Polkadot的Web3雲計算新紀元：JAM與JAM Grid

Polkadot致力於成爲真正的Web3雲平台，爲構建高度可擴展且極其可靠的Web3應用程序和服務提供基礎設施。這與AWS爲Web2應用程序和服務所做的工作有相似之處，盡管二者存在一些差異。

本文將探討JAM和JAM Grid如何推動Polkadot成爲真正的Web3雲平台。主要內容包括:

• JAM：前所未有的規模和計算能力
• JAM Grid：解鎖10億TPS
• 與其他區塊鏈的對比
• JAM可以實現哪些應用？
• JAM Grid可以實現哪些應用？
• JAM Grid如何賦能開發者
• DOT如何推動JAM Grid
• 結語

在正式開始之前，讓我們先看看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，標志着Polkadot雲正式"上線"。

Polkadot Cloud - 第一裏程碑（平行鏈），2021年11月

這是Polkadot雲第一個雲服務的誕生。該服務允許開發者構建自定義區塊鏈並將其連接到Polkadot雲，實現共享安全性。

第一個雲服務部署 - 第二裏程碑，2021年12月

第一個雲服務（平行鏈）上線，不同團隊開始使用它部署他們的平行鏈。

Polkadot Cloud - 第三裏程碑（JAM），待定，或許在2025年底之前

JAM（Join-Accumulate Machine）是一臺無需信任的超級計算機，構成了Web3雲的基礎。

Polkadot Cloud - 潛在的第四裏程碑（JAM Grid），待定

JAM Grid將是一個假設的互聯超級計算機集羣，每臺計算機運行JAM協議。

今天的區塊鏈，即便是所謂的"高性能"區塊鏈，也難以應對實時、數據密集型的工作負載。相比之下，JAM Grid理論上可以達到每秒十億筆交易（TPS）、艾字節級別的存儲和數百GB/s的帶寬，這有可能爲Web3服務提供與現代雲數據中心相媲美的能力。

JAM和JAM Grid簡介

JAM是一臺單一的超級計算機，使人們能夠構建可擴展和可靠的Web3應用和服務。JAM的主要目標是提供一個靈活高效的框架，用於管理網路中的數據和計算。它旨在簡化數據集成和維護，同時確保網路的完整性和安全性。

JAM Grid則是一個由多個超級計算機組成的網路，理論上可以達到每秒十億筆交易（TPS）、艾字節級數據可用性和高性能計算（HPC）級別的帶寬。

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，而更復雜的智能合約交互可能需要數十萬甚至數百萬gas。

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

JAM：前所未有的規模和計算能力

什麼是JAM？

JAM（Join-Accumulate Machine）是一臺無需信任的超級計算機，構成了Web3雲的基礎。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將支持每秒100萬筆交易（TPS）、2 PB的數據可用性和857 MB/s的帶寬。

爲什麼它很重要？

JAM是下一步的升級，將使Polkadot更接近其最初的願景——成爲一個無需許可的全球超級計算機。

其他區塊鏈如何比較？

JAM的可擴展性旨在支持傳統區塊鏈無法處理的大規模實時應用。

JAM Grid：解鎖10億TPS

什麼是JAM Grid？

JAM Grid是一個假設的互聯超級計算機集羣，每臺計算機都運行JAM協議，承諾實現每秒10億筆交易（TPS）、1艾字節的數據存儲和600 GB/s的帶寬。

爲什麼它很重要？

這些數字遠遠超出了今天區塊鏈的標準，預示着一個類似高性能計算（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這樣的項目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存儲或高性能計算（HPC）級別的帶寬。

與其他區塊鏈的對比

• 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通常意味着更具可擴展性的去中心化應用（dApp）和更好的用戶體驗。

• 數據可用性：區塊鏈網路在鏈上存儲和管理數據的能力。它包括數據的總量以及在所有網路節點間的可訪問性。強大的數據可用性確保了交易記錄、應用狀態和用戶數據的一致訪問與驗證，同時維持區塊鏈的完整性、安全性和去中心化特性。

• 帶寬：反映網路容量——數據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，高帶寬是防止瓶頸的關鍵。

