هذه المقالة مأخوذة من مقال كتبه CKB وأعيد طبعه بواسطة wublockchain. (ملخص: تفكيك طموح فيتاليك الاستراتيجي لإعادة بناء الطبقة التنفيذية ل Ethereum باستخدام "RISC-V بدلا من EVM") (تمت إضافة الخلفية: حان الوقت لإنهاء EVM!) يقترح Vitalik التبديل إلى RISC-V ، ZK يمكن تحسين أداء الدليل بأكثر من 100 مرة) أدى ظهور blockchain إلى تحسين تنفيذ العقود الذكية وتطويرها ، وهناك دور مهم بين blockchain والعقود الذكية: الأجهزة الافتراضية. تم اقتراح مفهوم الأجهزة الافتراضية في الستينيات من القرن الماضي ، ولم يصبح شائعا إلا في التسعينيات. امتد الويب في ذلك الوقت إلى العديد من أنظمة التشغيل والمتصفحات المختلفة ، وإذا أراد المطورون إنشاء تطبيق ، فإنهم بحاجة إلى التكيف مع جميع أنظمة التشغيل المختلفة. كما تعلم ، ينقسم تطوير التطبيقات الآن إلى أنظمة Android و Apple ، وكان الوضع أكثر تعقيدا في ذلك الوقت. لقد حدث أن أصبحت لغة برمجة Java شائعة ، ويمكن للجهاز الظاهري الذي أنشأته Java أن يجعل البرنامج بحاجة إلى الكتابة مرة واحدة فقط ، والاعتماد على جهاز Java الظاهري يمكن تنفيذه على منصات متعددة ، لذلك كان الشعار المقترح في ذلك الوقت: تجميع في مكان واحد ، وتنفيذ في كل مكان. نحن نعلم أن Bitcoin ليس لديها جهاز افتراضي ، لأن Bitcoin هو نقل رقم (أي "Bitcoin") من العنوان A إلى العنوان B ، وتسأل Ethereum ، لماذا لا يمكن أن يكون التنفيذ على blockchain مجموعة من التعليمات البرمجية التي يمكنها تنفيذ أشياء أكثر تعقيدا وتنوعا؟ هذا ما نسميه منصة العقود الذكية ، حيث تنفذ جميع العقد نفس رمز العقد وتحصل على نفس النتيجة بالضبط. على blockchain ، الجهاز الظاهري هو بيئة تنفيذ العقد الذكي ، وهو نظام كمبيوتر كامل يمكن عزله تماما عن العالم الخارجي. تستدعي blockchain وتنفذ العقود الذكية من خلال الأجهزة الافتراضية وتتطلب موافقة جميع العقد. بينما تستخدم العقد أنظمة مختلفة ، فإن بعض الأجهزة 64 بت ، وبعضها 32 بت ، ويتحمل جهاز Java الظاهري التقليدي قدرا صغيرا من الاختلاف في نتائج الحساب ، ولكن على blockchain يجب أن تكون جميع النتائج هي نفسها ، لذلك من الضروري وجود جهاز افتراضي جديد صديق ل blockchain. الجهاز الظاهري المثالي ل blockchain سيكون لتصميم الجهاز الظاهري لكل مشروع blockchain سعيه الفني الخاص ، وإجراء مقايضات على مستويات مختلفة مع متابعة العديد من الميزات. بعد إجراء الكثير من الأبحاث ، نعتقد أن الجهاز الظاهري المثالي ل blockchain يجب أن يبدو كما يلي: التنفيذ حتمي بما فيه الكفاية ، عند استدعاء نفس إدخال العقد الذكي ، يجب إرجاع نفس نتيجة الإخراج ، ولا تعتمد نتيجة الإخراج على الظروف الخارجية مثل الوقت وبيئة التنفيذ ؛ هناك أمان كاف عند التنفيذ ، ولا يؤثر تنفيذ الجهاز الظاهري سلبا على النظام الأساسي نفسه ؛ مرنة بما يكفي للتحديثات ، بحيث يمكن ترقية blockchain أو إضافتها إلى خوارزميات التشفير دون المرور عبر هارد فورك (فكر في ألم الترقية باستخدام شوكة Ethereum الصلبة) ؛ المعلومات شفافة بما يكفي للسماح للعقد الذكي المنفذ على الجهاز الظاهري بتحقيق الإمكانات الكاملة للجهاز الظاهري ؛ آلية الرسوم معقولة بما يكفي