Altius to wysokowydajny stos wykonawczy zaprojektowany dla zespołów budujących nowe L1 i L2, które potrzebują znacznie wyższej przepustowości niż ta, którą może wspierać obecny model wykonawczy EVM w trybie sekwencyjnym.

W kontrolowanych testach wydajności, które można produkować z użyciem danych Ethereum Mainnet i Base Mainnet, Altius pokazał przepustowość gazu 2–3 razy wyższą niż standardowy stos wykonawczy przy tych samych założeniach. Wzrost ten wynika ze zmian w architekturze dotyczących sposobu planowania wykonania oraz tego, jak wykonanie jest oddzielone od znanych przeszkód.

Dla programistów, którzy uruchamiają egzekucję jako infrastrukturę, te benchmarki dają wyraźny obraz tego, co może się zdarzyć, gdy egzekucja jest traktowana jako komponent systemu klasy pierwszej, a nie jako przeszkoda dziedziczna.

Krótki podsumowanie:

Dla tych, którzy są przyzwyczajeni do standardowych maszyn egzekucyjnych takich jak Geth (Ethereum Mainnet) lub standardowego OP Stack (który jest używany przez Base), Altius reprezentuje zasadniczą zmianę architektoniczną od egzekucji sekwencyjnej do egzekucji równolegle.

Porównując Altius z normą w branży, jego wydajność jest niezwykle znacząca:

  • Altius vs. Geth (Ethereum Mainnet): Podczas gdy Geth działa z prędkością około 0,572 Ggas/s, Altius osiąga 1,395 Ggas/s — wzrost wydajności o 2,44 razy w porównaniu do najczęściej używanego klienta. Obecnie Altius jest jedynym klientem, który może przekroczyć próg 1,0 Ggas/s wymagany dla instytucjonalnego handlu wysokiej częstotliwości (HFT).

  • Altius vs. Base (OP Stack): W infrastrukturze L2, która wykorzystuje dane Base Mainnet, standardowa sekwencyjna prędkość egzekucji wynosi 0,55 Ggas/s. Altius przyspiesza ją do 1,61 Ggas/s, co daje wzrost prędkości o 2,92x nawet w środowiskach o wysokiej konkurencji.

Jak to zrobiliśmy?

Ta stos technologiczny pokonuje dwie strukturalne przeszkody, które dominują czas egzekucji w istniejących systemach:

Egzekucja Równoległa na Podstawie Projektu

Większość klientów EVM generuje transakcje w kolejności. Niektóre nowsze systemy próbują optymistycznego paralelizmu, spekulując na temat konfliktów i ich anulowania, gdy występują.

Altius używa deterministycznego harmonogramowania równoległego, budując graf zależności, który zapewnia, że transakcje, które nie kolidują, są wykonywane jednocześnie bez wycofania (rollback). To unika marnotrawstwa pracy z powodu konkurencji i zapewnia stabilną i przewidywalną wydajność.

Oddzielenie egzekucji od znanych przeszkód

W standardowych klientach, egzekucja transakcji jest ściśle związana z operacjami takimi jak obliczenie korzenia stanu i dostęp do zimnego stanu. Te operacje mogą dominować czas zakończenia bloku i rzeczywistą zdolność egzekucji systemu.

Altius wyraźnie oddziela egzekucję od tych przeszkód, aby wydajność egzekucji mogła wzrastać niezależnie w miarę rozwoju infrastruktury wspierającej.

Założenie Benchmarku

Przejrzystość jest podstawą naszego benchmarkingu. Ten benchmark został celowo zaprojektowany, aby izolować wydajność egzekucji.

Każde założenie jest stosowane konsekwentnie w testach L1 i L2. Aby osiągnąć tę liczbę, stworzyliśmy dwa techniczne założenia strategii, które odzwierciedlają kierunek przyszłości ekosystemu Ethereum:

Założenie 1: Obliczenie Korzenia Stanu Wstrzymanego

Obliczenia korzenia stanu (hashing Merkle Patricia Trie) mogą zająć 40–50% czasu zakończenia bloku w produkcyjnych klientach. W naszych benchmarkach obliczenia korzenia stanu są przenoszone do naszej implementacji Scalable State Merkle Tree (SSMT), aby umożliwić maszynie pełne skupienie się na wydajności transakcji.

To umożliwia warstwie egzekucji przetwarzanie transakcji bez czekania na intensywne komitowanie kryptograficzne z Merkle Patricia Trie. To podejście jest coraz bardziej wspierane przez szerszą społeczność badawczą i odzwierciedla realistyczny model zastosowania w wykonaniu oddzielonym od finalności.

