Altius este un stack de execuție de înaltă performanță conceput pentru echipele care dezvoltă noi L1 și L2, sisteme care necesită un debit semnificativ mai mare decât modelul de execuție EVM secvențial actual care poate fi suportat.
În benchmark-urile controlate și reproducibile, folosind date din Ethereum Mainnet și Base Mainnet, Altius a demonstrat un debit de gaz cu 2 până la 3 ori mai mare decât stack-urile de execuție standard în aceleași condiții ipotetice. Aceste îmbunătățiri provin din schimbările arhitecturale în modul de programare a execuției și în modul de separare a execuției de punctele de congestionare cunoscute.
Pentru constructorii care evaluează execuția ca un strat de infrastructură, aceste referințe oferă o viziune clară a ceea ce se poate realiza atunci când execuția este văzută ca un component de bază al sistemului în loc de o constrângere moștenită.
Rezumat
Pentru cei familiarizați cu motoarele de execuție standard precum Geth pe Ethereum Mainnet sau OP Stack standard utilizat de Base, Altius reprezintă o schimbare arhitecturală fundamentală de la execuția în serie la execuția în paralel.
Comparând Altius cu standardele industriei, distanța de performanță este foarte semnificativă:
Altius comparativ cu Geth pe Ethereum Mainnet: În timp ce Geth funcționează la aproximativ 0.572 Ggas pe secundă, Altius atinge 1.395 Ggas pe secundă, echivalent cu o creștere a performanței de 2.44 ori față de clientul cel mai utilizat. În prezent, Altius este singurul client care depășește pragul de 1.0 Ggas pe secundă, nivel necesar pentru tranzacții cu frecvență înaltă la nivel instituțional și plăți la scară mare.
Altius comparativ cu Base pe OP Stack: Pe infrastructura L2 utilizând datele Base Mainnet, execuția standard în serie a atins 0.55 Ggas pe secundă. Altius accelerează la 1.61 Ggas pe secundă, oferind o îmbunătățire de 2.92 ori chiar și în medii cu conflicte mari.
Toate referințele sunt bazate pe sarcini de lucru reale, reproductibile și concepute în mod conservator, evitând presupunerile optimiste sau ajustările specifice fiecărei aplicații. Întreaga metodologie, sarcinile de lucru și instrucțiunile de reproducere sunt disponibile în documentația Altius.
Altius Labs a realizat acest lucru cum
Această stivă abordează două puncte de blocare structurale care domină timpul de execuție în sistemele actuale.
Execuția în paralel conform designului
Majoritatea clienților EVM de producție execută tranzacții într-un mod în serie. Unele sisteme mai noi încearcă să aplice paralelizarea optimistă, speculând conflictele și revenind când apar coliziuni.
Altius utilizează un mecanism de programare determinist, construind un grafic de dependențe pentru a asigura executarea simultană a tranzacțiilor neconflictuale fără a necesita rollback. Această abordare evită risipa de muncă în caz de conflicte și produce o performanță stabilă, previzibilă.
Separarea execuției de punctele de blocare cunoscute
În clienții standard, execuția tranzacțiilor este strâns legată de operațiuni precum calculul rădăcinii stării și accesarea cold state. Aceste operațiuni pot consuma o mare parte din timpul de procesare a blocurilor și pot obstrucționa capacitatea reală de execuție a sistemului.
Altius separă execuția de aceste puncte de blocare într-un mod clar, permițând eficiența execuției să se extindă independent pe măsură ce infrastructura de suport se îmbunătățește.
Presupunerile de referință
Transparența este fundamentul metodei de referință. Aceste referințe sunt concepute intenționat pentru a izola performanța execuției.
Toate presupunerile sunt aplicate consecvent atât pentru testele L1 cât și L2. Pentru a atinge aceste cifre, formulăm două presupuneri tehnice strategice care reflectă direcția de dezvoltare viitoare a ecosistemului Ethereum.
Presupunerea 1: Calculul rădăcinii stării este întârziat
Calcularea rădăcinii stării prin hashing Merkle Patricia Trie poate consuma 40 până la 50% din timpul de procesare al blocului în clienții de producție. În referințele noastre, calculul rădăcinii stării a fost externalizat la implementarea Scalable State Merkle Tree a Altius, permițând motorului să se concentreze complet pe eficiența tranzacțiilor.
Aceasta permite stratului de execuție să proceseze tranzacții fără a aștepta procesul de angajare criptografică consumator de resurse al Merkle Patricia Trie. Această abordare este din ce în ce mai susținută de comunitate și reflectă modelul de implementare real unde execuția este separată de finalitate.
Presupunerea 2: Stare caldă prin lista de acces conform modelului EIP 7928
Folosim o listă de acces optimizată și cadrul propus BAL pentru a optimiza modul în care motorul interacționează cu datele de stare, eliminând cea mai mare parte a I/O cold state în timpul execuției. Aceasta simulează comportamentul EVM în viitor și reflectă modul în care L2-urile cu eficiență mare funcționează în practică.
