作者 | GaryMa 吳說區塊鏈
引言
以太坊聯合創辦人Vitalik Buterin 最近在Ethereum Magicians 社群提出一項長期性提案：將目前的執行層虛擬機器（EVM）替換為開源的RISC-V 指令集架構。他將此設想與共識層的Beam Chain 類比，認為這是實現執行層效能突破和簡化協議邏輯的潛在唯一路徑。尤其是在零知識證明（ZK Proof）效率方面，Vitalik 預計透過替換EVM，可實現最高100 倍的最佳化提升。該提案旨在應對當前以太坊在ZK 證明效率、區塊建立複雜度、數據可用性等方面的瓶頸問題。
本文將以通俗語言解析該提案的動機、技術細節、實施路徑與挑戰，探討其對以太坊現有擴容路線的影響，並回顧社群反應與類似嘗試。
一、目前EVM 的限制與RISC-V 的優勢
EVM 的問題：
架構老舊：EVM 使用256 位元堆疊式結構，與現代CPU 不相容，導致執行ZK-EVM 時效率低。
ZK 證明瓶頸：如Succinct 所述，ZK-EVM 約有一半資源用於執行EVM 本身，限制ZK 證明效率。
維護性差：多年來複雜功能累積，規範混亂，如SELFDESTRUCT 難以廢除。
開發受限：非標準指令集限制跨語言支持，主流語言難以高效編譯成EVM 字節碼。
RISC-V 的優勢：
效能高效：RISC-V 是真實CPU 的精簡指令集，硬體友好，可用於JIT 優化甚至硬體加速。
ZK 優化：ZK 證明中直接對RISC-V 指令產生電路，比證明EVM 操作更簡單。
工具鏈成熟：支援Rust/C/C++ 等主流語言，開發門檻更低，生態更廣。
通用標準：已有Nervos CKB 等區塊鏈採用，具備成功案例。
Vitalik 指出，與其在ZK-EVM 中將EVM 編譯為RISC-V，不如直接將RISC-V 作為合約執行架構，從根本上提高執行效率與擴展潛力。
二、替換路徑與挑戰：如何從EVM 遷移？
替換的三種方案：
雙VM 並存（最保守）：EVM 和RISC-V 並行運行，新合約可選用於RISC-V，確保過渡期相容。
鏈上解釋器方案（激進）：所有EVM 合約改為由鏈上RISC-V 合約解釋執行。
解釋器插件機制（折中）：將解釋器作為協定元素，允許未來插入其他VM（如Move）。
實施面臨的技術挑戰：
執行效能折損風險：RISC-V 在x86 晶片上需模擬執行，可能初期效率低於優化好的EVM。
Gas 計價需重構：需為RISC-V 指令定義新的Gas 模型，確保公平與安全。
安全沙盒設計：限制系統呼叫、防止程式碼自修改、確保確定性執行。
開發工具適配：需更新編譯器、調試器、安全審計工具，支援RISC-V 字節碼。
遷移相容性問題：部分合約依賴EVM 特性，遷移需謹慎設計相容層或回退機制。
Vitalik 傾向方案一作為過渡路徑，並承諾新舊合約將保持互通性，確保開發者體驗不變，使用者無感升級。
三、對現有擴容路線的影響：RISC-V 是否會取代L2、資料分片等？
答案是否定的：RISC-V 是基礎架構優化，不會取代現有擴容路線。
Layer 2：
Rollup 仍是以太坊擴容主力，RISC-V 提升的是L1 的處理效率和ZK 驗證效能，而不是直接擴展吞吐量。
更快的L1 驗證可協助Rollup 更低成本、更快速提交數據，提高整體可擴充性。
資料分片與EIP-4844：
資料可用性瓶頸仍需EIP-4844（blob） 和Danksharding 解決，RISC-V 不影響鏈上資料容量。
執行架構的變更不會改變L1 的資料儲存需求。
FaaS、MEV：
與虛擬機器架構無關，不會因RISC-V 推進而失效。
總結：RISC-V 是“換引擎”，L2/分片是“拓路網”，兩者維度不同、並行不悖。
四、社群回饋與相關嘗試
社區分歧：
支持者：認為這是應對Solana/Sui 等效能挑戰的必要策略升級，有助於吸引傳統開發者。
保守派：擔心實施難度、歷史包袱、生態工具鏈更新成本大，質疑資源投入產出比。
類似項目參考：
Move VM（Aptos/Sui）：全新資源導向VM，語言安全性強，但不相容EVM。
FuelVM：為平行處理設計的新VM，搭配語言Sway，相容性有限。
WASM（Stylus）：在L2 中引入WASM 作為合約語言，現已在Arbitrum 實現，具有現實可行性。
Nervos CKB：主網上使用RISC-V 作為合約VM 的先例，為以太坊提供實務參考。
Vitalik 提出RISC-V 並不意味著拒絕其他選項，他認為未來解釋器機制也可用於插入如Move、WASM 等VM，建構多元執行生態。
五、未來影響展望：如果以太坊切換為RISC-V
開發者體驗：
Solidity/Vyper 等語言仍可使用，編譯器後端改變而非語言本身。
可能開放Rust/C 等新語言寫合約，但不強迫遷移。
運行成本與效能：
執行效率提升將帶來更高Gas 上限和更低費用。
RISC-V 合約可能減少對預編譯合約依賴，Gas 模型更貼近ZK 證明成本。
生態相容與發展：
雙VM 並存期間現有合約可持續運行，新合約逐步採用RISC-V。
基礎設施需支援新字節碼格式，可能引發鏈間相容性變動（如BSC、Polygon 去留問題）。
安全與穩定：
新架構需廣泛測試及形式化驗證，提升協定可靠性。
較簡潔的執行層有利於稽核和攻擊面控制。
結語
Vitalik 提議用RISC-V 取代以太坊EVM，代表以太坊對未來效能極限與協議簡潔性的深度思考。這項提案尚處早期討論階段，預計實施將是歷時數年的過程，需跨越技術、社區、生態多重挑戰。它不是推翻現有路線，而是補強基礎、預備未來。
正如Vitalik 所說：“為了實現數量級的提升，這種激進的改變可能是唯一的可行道路。”
我們不妨將其視為對未來的押注，也是一場關於「底層是否值得重塑」的深度探索。
參考來源：
https://ethereum-magicians.org/t/long-term-l1-execution-layer-proposal-replace-the-evm-with-risc-v/23617