Założenie 2: Stan Ciepły przez Listy Dostępu (Model EIP-7928)

Używamy zoptymalizowanej listy dostępu i ramy propozycji BAL dla przeszkód, w jaki sposób maszyna wchodzi w interakcję z danymi stanu, znacznie eliminując zimny stan I/O podczas egzekucji. Modeluje to zachowanie EVM w przyszłości i odzwierciedla, jak L2 osiąga wysoką wydajność w praktyce.

Założenie to jest niezwykle ważne, szczególnie w środowiskach o wysokiej konkurencji, gdzie odczyt surowych danych (zimne odczyty) zwiększa latencję i kary za konflikty.

Te założenia pomagają izolować wydajność egzekucji, aby projektanci systemów mogli jasno myśleć o ograniczeniach i rozważaniach skalowania.

Scenariusz: Benchmark Tumpaku Egzekucji Altius L1 (z użyciem danych z Ethereum Mainnet)

Cel: Pomiar wydajności egzekucji pod obciążeniem Ethereum Mainnet przy użyciu spójnej konfiguracji samej egzekucji.

Ustawienia

  • Sprzęt: OVHcloud Advance-2 (AMD EPYC 4344P 8-Core, 64GB DDR5, NVMe SSD)

  • Zbiór danych: 100 bloków Ethereum Mainnet w kolejności (24.319.506–24.319.605)

  • Metryka: Pojemność Gazu (Ggas/s) przez dostarczanie API Maszyny w kolejności

Wynik

Altius pokazuje doskonałe zdolności przetwarzania gazu, przewyższając wszystkie główne klientów produkcyjnych z znaczną przewagą.

Scenariusz: Benchmark Tumpaku Egzekucji L2 Altius (z użyciem Tumpaku OP z danymi z podstawowej Mainnet)

Cel: Walidacja integracji Altius z OP Stack przy użyciu rzeczywistych danych z Base Mainnet, które reprezentują środowisko L2 o wysokiej konkurencji.

Ustawienia

  • Sprzęt: AWS EC2 r7i.2xlarge (Intel Xeon Platinum 8488C, 64GB DDR5, 7.1TB EBS)

  • Zbiór danych: 10 bloków Base Mainnet w kolejności (38014901–38014910)

  • Środowisko: Wysoki poziom konkurencji (~70% transakcji wiąże się z nakładającymi się stanami)

  • Porównanie: Altius Parallel Engine vs. Podstawowa Sekwencyjna Egzekucja (standardowe zachowanie op-reth)

Wynik

Nawet w warunkach wysokiej konkurencji, Altius zapewnia wydajność prawie 3 razy wyższą oraz znacznie niższą latencję egzekucji. Połączenie deterministycznego paralelizmu i wymuszonych list dostępu pozwala systemowi rozwijać się bez zatrzymywania się pod obciążeniem pełnym konfliktów.

Altius skutecznie pokonał przeszkody architektoniczne (takie jak protokoły stanu pakietów i rozwiązywanie zależności L1), aby zapewnić znaczące korzyści:

W środowisku L2, dodanie List Dostępu (EIP-7928) pozwala Altiusowi zarządzać poziomem konfliktu Base na poziomie 70% bez napotkania przeszkód, co potwierdza jego wykonalność dla sequencerów o wysokiej wydajności.

Idąc po tumpaku OP z blokiem podstawowym, pokazaliśmy, że nasza maszyna może obsługiwać najbardziej wymagający ruch L2 w branży z znaczną swobodą.

Dlaczego to ważne

Wydajność egzekucji staje się kluczowa dla L1 i L2. Stopniowe optymalizacje w egzekucji sekwencyjnej nie mogą w pełni zaspokoić potrzeby aplikacji nowej generacji.

Altius pokazuje, że:

  • Egzekucja może być skalowana niezależnie od przeszkód systemu legacjnego.

  • Paralelizm może być deterministyczny i stabilny w warunkach konkurencji.

  • Jedna stos egzekucji może wspierać model wdrożenia L1 i L2.

Izolując egzekucję od znanych przeszkód i projektując deterministyczny paralelizm od podstaw, Altius zapewnia znaczny wzrost wydajności w środowiskach L1 i L2.

Dla programistów, którzy uruchamiają egzekucję jako infrastrukturę, te benchmarki dają wyraźny obraz tego, co może się zdarzyć, gdy egzekucja jest traktowana jako komponent systemu klasy pierwszej, a nie jako przeszkoda dziedziczna.