لضمان أن يكون حساب استهلاك الموارد أثناء تنفيذ الجهاز الظاهري أكثر منطقية ودقة. يمكن أن يدعم التجميع بلغات مختلفة ، مما يمنح المطورين حرية تطوير واستخدام أحدث التقنيات. قبل تصميم الجهاز الظاهري Nervos CKB ، وجدنا أن العديد من مشاريع blockchain لم تستخدم مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لبناء أجهزتها الافتراضية الخاصة ، فقد اختاروا WASM لبناء أجهزتهم الافتراضية الخاصة. نحن نفضل استخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لإنشاء أجهزتنا الافتراضية الخاصة ، لأنه في الجزء السفلي من أي جهاز افتراضي متطور ، يجب تحويل العمليات إلى تعليمات تجميع خام لإجراء العمليات على وحدة المعالجة المركزية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لا يقدم بعض القيود الدلالية على مستوى التصميم ويقيد مرونة الجهاز الظاهري. لإجراء تشبيه غير مناسب ، يتطلب تشغيل وحدة المعالجة المركزية نظاما لغويا ، واستخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية يشبه القدرة على "التحدث" مباشرة إلى وحدة المعالجة المركزية باستخدام نظام اللغة هذا ، وهو أمر مريح للغاية. خلاف ذلك ، يشبه التحدث باللغة الصينية أولا ثم التحويل إلى الإنجليزية ، بغض النظر عن مدى إتقان مستوى الترجمة ، سيكون هناك بعض الانحرافات والقيود. من خلال مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية ، يمكن للجهاز الظاهري إضافة أي نوع من بنية البيانات أو الخوارزمية حسب الحاجة ، والتي يمكن أن تزيد من قدرة المطور على كتابة أي عقد يلبي المتطلبات. لذلك قررنا الخروج وبناء الجهاز الظاهري الخاص بنا ، CKB-VM ، باستخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية. في اختيار مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية ، اخترنا مجموعة التعليمات مفتوحة المصدر المبسطة RISC-V. يمكن ل RISC-V تلبية متطلبات التنفيذ من المعالجات الدقيقة منخفضة الطاقة إلى معالجات مركز البيانات عالية الأداء (DC) ، وتتميز بالشفافية والبساطة والنمطية واتساع نطاق الدعم والنضج. تتوافق هذه الميزات تماما مع متطلبات تصميم CKB-VM. إذن ما هو RISC-V؟ RISC-V RISC-V هي بنية مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية واضحة وأضيق الحدود ومفتوحة المصدر ولدت في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. في عام 2010 ، بسبب القيود المفروضة على مجموعات التعليمات التجارية مغلقة المصدر الأخرى ، بدأ فريق بحث في الجامعة مشروعا جديدا وصمم مجموعة تعليمات جديدة مفتوحة المصدر من الصفر. مع وجود عدد كبير من السجلات وسرعات تنفيذ التعليمات الشفافة ، تساعد مجموعة التعليمات الجديدة هذه المترجمين ومبرمجي اللغة التوافقية على تحويل المشكلات العملية المهمة إلى كود مناسب وفعال وتحتوي على أقل من 50 تعليمة. مجموعة التعليمات هذه هي RISC-V. عندما صمم المهندسون المعماريون RISC-V ، أرادوا أن يعمل RISC-V بفعالية على جميع أجهزة الحوسبة. منذ اختراعه في عام 2010 ، حاز تصميم RISC-V النظيف على دعم واسع من الصناعة والأوساط الأكاديمية ، وكان محبوبا من قبل المجتمع. مؤسسة RISC-V إن تطوير مجموعة تعليمات RISC-V مدفوع