Altius es una pila de ejecución de alto rendimiento diseñada para equipos que construyen nuevas L1 y L2 que requieren un rendimiento mucho más alto del que puede soportar el modelo de ejecución EVM secuencial actual.
En pruebas de rendimiento controladas y reproducibles utilizando datos de Ethereum Mainnet y Base Mainnet, Altius mostró un rendimiento de gas 2-3 veces superior al de la pila de ejecución estándar bajo las mismas suposiciones. Esta mejora proviene de cambios en la arquitectura sobre cómo se programa la ejecución y cómo se separa la ejecución de los cuellos de botella conocidos.
Para los desarrolladores que impulsan la ejecución como infraestructura, este benchmark proporciona una visión clara de lo que podría suceder cuando la ejecución se trata como un componente del sistema de primera clase, en lugar de como una carga heredada.
Resumen breve:
Para aquellos familiarizados con máquinas de ejecución estándar como Geth (Ethereum Mainnet) o el stack OP 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, su rendimiento es muy significativo:
Altius vs. Geth (Ethereum Mainnet): Mientras Geth opera a una velocidad de aproximadamente 0,572 Ggas/s, Altius alcanza 1,395 Ggas/s — un aumento de rendimiento de 2,44 veces en comparación con el cliente más utilizado. Actualmente, Altius es el único cliente capaz de superar el umbral de 1,0 Ggas/s necesario para el Comercio de Alta Frecuencia Institucional (HFT).
Altius vs. Base (OP Stack): En infraestructura L2 utilizando datos de Base Mainnet, la velocidad de ejecución secuencial estándar es de 0,55 Ggas/s. Altius la acelera a 1,61 Ggas/s, proporcionando un aumento de velocidad de 2,92x incluso en entornos de alta competencia.
¿Cómo hicimos esto?
Este stack tecnológico aborda dos obstáculos estructurales que dominan el tiempo de ejecución en los sistemas existentes:
Ejecución Paralela por Diseño
La mayoría de los clientes EVM producen transacciones en secuencia. Algunos sistemas más nuevos intentan el paralelismo optimista, especulando sobre conflictos y su cancelación cuando ocurren.
Altius utiliza programación paralela determinista, construyendo un gráfico de dependencias que asegura que las transacciones no interdependientes se ejecuten simultáneamente sin retrocesos (rollback). Esto evita el desperdicio de trabajo debido a la competencia y produce un rendimiento estable y predecible.
Separando la Ejecución de Obstáculos Conocidos
En el cliente estándar, la ejecución de transacciones está íntimamente relacionada con operaciones como el cálculo de la raíz del estado y el acceso a estado en frío. Estas operaciones pueden dominar el tiempo de finalización de bloque y la capacidad de ejecución real del sistema.
Altius separa explícitamente la ejecución de estos obstáculos para que el rendimiento de la ejecución pueda aumentar de forma independiente a medida que evoluciona la infraestructura de soporte.
Suposición Benchmark
La transparencia es la base de nuestro benchmarking. Este benchmark está diseñado intencionadamente para aislar el rendimiento de la ejecución.
Cada suposición se aplica de manera consistente en todas las pruebas L1 y L2. Para alcanzar esta cifra, hicimos dos supuestos técnicos de estrategia que reflejan la dirección futura del ecosistema Ethereum:
Suposición 1: Cálculo de la Raíz del Estado Retrasado
El cálculo de la raíz del estado (hashing Merkle Patricia Trie) puede consumir entre el 40% y el 50% del tiempo de finalización de bloque en clientes de producción. En nuestra prueba de referencia, el cálculo de la raíz del estado se trasladó a nuestra implementación de Árbol Merkle de Estado Escalable (SSMT) para permitir que la máquina se concentre completamente en el rendimiento de las transacciones.
Esto permite que la capa de ejecución procese transacciones sin esperar el compromiso criptográfico intensivo del Merkle Patricia Trie. Este enfoque cuenta con un apoyo creciente de una comunidad de investigación más amplia y refleja un modelo de implementación realista en la ejecución separada de la finalización.
