正在开发一个模块化框架，用于在任何分布式环境中构建和部署基于Move的基础设施、应用程序和区块链，其Fractal模块可以将EVM操作码无缝转换为Move操作码。

总结

区块链的并行技术已经是一个成熟的话题，但目前主要集中在对Aptos的Block-STM机制为代表的乐观执行模型的改造和模仿上，尚未有实质性的突破。

未来可能会有更多新兴Layer1项目加入并行EVM的竞争，旧的Layer1也可能实现EVM并行升级或EVM兼容方案。这两个方向虽然殊途同归，但都可能催生出更多与性能提升相关的新叙事。

然而，相比于高性能EVM的叙事，区块链技术的多元化发展可能更值得期待，如WASM、SVM及Move VM等新型虚拟机技术的应用和发展。