Această presupunere este deosebit de importantă în medii cu conflicte mari, unde citirile cold state cresc întârzierea și costurile conflictelor.
Aceste presupuneri ajută la izolarea performanței execuției astfel încât designerii de sisteme să poată evalua clar limitele de scalabilitate și tradeoff-urile.
Scenariu: Benchmark L1 Altius execution stack utilizând datele Ethereum Mainnet
Obiectiv: Măsurarea eficienței execuției sub sarcina de lucru a Ethereum Mainnet cu o configurație concentrată exclusiv pe execuție.
Configurare
Hardware: OVHcloud Advance 2, AMD EPYC 4344P 8 Core, 64GB DDR5, NVMe SSD
Dataset: 100 blocuri Ethereum Mainnet consecutive de la 24,319,506 la 24,319,605
Indicator de măsurare: Eficiența gazului calculată în Ggas pe secundă prin procesarea Engine API în serie
Rezultate
Altius demonstrează o eficiență a gazului superioară, depășind toate clienții de producție mari cu o distanță considerabilă.
NETHERMIND este cu 2.24 ori mai lent decât Altius
GETH este cu 2.44 ori mai lent decât Altius
RETH este cu 2.72 ori mai lent decât Altius
BESU este cu 7.52 ori mai lent decât Altius
ERIGON este cu 46.42 ori mai lent decât Altius
Figura 1: Compararea Altius cu alți clienți de execuție în serie. Numai Altius depășește pragul de 1.0 Ggas pe secundă necesar pentru tranzacții cu frecvență înaltă și plăți instituționale, în timp ce clienții tradiționali sunt limitați de modelul în serie.
Figura 2: Execuția performantă durabilă. Altius își menține poziția de lider pe parcursul întregii perioade de 100 de blocuri, demonstrând o medie de 1.395 Ggas pe secundă care nu este o excepție, ci standardul de operare stabil. Performanța stivei Altius este evidențiată prin culoarea portocalie.
Scenariu: Benchmark L2 Altius execution stack utilizând OP Stack cu datele Base Mainnet
Obiectiv: Validarea integrării Altius în OP Stack utilizând datele reale de Base Mainnet, reprezentând un mediu L2 cu un nivel ridicat de conflicte.
Configurare
Hardware: AWS EC2 r7i.2xlarge, Intel Xeon Platinum 8488C, 64GB DDR5, 7.1TB EBS
Dataset: 10 blocuri Base Mainnet consecutive de la 38,014,901 la 38,014,910
Mediu: Conflicte mari, aproximativ 70% din tranzacții accesează zona de stare suprapusă
Comparare: Altius Parallel Engine față de execuția standard în serie conform comportamentului op reth standard
Rezultate
Chiar și în condiții de conflicte mari, Altius oferă o eficiență aproape de 3 ori mai mare și o întârziere semnificativ mai mică la execuție. Combinația dintre paralelizarea determinată și lista de acces obligatorie permite sistemului să se extindă fără a fi blocat sub sarcini de lucru cu multe conflicte.
Altius a abordat cu succes barierele arhitecturale precum protocolul bundle state și dependența de L1 pentru a obține îmbunătățiri semnificative.
În mediul L2, adăugarea listei de acces conform EIP 7928 permite Altius să gestioneze rata de conflict de 70% a Base fără a fi blocat, demonstrând fezabilitatea pentru secvențeri cu eficiență mare.
Făcând rulări pe OP Stack cu blocurile Base, demonstrăm că motorul poate gestiona cel mai ridicat trafic L2 din industrie cu un potențial de extindere considerabil.
De ce este important acest lucru
Eficiența execuției devine constrângerea dominantă atât pentru L1 cât și pentru L2. Optimizările de creștere pentru execuția în serie nu pot închide complet distanța necesară pentru generațiile următoare de aplicații.
Altius demonstrează că:
Execuția poate fi scalată independent de punctele de blocare moștenite
Paralelizarea poate fi determinată și stabilă în medii cu conflicte
O singură stivă de execuție poate susține atât modelul de implementare L1 cât și L2
Separând execuția de punctele de blocare cunoscute și proiectând paralelizarea determinată de la primul principiu, Altius oferă un salt în eficiență atât pentru medii L1 cât și L2.
Pentru constructorii care evaluează execuția ca infrastructură, aceste referințe evidențiază clar potențialul atunci când execuția este văzută ca un component de bază al sistemului în loc de o limitare moștenită.
Open source și verificare
Noi credem în principiul nu crede, verifică. Întregul instrument de referință și configurațiile utilizate în acest raport sunt disponibile pentru parteneri și comunitatea open source.
Pregătit să construim pentru viitor. Vă rugăm să consultați documentația Altius.
Altius este stiva de execuție pentru sistemele care necesită performanță superioară.
Contactați Altius Labs
Pentru a începe procesul de integrare sau a solicita acces la repository-ul privat al Altius, vă rugăm să contactați echipa la bd@altiuslabs.xyz. Așteptăm cu nerăbdare să colaborăm cu dumneavoastră pentru a construi generația următoare de infrastructură digitală de înaltă performanță.