• 架構：突出設計方法——例如單鏈與分片或子網架構的區別。架構影響TPS以及區塊鏈擴展和演化的難易程度。

需要注意的是，許多TPS數字是測試網或理論最大值——實際性能可能有所不同。數據可用性和帶寬的指標也是範圍/近似值，因爲沒有精確的數字。

關鍵要點

• 艾字節存儲與HPC帶寬：JAM Grid設想提供1艾字節的數據存儲和600 GB/s的吞吐量——與大型數據中心相當，而非典型的區塊鏈。

• 與當前網路的對比：雖然像Solana、Avalanche和Aptos這樣的區塊鏈在TPS上超越了較老的平台，但它們無法接近HPC級別的數據可用性或持續帶寬。

• 多"超級計算機"模式：將有多個超級計算機，每臺都運行JAM協議。這將創造一個網路，所有超級計算機可以互相通信，並可能共享資源。這些超級計算機如何相互通信將是一個關鍵挑戰。

JAM可以實現哪些應用？

憑藉大約100萬TPS、2 PB的數據可用性和857 MB/s的帶寬，JAM超級計算機帶來了超越大多數現有區塊鏈的巨大飛躍。以下是一些JAM可以解鎖的應用示例：

實時遊戲與虛擬世界（城市級或國家級）

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的100萬TPS意味着城市級或國家級虛擬世界的快速互動可以保持在鏈上，從而減少對集中式服務器的依賴。

實時物聯網與自動化（企業或城市級）

物聯網設備每秒在城市或工業部署中生成數百萬個事件。大多數區塊鏈無法處理如此多的鏈上事件，容易造成嚴重擁堵。JAM約100萬TPS的吞吐量加上PB級別的數據可用性意味着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的帶寬確保全球節點間的傳感器數據快速同步——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）

傳統區塊鏈在重負載下面臨網路擁堵和高費用，限制了鏈上微支付的主流應用。JAM約100萬TPS的容量（假設是簡單交易）使得穩定幣或支付網絡可以服務於國家或地區經濟。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、存儲和帶寬方面大大超過許多現有的L1，能夠支持實時、數據密集型的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？

今天的區塊鏈——即使是"快速"的區塊鏈——在處理實時、大數據量的工作負載時也力不從心。相比之下，支持數十億TPS、艾字節級存儲和數百GB/s帶寬的JAM Grid可以爲Web3服務提供現代雲數據中心級別的性能。以下是一些在這些條件下可能最終成爲現實的應用示例：

大規模多人虛擬世界與遊戲

當前的區塊鏈無法處理數百萬並發玩家的實時更新，更不用說在鏈上存儲大量的遊戲資產、狀態和日志。借助數十億的TPS和巨大的帶寬，JAM Grid可以處理頻繁的狀態更新（如玩家動作、世界變化），所有數據都保持在鏈上，從而消除了對集中式遊戲服務器的依賴。艾字節級的存儲使得龐大的3D資產庫、角色背包和物品歷史可以保持可驗證且持久。

實時物聯網與自動化

物聯網設備持續生成數據流——如溫度、車輛遙測、傳感器更新——每秒可能產生數百萬個事件。沒有主流區塊鏈能夠在接近實時的情況下處理和驗證如此巨量的數據。JAM Grid的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。高帶寬確保數據能夠在全球分布的節點間快速傳播。

全球規模的社交網絡

社交平台每天產生數十億次互動（如點讚、發帖、評論、消息），這需要巨大的吞吐量和存儲。現有區塊鏈無法處理如此海量的鏈上活動。JAM Grid數十億的TPS可以支持幾乎即時的發布，而艾字節級存儲能夠保存豐富的媒體和用戶歷史記錄，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用戶數據或內容審核。

去中心化AI與大規模機器學習

大型AI模型的訓練和推理需要大量的計算能力和龐大的數據集，這通常由集中式高性能計算（HPC）集羣處理。JAM Grid的類似HPC的吞吐量和帶寬可以在鏈上托管分布式的AI工作負載，確保數據的可審計性、訓練結果的可驗證性，並爲所有人提供平等的HPC資源訪問。

全球穩定幣支付系統

傳統的穩定幣在L1區塊鏈上已經面臨着在高負載下的擁堵和高費用問題。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的高吞吐量和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。這爲普遍且低成本的支付系統奠定了基礎，比任何企業提供商更加開放。

簡而言之，JAM的極端吞吐量和存儲能力解鎖了新的Web3服務，這些服務在性