بشكل أساسي بمؤسسة RISC-V والمجتمع. تأسست مؤسسة RISC-V في عام 2015 ، وهي منظمة غير ربحية وأول مجتمع مفتوح وتعاوني من مبتكري الأجهزة والبرمجيات. تضم مؤسسة RISC-V حاليا أكثر من 235 عضوا ، بما في ذلك Google و Qualcomm و Apple و IBM و Tesla و Huawei وغيرها من الشركات. يمكن للأعضاء المشاركة في تطوير واستخدام مواصفات مجموعة تعليمات RISC-V والمشاركة في تطوير النظم الإيكولوجية للأجهزة والبرامج ذات الصلة. نظرا لتصميمه المبسط والمفتوح المصدر ، أصبح RISC-V شائعا في المؤسسات الأكاديمية مثل جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وجامعة برينستون ، ومعهد الحوسبة في الأكاديمية الصينية للعلوم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض الوكالات الحكومية ، مثل الحكومة الهندية ولجنة المعلومات الاقتصادية لبلدية شنغهاي ، تدعم بقوة تطوير المشاريع القائمة على RISC-V. مجموعة التعليمات الحالية RISC-V هي مجموعة تعليمات صغيرة جدا ، فما هي مجموعات التعليمات الرئيسية قبل ذلك؟ في عصر الكمبيوتر الشخصي ، x86 هو أفرلورد الذي لا يتزعزع ، x86 هو CISC (Complex Instruction Set Computer ، ومجموعة التعليمات المعقدة ) ، و RISC (Reduced Instruction Set Computer. على عكس مجموعات التعليمات المخفضة ) ، تستمر مجموعات تعليمات CISC في النمو مع تطورها. نتيجة لذلك ، تستمر التكاليف في الارتفاع ، ويعاني الأداء واستهلاك الطاقة. علاوة على ذلك ، طول مجموعة تعليمات CISC ووقت التنفيذ ...
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
التقنية》ما هو RISC-V الذي يشيد به Vitalik؟ لماذا اختارت CKB-VM RISC-V؟
هذه المقالة مأخوذة من مقال كتبه CKB وأعيد طبعه بواسطة wublockchain. (ملخص: تفكيك طموح فيتاليك الاستراتيجي لإعادة بناء الطبقة التنفيذية ل Ethereum باستخدام "RISC-V بدلا من EVM") (تمت إضافة الخلفية: حان الوقت لإنهاء EVM!) يقترح Vitalik التبديل إلى RISC-V ، ZK يمكن تحسين أداء الدليل بأكثر من 100 مرة) أدى ظهور blockchain إلى تحسين تنفيذ العقود الذكية وتطويرها ، وهناك دور مهم بين blockchain والعقود الذكية: الأجهزة الافتراضية. تم اقتراح مفهوم الأجهزة الافتراضية في الستينيات من القرن الماضي ، ولم يصبح شائعا إلا في التسعينيات. امتد الويب في ذلك الوقت إلى العديد من أنظمة التشغيل والمتصفحات المختلفة ، وإذا أراد المطورون إنشاء تطبيق ، فإنهم بحاجة إلى التكيف مع جميع أنظمة التشغيل المختلفة. كما تعلم ، ينقسم تطوير التطبيقات الآن إلى أنظمة Android و Apple ، وكان الوضع أكثر تعقيدا في ذلك الوقت. لقد حدث أن أصبحت لغة برمجة Java شائعة ، ويمكن للجهاز الظاهري الذي أنشأته Java أن يجعل البرنامج بحاجة إلى الكتابة مرة واحدة فقط ، والاعتماد على جهاز Java الظاهري يمكن تنفيذه على منصات متعددة ، لذلك كان الشعار المقترح في ذلك الوقت: تجميع في مكان واحد ، وتنفيذ في كل مكان. نحن نعلم أن Bitcoin ليس لديها جهاز افتراضي ، لأن Bitcoin هو نقل رقم (أي "Bitcoin") من العنوان A إلى العنوان B ، وتسأل Ethereum ، لماذا لا يمكن أن يكون التنفيذ على blockchain مجموعة من التعليمات البرمجية التي يمكنها تنفيذ أشياء أكثر تعقيدا وتنوعا؟ هذا ما نسميه منصة العقود الذكية ، حيث تنفذ جميع العقد نفس رمز العقد وتحصل على نفس النتيجة بالضبط. على blockchain ، الجهاز الظاهري هو بيئة تنفيذ العقد الذكي ، وهو نظام كمبيوتر كامل يمكن عزله تماما عن العالم الخارجي. تستدعي blockchain وتنفذ العقود الذكية من خلال الأجهزة الافتراضية وتتطلب موافقة جميع العقد. بينما تستخدم العقد أنظمة مختلفة ، فإن بعض الأجهزة 64 بت ، وبعضها 32 بت ، ويتحمل جهاز Java الظاهري التقليدي قدرا صغيرا من الاختلاف في نتائج الحساب ، ولكن على blockchain يجب أن تكون جميع النتائج هي نفسها ، لذلك من الضروري وجود جهاز افتراضي جديد صديق ل blockchain. الجهاز الظاهري المثالي ل blockchain سيكون لتصميم الجهاز الظاهري لكل مشروع blockchain سعيه الفني الخاص ، وإجراء مقايضات على مستويات مختلفة مع متابعة العديد من الميزات. بعد إجراء الكثير من الأبحاث ، نعتقد أن الجهاز الظاهري المثالي ل blockchain يجب أن يبدو كما يلي: التنفيذ حتمي بما فيه الكفاية ، عند استدعاء نفس إدخال العقد الذكي ، يجب إرجاع نفس نتيجة الإخراج ، ولا تعتمد نتيجة الإخراج على الظروف الخارجية مثل الوقت وبيئة التنفيذ ؛ هناك أمان كاف عند التنفيذ ، ولا يؤثر تنفيذ الجهاز الظاهري سلبا على النظام الأساسي نفسه ؛ مرنة بما يكفي للتحديثات ، بحيث يمكن ترقية blockchain أو إضافتها إلى خوارزميات التشفير دون المرور عبر هارد فورك (فكر في ألم الترقية باستخدام شوكة Ethereum الصلبة) ؛ المعلومات شفافة بما يكفي للسماح للعقد الذكي المنفذ على الجهاز الظاهري بتحقيق الإمكانات الكاملة للجهاز الظاهري ؛ آلية الرسوم معقولة بما يكفي لضمان أن يكون حساب استهلاك الموارد أثناء تنفيذ الجهاز الظاهري أكثر منطقية ودقة. يمكن أن يدعم التجميع بلغات مختلفة ، مما يمنح المطورين حرية تطوير واستخدام أحدث التقنيات. قبل تصميم الجهاز الظاهري Nervos CKB ، وجدنا أن العديد من مشاريع blockchain لم تستخدم مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لبناء أجهزتها الافتراضية الخاصة ، فقد اختاروا WASM لبناء أجهزتهم الافتراضية الخاصة. نحن نفضل استخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لإنشاء أجهزتنا الافتراضية الخاصة ، لأنه في الجزء السفلي من أي جهاز افتراضي متطور ، يجب تحويل العمليات إلى تعليمات تجميع خام لإجراء العمليات على وحدة المعالجة المركزية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية لا يقدم بعض القيود الدلالية على مستوى التصميم ويقيد مرونة الجهاز الظاهري. لإجراء تشبيه غير مناسب ، يتطلب تشغيل وحدة المعالجة المركزية نظاما لغويا ، واستخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية يشبه القدرة على "التحدث" مباشرة إلى وحدة المعالجة المركزية باستخدام نظام اللغة هذا ، وهو أمر مريح للغاية. خلاف ذلك ، يشبه التحدث باللغة الصينية أولا ثم التحويل إلى الإنجليزية ، بغض النظر عن مدى إتقان مستوى الترجمة ، سيكون هناك بعض الانحرافات والقيود. من خلال مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية ، يمكن للجهاز الظاهري إضافة أي نوع من بنية البيانات أو الخوارزمية حسب الحاجة ، والتي يمكن أن