JAM與JAM Grid:Polkadot的Web3雲端運算新紀元

原文: Permanence DAO ,PolkaWorld

Polkadot 旨在成為真正的Web3 雲端(Polkadot 雲端) ,為建置高度可擴展且極其可靠的Web3 應用程式和服務提供基礎設施。雖然有所不同,但這與AWS 為Web2 應用程式和服務所做的工作類似。

想了解JAM 和JAM Grid 如何推動Polkadot 成為真正的Web3 雲端嗎?請參閱這篇文章,了解什麼是JAM 和JAM Grid!

  • JAM:前所未有的規模與運算能力

  • JAM Grid:解鎖10 億TPS

  • 與其他區塊鏈的比較圖

  • JAM 可以實現哪些應用?

  • JAM Grid 可以實現哪些應用程式?

  • JAM Grid 如何賦能開發者

  • DOT 如何推動JAM Grid

  • 結語

另外,Gavin Wood 博士將在2 月底到3 月初將在中國6 個城市舉辦JAM Tour 巡講,在當地的高校中心為大家分享什麼是JAM,JAM 解決了什麼問題,以及開發者可以基於JAM 做什麼!你將有機會親自與Gavin Wood 見面,並探討Web3 最前沿的技術和概念!趕緊在這裡報名! 《JAM Tour 中國站開機報名! 2025 與Gavin Wood 博士見面! 》

在正式開始之前,我們先來看看Polkadot 雲的簡要時間軸:

Polkadot Cloud — 創世階段:2020 年5 月

Polkadot 於此時上線,生產了第一個區塊,標誌著Polkadot 雲端正式「上線」。

Polkadot Cloud — 第一里程碑(平行鏈),2021 年11 月

這是Polkadot 雲端第一個雲端服務的誕生。這個服務允許開發者建立自訂區塊鏈並將其連接到Polkadot 雲,實現共享安全性。

第一個雲端服務部署— 第二個里程碑,2021 年12 月

第一個雲端服務(平行鏈)上線,不同團隊開始使用它來部署他們的平行鏈。

Polkadot Cloud — 第三里程碑(JAM),待定,或許在2025 年底前

JAM(Join-Accumulate Machine)是一台無需信任的超級計算機,構成了Web3 雲端的基礎。

Polkadot Cloud — 潛在的第四里程碑(JAM Grid),待定

JAM Grid 將是一個假設的互聯超級電腦集群,每台電腦運行JAM 協定。

今天的區塊鏈,即便是所謂的「高效能」區塊鏈,也難以應對即時、資料密集型的工作負載。相較之下, JAM Grid 理論上可以達到每秒十億筆交易(TPS)、艾字節層級的儲存(exabyte-scale storage)和數百GB/s 的頻寬,這有可能為Web3 服務提供與現代雲端資料中心相媲美的能力。

JAM 與JAM Grid 簡介

JAM 是一台單一的超級計算機,使人們能夠建立可擴展和可靠的Web3 應用和服務。 JAM 的主要目標是提供一個靈活且有效率的框架,用於管理網路中的資料和運算。它旨在簡化資料整合和維護,同時確保網路的完整性和安全性。你可以透過Gavin Wood 的灰皮書(https://graypaper.com/)或PolkaWorld 的文章了解更多關於JAM 的資訊。

JAM與JAM Grid:Polkadot的Web3雲端運算新紀元

一個新的概念- JAM Grid ,提出了下一個躍遷:一個由多個超級電腦組成的網絡,理論上可以達到每秒十億筆交易(TPS)、艾字節級資料可用性和高效能運算( HPC)等級的頻寬。

關於TPS 指標,值得注意的是, 在Gavin Wood 的年終總結文章中,他提到計算能力可能達到每秒一千萬億個EVM 等效的gas。由於不同的交易消耗的gas 數量差異巨大,因此沒有普遍適用的「每秒交易數」(TPS)指標。例如,在以太坊上,一個簡單的ETH 轉帳可能需要21,000 gas,而更複雜的智慧合約互動可能需要數十萬甚至數百萬gas。以下是一個比較表(需要注意的是,這些數據都是近似值)。

JAM與JAM Grid:Polkadot的Web3雲端運算新紀元

上圖顯示,對於消耗大量gas 的交易, JAM 的上限約為100 萬TPS,JAM Grid 的上限約為10 億TPS 。然而,值得注意的是,這些數據是近似值。

JAM:前所未有的規模與運算能力

什麼是JAM?

