什么是并行EVM？它被视为解决公链拥堵的下一个技术突破口

并行EVM通过多交易同时执行提升性能。其原理包括：一、静态分析交易读写集构建依赖图，非依赖交易由调度器分发至多执行单元同步运行，结果按序上链；二、采用乐观并发控制，假设无冲突先行执行，提交时验证，冲突则回滚重排；三、基于分片的状态分区，按地址哈希划分状态，交易路由至对应分片，跨分片通过中继合约实现最终一致性；四、指令级流水线优化，分解字节码执行为取指、译码等阶段，结合JIT编译与多级缓存提升CPU利用率。

并行EVM旨在提升以太坊虚拟机的执行效率，通过允许多个交易同时处理来优化性能。

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一、理解并行EVM的基本原理

传统EVM采用单线程执行模式，同一时间只能处理一个交易，导致高并发场景下出现延迟。并行EVM则通过识别不相交的交易数据路径，实现多笔交易的同时执行。其核心在于静态分析交易读写集，判断是否可以安全并行化。

1、节点接收一批待确认交易后，解析每笔交易涉及的账户与存储键。

2、构建交易间的依赖图，若两笔交易访问的数据无重叠，则标记为可并行。

3、调度器将非依赖交易分发至多个执行单元同步运行。

4、执行结果按原始顺序整合上链，确保状态一致性。

二、采用乐观并发控制机制

该方法假设多数交易间无冲突，先行执行再验证，适用于低竞争环境下的高效吞吐提升。关键优势是减少预判开销，但需具备高效的回滚机制。

1、所有交易被立即分配至并行执行队列，不预先分析依赖关系。

2、每个执行线程独立运算交易对状态的影响。

3、提交阶段检查各交易的实际读写操作是否存在冲突。

4、发现冲突时，终止受影响的交易并重新排序执行。

三、基于分片的状态分区策略

将全局状态划分为多个逻辑分区，每个分区由独立的执行引擎管理，降低锁争用概率。此方案要求明确界定跨分区通信规则以防止死锁。

1、网络初始化时定义状态分片数量及分配规则，如按账户地址哈希划分。

2、交易路由模块根据目标地址将其导向对应分片的执行集群。

3、跨分片交易拆解为原子性消息传递，由中继合约协调最终一致性。

4、各分片独立出块，主链聚合证明以压缩验证成本。

四、利用指令级流水线优化执行单元

在单个EVM实例内部实施流水线技术，将字节码执行过程分解为取指、译码、执行、写回等阶段。可显著提高CPU利用率，尤其适合高频短周期操作。

1、设计专用的EVM微架构，支持指令预取和乱序完成。

2、引入轻量级JIT编译器，在运行时动态生成本地机器码。

3、设置多级缓存结构，加速对常用存储槽的访问速度。

4、监控执行热点，自动触发代码段的进一步优化编译。

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