تزيد من قدرة المطور على كتابة أي عقد يلبي المتطلبات. لذلك قررنا الخروج وبناء الجهاز الظاهري الخاص بنا ، CKB-VM ، باستخدام مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية الحقيقية. في اختيار مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية ، اخترنا مجموعة التعليمات مفتوحة المصدر المبسطة RISC-V. يمكن ل RISC-V تلبية متطلبات التنفيذ من المعالجات الدقيقة منخفضة الطاقة إلى معالجات مركز البيانات عالية الأداء (DC) ، وتتميز بالشفافية والبساطة والنمطية واتساع نطاق الدعم والنضج. تتوافق هذه الميزات تماما مع متطلبات تصميم CKB-VM. إذن ما هو RISC-V؟ RISC-V RISC-V هي بنية مجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية واضحة وأضيق الحدود ومفتوحة المصدر ولدت في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. في عام 2010 ، بسبب القيود المفروضة على مجموعات التعليمات التجارية مغلقة المصدر الأخرى ، بدأ فريق بحث في الجامعة مشروعا جديدا وصمم مجموعة تعليمات جديدة مفتوحة المصدر من الصفر. مع وجود عدد كبير من السجلات وسرعات تنفيذ التعليمات الشفافة ، تساعد مجموعة التعليمات الجديدة هذه المترجمين ومبرمجي اللغة التوافقية على تحويل المشكلات العملية المهمة إلى كود مناسب وفعال وتحتوي على أقل من 50 تعليمة. مجموعة التعليمات هذه هي RISC-V. عندما صمم المهندسون المعماريون RISC-V ، أرادوا أن يعمل RISC-V بفعالية على جميع أجهزة الحوسبة. منذ اختراعه في عام 2010 ، حاز تصميم RISC-V النظيف على دعم واسع من الصناعة والأوساط الأكاديمية ، وكان محبوبا من قبل المجتمع. مؤسسة RISC-V إن تطوير مجموعة تعليمات RISC-V مدفوع بشكل أساسي بمؤسسة RISC-V والمجتمع. تأسست مؤسسة RISC-V في عام 2015 ، وهي منظمة غير ربحية وأول مجتمع مفتوح وتعاوني من مبتكري الأجهزة والبرمجيات. تضم مؤسسة RISC-V حاليا أكثر من 235 عضوا ، بما في ذلك Google و Qualcomm و Apple و IBM و Tesla و Huawei وغيرها من الشركات. يمكن للأعضاء المشاركة في تطوير واستخدام مواصفات مجموعة تعليمات RISC-V والمشاركة في تطوير النظم الإيكولوجية للأجهزة والبرامج ذات الصلة. نظرا لتصميمه المبسط والمفتوح المصدر ، أصبح RISC-V شائعا في المؤسسات الأكاديمية مثل جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وجامعة برينستون ، ومعهد الحوسبة في الأكاديمية الصينية للعلوم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض الوكالات الحكومية ، مثل الحكومة الهندية ولجنة المعلومات الاقتصادية لبلدية شنغهاي ، تدعم بقوة تطوير المشاريع القائمة على RISC-V. مجموعة التعليمات الحالية RISC-V هي مجموعة تعليمات صغيرة جدا ، فما هي مجموعات التعليمات الرئيسية قبل ذلك؟ في عصر الكمبيوتر الشخصي ، x86 هو أفرلورد الذي لا يتزعزع ، x86 هو CISC (Complex Instruction Set Computer ، ومجموعة التعليمات المعقدة ) ، و RISC (Reduced Instruction Set Computer. على عكس مجموعات التعليمات المخفضة ) ، تستمر مجموعات تعليمات CISC في النمو مع تطورها. نتيجة لذلك ، تستمر التكاليف في الارتفاع ، ويعاني الأداء واستهلاك الطاقة. علاوة على ذلك ، طول مجموعة تعليمات CISC ووقت التنفيذ ...