JAM(Join-Accumulate Machine)是一台無需信任的超級計算機,構成了Web3 雲端的基礎。它是一個新的計算模型和協議,旨在增強Polkadot 的能力,並解決區塊鏈技術中的可擴展性挑戰。 JAM 將支援每秒100 萬筆交易(TPS)、2 PB 的資料可用性和857 MB/s 的頻寬。

為什麼它很重要?

JAM 是下一步的升級,將使Polkadot 更接近其最初的願景—— 成為一個無需許可的全球超級電腦

其他區塊鏈如何比較?

JAM 的可擴展性旨在支援傳統區塊鏈無法處理的大規模即時應用。

JAM Grid:解鎖10 億TPS

什麼是JAM Grid?

JAM Grid 是一個假設的互聯超級電腦集群,每台電腦都運行JAM 協議,承諾實現每秒10 億筆交易(TPS)、1 艾字節的資料儲存和600 GB/s 的頻寬。

為什麼它很重要?

這些數字遠遠超出了今天區塊鏈的標準,預示著一個類似高效能運算(HPC)的規模。如果實現,它將能夠處理全球規模的應用,同時保持去中心化的安全性。

其他區塊鏈如何比較?

像Solana、Aptos、Sui 和Avalanche 這樣的專案推動了比傳統區塊鏈更高的吞吐量,但仍未達到艾字節級的儲存或高效能運算(HPC)等級的頻寬。

與其他區塊鏈的比較圖

  • TPS(每秒交易數) :衡量原始吞吐量- 區塊鏈每秒能處理多少筆交易。更高的TPS 通常意味著更具可擴展性的去中心化應用程式(dApp)和更好的使用者體驗。

  • 數據可用性:區塊鏈網路在鏈上儲存和管理數據的能力。它包括資料的總量以及在所有網路節點間的可存取性。強大的資料可用性確保了交易記錄、應用狀態和用戶資料的一致存取與驗證,同時維持區塊鏈的完整性、安全性和去中心化特性。

  • 頻寬:反映網路容量—— 資料在系統中的傳輸速度。對於旨在處理大量交易(及相關數據)的區塊鏈而言,高頻寬是防止瓶頸的關鍵。

  • 架構:突顯設計方法- 例如單股與分片或子網路架構的差異。架構影響TPS 以及區塊鏈擴展和演化的難易度。

現在我們了解了這些指標為何重要,讓我們看看JAM Grid 的願景與其他領先專案相比如何。

需要注意的是,許多TPS 數字是測試網或理論最大值— 實際效能可能有所不同。數據可用性和頻寬的指標也是範圍/近似值,因為沒有精確的數字。我們盡力呈現一個公平和準確的比較,但如果你發現不一致之處,請聯絡我們進行更正。

JAM與JAM Grid:Polkadot的Web3雲端運算新紀元

JAM與JAM Grid:Polkadot的Web3雲端運算新紀元

你可以在這裡找到包含圖表和腳註的Google 文件。

再次強調,上面圖表中的指標是範圍/近似值。如果有更準確的數字,歡迎隨時與我們聯繫。

關鍵要點

  • 艾字節儲存與HPC 頻寬:JAM Grid 設想提供1 艾位元組的資料儲存和600 GB/s 的吞吐量- 與大型資料中心相當,而非典型的區塊鏈。

  • 與當前網路的比較:雖然像Solana、Avalanche 和Aptos 這樣的區塊鏈在TPS 上超越了較舊的平台,但它們無法接近HPC 層級的資料可用性或持續頻寬。

  • 多「超級電腦」模式:將有多個超級計算機,每台都運行JAM 協定。這將創造一個網絡,所有超級電腦可以互相通信,並可能共享資源。這些超級電腦如何相互溝通將是一個關鍵挑戰。

JAM與JAM Grid:Polkadot的Web3雲端運算新紀元

JAM與JAM Grid:Polkadot的Web3雲端運算新紀元

JAM 可以實現哪些應用?