Suposición 2: Estado Caliente a través de Listas de Acceso (Modelo EIP-7928)
Utilizamos listas de acceso optimizadas y el marco de propuestas BAL para los obstáculos sobre cómo la máquina interactúa con los datos de estado, eliminando significativamente el estado I/O en frío durante la ejecución. Esto modela el comportamiento de la EVM en el futuro y refleja cómo L2 tiene un alto rendimiento en la práctica.
Esta suposición es muy importante, especialmente en entornos de alta competencia, donde la lectura de datos en frío aumenta la latencia y las penalizaciones por conflictos.
Estas suposiciones ayudan a aislar el rendimiento de la ejecución para que los diseñadores del sistema puedan pensar claramente sobre las limitaciones y consideraciones de escalado.
Escenario: Benchmark del Stack de Ejecución L1 de Altius (usando Datos de Mainnet Ethereum)
Objetivo: Medir el rendimiento de ejecución bajo la carga de trabajo de Ethereum Mainnet utilizando configuraciones de ejecución consistentes.
Configuración
Hardware: OVHcloud Advance-2 (AMD EPYC 4344P 8-Core, 64GB DDR5, NVMe SSD)
Conjunto de datos: 100 bloques de Ethereum Mainnet en secuencia (24.319.506–24.319.605)
Métricas: Capacidad de Gas (Ggas/s) a través de la entrega de API de la Máquina en secuencia
Resultados
Altius muestra una capacidad de procesamiento de gas superior, superando a todos los principales clientes de producción con un margen significativo.
Escenario: Benchmark del Stack de Ejecución L2 de Altius (usando el Stack OP con Datos de Mainnet Básico)
Objetivo: Validar la integración de Altius en el OP Stack utilizando datos de Base Mainnet del mundo real, que representan un entorno L2 con alta competencia.
Configuración
Hardware: AWS EC2 r7i.2xlarge (Intel Xeon Platinum 8488C, 64GB DDR5, 7.1TB EBS)
Conjunto de datos: 10 bloques de Base Mainnet en secuencia (38014901–38014910)
Entorno: Alto nivel de competencia (~70% de las transacciones involucran estados superpuestos)
Comparación: Altius Parallel Engine vs. Ejecución Secuencial Básica (comportamiento estándar op-reth)
Resultados
Incluso en condiciones de alta competencia, Altius proporciona un rendimiento casi 3 veces mayor y latencia de ejecución significativamente más baja. La combinación de paralelismo determinista y listas de acceso impuestas permite que el sistema escale sin detenerse bajo cargas de trabajo llenas de conflictos.
Altius logró superar obstáculos arquitectónicos (como el protocolo de estado de paquetes y la resolución de dependencias L1) para proporcionar ventajas significativas:
En entornos L2, la adición de Listas de Acceso (EIP-7928) permite a Altius gestionar un nivel de conflicto Base del 70% sin experimentar obstáculos, demostrando su viabilidad para secuenciadores con alto rendimiento.
Al operar sobre el stack OP con bloques básicos, hemos demostrado que nuestra máquina puede manejar el tráfico L2 más exigente de la industria con un margen significativo.
Por qué es importante
El rendimiento de ejecución se convierte en primordial para L1 y L2. La optimización gradual de la ejecución secuencial no puede cerrar completamente el agarre necesario para las aplicaciones de próxima generación.
Altius demuestra que:
La ejecución puede escalar de manera independiente a los obstáculos del sistema heredado.
El paralelismo puede ser determinista y estable en condiciones de competencia.
Una única pila de ejecución puede soportar modelos de despliegue L1 y L2.
Al aislar la ejecución de los obstáculos conocidos y diseñar un paralelismo determinista desde los principios básicos, Altius proporciona una mejora significativa en el rendimiento para entornos L1 y L2.
Para los desarrolladores que impulsan la ejecución como infraestructura, este benchmark proporciona una visión clara de lo que podría suceder cuando la ejecución se trata como un componente del sistema de primera clase, en lugar de como una carga heredada.