Altius es una pila de ejecución de alto rendimiento diseñada para equipos que construyen nuevas L1 y L2, sistemas que requieren un rendimiento significativamente mayor en comparación con el modelo de ejecución EVM secuencial actual que puede soportar.
En los benchmarks controlados y reproducibles, utilizando datos de Ethereum Mainnet y Base Mainnet, Altius muestra un rendimiento de gas de 2 a 3 veces mayor que las pilas de ejecución estándar en las mismas condiciones supuestas. Estas mejoras provienen de cambios arquitectónicos en la forma en que se programa la ejecución y en cómo se separa la ejecución de los cuellos de botella conocidos.
Para los constructores que están evaluando la ejecución como una capa de infraestructura, estos benchmarks proporcionan una visión clara de lo que se puede lograr cuando la ejecución se considera un componente central del sistema en lugar de una limitación heredada.
Resumen
Para aquellos familiarizados con motores de ejecución estándar como Geth en Ethereum Mainnet o el OP Stack estándar utilizado por Base, Altius representa un cambio arquitectónico fundamental de la ejecución secuencial a la ejecución paralela.
Al comparar Altius con los estándares de la industria, la brecha de rendimiento es muy significativa:
Altius frente a Geth en Ethereum Mainnet: Mientras Geth opera a un nivel de aproximadamente 0.572 Ggas por segundo, Altius alcanza 1.395 Ggas por segundo, equivalente a un aumento de rendimiento de 2.44 veces sobre el cliente más utilizado. Actualmente, Altius es el único cliente que supera el umbral de 1.0 Ggas por segundo, el nivel necesario para transacciones de alta frecuencia organizativas y pagos a gran escala.
Altius frente a Base en OP Stack: En la infraestructura L2 utilizando datos de Base Mainnet, la línea base de ejecución secuencial estándar alcanza 0.55 Ggas por segundo. Altius acelera hasta 1.61 Ggas por segundo, proporcionando una mejora de 2.92 veces incluso en un entorno de alta concurrencia.
Todos los benchmarks se basan en cargas de trabajo reales, reproducibles y están diseñados de manera conservadora, evitando suposiciones optimistas o ajustes específicos para cada aplicación. Todo el método, la carga de trabajo y las instrucciones de reproducción se proporcionan en la documentación de Altius.
Cómo ha hecho esto Altius Labs
Esta pila aborda dos cuellos de botella estructurales que dominan el tiempo de ejecución en los sistemas actuales.
Ejecución paralela por diseño
La mayoría de los clientes EVM de producción ejecutan transacciones de manera secuencial. Algunos sistemas más nuevos intentan aplicar paralelización optimista, especulando conflictos y retrocediendo cuando ocurren colisiones.
Altius utiliza un mecanismo de programación paralela determinista, construyendo un gráfico de dependencias para asegurar que las transacciones no conflictivas se ejecuten simultáneamente sin necesidad de retroceder. Este enfoque evita el desperdicio de trabajo cuando hay conflictos y produce un rendimiento estable y predecible.
Separar la ejecución de los cuellos de botella conocidos
En los clientes estándar, la ejecución de transacciones está intrínsecamente vinculada a operaciones como el cálculo de la raíz de estado y el acceso a cold state. Estas operaciones pueden ocupar una gran parte del tiempo de procesamiento de bloques y oscurecer la capacidad real de ejecución del sistema.
Altius separa claramente la ejecución de estos cuellos de botella, permitiendo que el rendimiento de la ejecución se expanda de forma independiente a medida que se mejora la infraestructura de soporte.
Suposiciones de referencia
La transparencia es la base del método de benchmark. Estos benchmarks están diseñados intencionadamente para aislar el rendimiento de la ejecución.
Todas las suposiciones se aplican de manera consistente tanto a las pruebas L1 como L2. Para lograr estos números, hacemos dos suposiciones técnicas estratégicas que reflejan la dirección de desarrollo futuro del ecosistema Ethereum.
Suposición 1: Cálculo de la raíz de estado diferido
El cálculo de la raíz de estado a través del hashing de Merkle Patricia Trie puede representar del 40 al 50 por ciento del tiempo de procesamiento de bloques en los clientes de producción. En nuestro benchmark, el cálculo de la raíz de estado se descarga a la implementación del Árbol Merkle de Estado Escalable de Altius, permitiendo que el motor se concentre completamente en el rendimiento de las transacciones.
Esto permite que la capa de ejecución procese transacciones sin tener que esperar el proceso de compromiso criptográfico intensivo de recursos de Merkle Patricia Trie. Este enfoque está siendo cada vez más respaldado por la comunidad de investigación y refleja el modelo de implementación real donde la ejecución está separada de la finalización.
Suposición 2: Estado cálido a través de la lista de acceso según el modelo EIP 7928
Utilizamos una lista de acceso optimizada y el marco propuesto BAL para optimizar la forma en que el motor interactúa con los datos de estado, eliminando la mayor parte de la I/O cold state durante la ejecución. Esto simula el comportamiento del EVM en el futuro y refleja cómo los L2 de alto rendimiento están operando en la práctica.