憑藉約100 萬TPS、2 PB 的數據可用性和857 MB/s 的頻寬,JAM 超級電腦帶來了超越大多數現有區塊鏈的巨大飛躍。以下是一些JAM 可以解鎖的應用程式範例:

即時遊戲與虛擬世界(城市級或國家級)

為什麼現在不行目前的區塊鏈無法處理成千上萬(更不用說數百萬)玩家的頻繁遊戲狀態變化。

JAM 如何幫助? 100 萬個TPS 意味著城市級或國家級虛擬世界的快速互動可以保持在鏈上,從而減少對集中式伺服器的依賴。

即時物聯網與自動化(企業或城市級)

為什麼現在不行?物聯網設備每秒在城市或工業部署中產生數百萬個事件。大多數區塊鏈無法處理如此多的鏈上事件,容易造成嚴重擁塞。

JAM 如何幫助?大約100 萬TPS 的吞吐量加上PB 級別的數據可用性意味著每個設備可以可靠地在鏈上發布每秒數百萬個事件,非常適合大型企業或智慧城市。數百MB/s 的頻寬確保全球節點間的感測器資料快速同步— 足以滿足城市或企業級的需求,但無法覆蓋整個地球的物聯網設備。

高流量的穩定幣或支付系統(國家級)

為什麼現在不行?傳統區塊鏈在重負載下面臨網路擁塞和高費用,限制了鏈上微支付的主流應用。

JAM 可以提供?大約100 萬TPS 的容量(假設是簡單交易)使得穩定幣或支付網路可以服務國家或地區經濟。快速的吞吐量保持費用低廉,交易確認迅速。雖然無法實現全球範圍內每天數十億的微支付,但足以超越大多數現有L1 的限制。

實現JAM 後,Polkadot Cloud 將在吞吐量、儲存和頻寬方面大大超過許多現有的L1,能夠支援即時、資料密集型的dApp,這些應用在目前的區塊鏈上是無法實現的。

JAM Grid 可以實現哪些應用程式?

今天的區塊鏈—— 即使是「快速」的區塊鏈—— 在處理即時、大數據量的工作負載時也力不從心。相較之下,支援數十億TPS、艾字節級儲存和數百GB/s 頻寬的JAM Grid 可以為Web3 服務提供現代雲端資料中心等級的效能。以下是一些在這些條件下可能最終成為現實的應用範例:

大規模多人虛擬世界與遊戲

為什麼現在不行?目前的區塊鏈無法處理數百萬並發玩家的即時更新,更不用說在鏈上儲存大量的遊戲資產、狀態和日誌。

JAM Grid 如何幫助?借助數十億的TPS 和龐大的頻寬,JAM Grid 可以處理頻繁的狀態更新(如玩家動作、世界變化),所有資料都保持在鏈上,消除了對集中式遊戲伺服器的依賴。艾字節級的儲存使得龐大的3D 資產庫、角色背包和物品歷史可以保持可驗證且持久。

即時物聯網與自動化

為什麼現在不行?物聯網設備持續產生資料流— 如溫度、車輛遙測、感測器更新— 每秒可能產生數百萬個事件。沒有主流區塊鏈能夠在接近即時的情況下處理和驗證如此巨量的數據。

JAM Grid 如何幫助?高吞吐量和可擴展的數據可用性使得每個設備可以直接在鏈上記錄更新,而不會壓垮網路。高頻寬確保資料能夠在全球分佈的節點間快速傳播。

全球規模的社群網絡

為什麼現在不行?社群平台每天產生數十億次互動(如按讚、發文、留言、訊息),這需要龐大的吞吐量和儲存。現有區塊鏈無法處理如此大量的鏈上活動。

JAM Grid 如何幫助?數十億的TPS 可以支援幾乎即時的發布,而艾字節級儲存能夠保存豐富的媒體和用戶歷史記錄,而無需依賴鏈外解決方案。內建的去中心化確保沒有單一公司控制使用者資料或內容審核。

去中心化AI 與大規模機器學習

為什麼現在不行?大型AI 模型的訓練和推理需要大量的運算能力和龐大的資料集,這通常由集中式高效能運算(HPC)叢集處理。

JAM Grid 如何幫助? JAM Grid 的類似HPC 的吞吐量和頻寬可以在鏈上託管分散式的AI 工作負載,確保資料的可審計性、訓練結果的可驗證性,並為所有人提供平等的HPC 資源存取。

全球穩定幣支付系統

為什麼現在不行?傳統的穩定幣在L1 區塊鏈上已經面臨在高負載下的擁塞和高費用問題。數十億次的日常微支付(如物聯網微交易和日常購買)變得不可行。

JAM Grid 如何幫助?高吞吐量+ 快速確認使得穩定幣可以擴展到全球規模,而不會遭遇天文數字的手續費或瓶頸。這為普遍且低成本的支付系統奠定了基礎,比任何企業提供者更開放。

簡而言之,JAM 的極端吞吐量和儲存能力解鎖了新的Web3 服務,這些服務在效能上與傳統的雲端解決方案相媲美,同時保持去中心化的所有權。

JAM Grid 如何賦能開發者?