Esta suposición es especialmente importante en un entorno de alta concurrencia, donde las lecturas de cold state aumentan la latencia y los costos de conflicto.
Estas suposiciones ayudan a aislar el rendimiento de la ejecución para que los diseñadores de sistemas puedan evaluar claramente los límites de escalabilidad y los compromisos.
Escenario: Benchmark de la pila de ejecución Altius L1 utilizando datos de Ethereum Mainnet
Objetivo: Medir el rendimiento de la ejecución bajo la carga de trabajo de Ethereum Mainnet con una configuración centrada únicamente en la ejecución.
Configuración
Hardware: OVHcloud Advance 2, AMD EPYC 4344P 8 Core, 64GB DDR5, NVMe SSD
Conjunto de datos: 100 bloques de Ethereum Mainnet consecutivos desde 24,319,506 hasta 24,319,605
Índice de medida: Rendimiento de gas medido en Ggas por segundo a través del procesamiento Engine API de forma secuencial
Resultados
Altius muestra un rendimiento de gas superior, superando a todos los grandes clientes de producción por un margen significativo.
NETHERMIND es 2.24 veces más lento que Altius
GETH es 2.44 veces más lento que Altius
RETH es 2.72 veces más lento que Altius
BESU es 7.52 veces más lento que Altius
ERIGON es 46.42 veces más lento que Altius
Figura 1: Comparación de Altius con otros clientes de ejecución secuencial. Solo Altius supera el umbral de 1.0 Ggas por segundo necesario para transacciones de alta frecuencia y pagos organizativos, mientras que los clientes tradicionales están limitados por el modelo secuencial.
Figura 2: Ejecución de rendimiento alto y sostenible. Altius mantiene su posición de liderazgo a lo largo de los 100 bloques, demostrando que un promedio de 1.395 Ggas por segundo no es una excepción, sino el estándar de operación estable. El rendimiento de la pila Altius se muestra en color naranja.
Escenario: Benchmark de la pila de ejecución Altius L2 utilizando OP Stack con datos de Base Mainnet
Objetivo: Validar la integración de Altius en OP Stack utilizando datos de Base Mainnet reales, representando el entorno L2 con alto conflicto.
Configuración
Hardware: AWS EC2 r7i.2xlarge, Intel Xeon Platinum 8488C, 64GB DDR5, 7.1TB EBS
Conjunto de datos: 10 bloques de Base Mainnet consecutivos desde 38,014,901 hasta 38,014,910
Entorno: Alta concurrencia, aproximadamente 70 por ciento de las transacciones accediendo a áreas de estado superpuestas
Comparación: Altius Parallel Engine frente a la línea base de ejecución secuencial según el comportamiento estándar de op reth
Resultados
Incluso en condiciones de alta concurrencia, Altius sigue proporcionando un rendimiento casi 3 veces mayor y una latencia de ejecución significativamente más baja. La combinación de paralelización determinista y lista de acceso obligatoria permite que el sistema escale sin estancarse bajo una carga de trabajo de múltiples conflictos.
Altius ha superado con éxito las barreras arquitectónicas como el protocolo de estado de bundle y la dependencia de settlement L1 para lograr grandes mejoras.
En el entorno L2, la adición de la lista de acceso según EIP 7928 permite que Altius gestione una tasa de conflicto del 70 por ciento de Base sin sufrir retrasos, demostrando la viabilidad para los secuenciadores de alto rendimiento.
Al ejecutar en OP Stack con bloques de Base, demostramos que el motor puede manejar el tráfico L2 más exigente de la industria con un margen de escalabilidad significativo.
Por qué es importante
El rendimiento de la ejecución se está convirtiendo en la limitación dominante tanto para L1 como para L2. Las optimizaciones incrementales para la ejecución secuencial no pueden cerrar completamente la brecha necesaria para la próxima generación de aplicaciones.
Altius demuestra que:
La ejecución puede escalar de forma independiente a los cuellos de botella heredados
La paralelización puede ser determinista y estable en un entorno de conflicto
Una sola pila de ejecución puede soportar tanto el modelo de implementación L1 como L2
Al separar la ejecución de los cuellos de botella conocidos y diseñar la paralelización determinista desde el principio, Altius ofrece un salto en rendimiento tanto para entornos L1 como L2.
Para los constructores que están evaluando la ejecución como infraestructura, estos benchmarks muestran claramente el potencial cuando la ejecución se considera un componente central del sistema en lugar de una limitación heredada.
Código abierto y verificación
Creemos en el principio de no confiar, sino verificar. Todas las herramientas de benchmark y la configuración utilizadas en este informe están disponibles para socios y la comunidad de código abierto.
Listo para construir para el futuro. Consulte la documentación de Altius.
Altius es la pila de ejecución para sistemas que requieren un rendimiento superior.
Contacto con Altius Labs
Para iniciar el proceso de integración o solicitar acceso al repositorio privado de Altius, comuníquese con el equipo en bd@altiuslabs.xyz. Esperamos trabajar con usted para construir la próxima generación de infraestructura digital de alto rendimiento.