在上一節中,我們展示了JAM Grid 可以支援的全球規模應用程式的範例,開發者可能會想:這如何為我打開新的大門?以下是JAM Grid 在改變開發體驗方面的一些方式,而不僅僅是解鎖理論上的工作負載:

大規模鏈上資料處理

今天的瓶頸:即使是「快速」的L1 和許多L2 也對資料或狀態施加嚴格限制,迫使開發者大量依賴鏈外伺服器、IPFS 或私人儲存。這使得架構變得複雜,增加了信任假設,並限制了透明度。

JAM Grid 的突破:透過艾字節級的資料可用性,開發者可以設計真正的資料密集型去中心化應用程式(dApp),其中邏輯和大量資料集都儲存在鏈上。這確保了可審計性和可組合性,而不需要依賴鏈外資料庫。

更容易實現全球化應用

今天的瓶頸:即使是成功的Web3 項目,通常也會遇到效能瓶頸,當費用飆升或吞吐量下降時,主流用戶會感到疏遠。

JAM Grid 的突破:支援數十億TPS,開發者可以瞄準大眾市場的採用—— 像真正主流的社交應用或跨國供應鏈解決方案—— 而不會因為負載過大而導致系統崩潰。

JAM Grid 不僅僅是為大型、引人注目的用例提供支援;它還顯著減少了創新想法與高效、無信任解決方案之間的摩擦。假設你已經花了多年時間在擴展問題上碰壁,或者在拼湊部分解決方案,在這種情況下,JAM Grid 的HPC 級設計為開發者打開了一個未來,在這個未來中,他們可以完全依賴鏈上,水平擴展,同時仍依靠一個共享的安全層。

你可以把它看作是Web3 開發的「雲端時刻」 :你編寫程式碼,你部署應用,而網路(透過Polkadot DOT 支援的安全層HPC)確保性能和安全性—— 同時保持區塊鏈核心的去中心化理念。

DOT 如何推動JAM Grid?

DOT 是保障Polkadot 整個生態系統的關鍵- 從Polkadot Cloud 到JAM Grid 中每一個JAM 超級電腦。

透過質押確保安全

為了確保Polkadot 網路的安全— 進而確保JAM Grid 的安全— 驗證者需要質押DOT。隨著JAM Grid 的擴展,所需的質押量也會增加,這可能會提升DOT 在確保這些超級電腦方面的作用。

訪問與參與

要在基於JAM 的超級電腦上建置或部署服務,使用者和開發者將與Polkadot 的基礎設施互動,支付費用或質押DOT。本質上,DOT 成為訪問全球最強超級電腦(或超級電腦網格)進行Web3 開發的通行證。

經濟對齊

如果JAM Grid 成功發展,它將增強Polkadot 的效用,進一步推動對DOT 的需求—— 在超級電腦成長與DOT 基本價值之間形成積極的反饋循環。

透過讓DOT 成為保障、存取和推動JAM Grid 的資產,DOT 成為全球規模Web3 雲端的核心經濟驅動因素。這種協同作用使DOT 不再只是「另一個代幣」 —— 它成為託管和運行下一代去中心化高效能應用的基礎。

結語

如果JAM Grid 真正能夠實現10 億TPS 和艾字節級存儲,那麼它將證明,確實存在一種能夠處理全球規模需求的去中心化基礎設施的構建方式。與其促使零和競爭,這個願景強調了一個共同的推動力——建立由社區而非科技巨頭治理的、無需許可、全球可訪問的“超級電腦”

這些雄心勃勃的規格是對真正的Web3 原生「雲端」的指引:全球可存取、經濟激勵驅動,並擺脫集中控制。如果JAM Grid 成功,它不僅會提升Polkadot 的標準—— 它還將激勵更廣泛的生態系統,去設想高吞吐量、無需信任計算的新可能性。最終目標是讓數十億人從透明的、抗審查的服務中受益。