Altius este o stivă de execuție de înaltă performanță proiectată pentru echipele care construiesc L1 și L2 noi, care necesită un prinț de execuție mult mai mare decât cel suportat de modelul de execuție EVM secvențial actual.

În testele de performanță controlate și reproducibile folosind datele de pe Ethereum Mainnet și Base Mainnet, Altius a arătat un prinț de gaz cu 2–3 ori mai mare decât stiva standard de execuție cu aceleași presupuneri. Această îmbunătățire provine din schimbările arhitecturale în modul de programare a execuției și modul în care execuția este separată de obstacolele cunoscute.

Pentru dezvoltatorii care activează execuția ca infrastructură, acest benchmark oferă o imagine clară despre ce s-ar putea întâmpla atunci când execuția este tratată ca un component de sistem de primă clasă, nu ca o constrângere moștenită.

Rezumat scurt:

Pentru cei care sunt obișnuiți cu mașinile de execuție standard, cum ar fi Geth (Ethereum Mainnet) sau OP Stack standard (folosit de Base), Altius reprezintă o schimbare arhitecturală fundamentală de la execuția secvențială la execuția paralel.

Când comparăm Altius cu standardul din industrie, performanța sa este extrem de semnificativă:

  • Altius vs. Geth (Ethereum Mainnet): În timp ce Geth operează la o viteză de aproximativ 0,572 Ggas/s, Altius atinge 1,395 Ggas/s — o îmbunătățire a performanței de 2,44 ori comparativ cu clientul cel mai utilizat. În prezent, Altius este singurul client capabil să depășească pragul de 1,0 Ggas/s necesar pentru Comerțul Frecvent Instituțional (HFT).

  • Altius vs. Base (OP Stack): Pe infrastructura L2 care utilizează datele din Base Mainnet, viteza execuției standard secvențiale este de 0,55 Ggas/s. Altius o accelerează la 1,61 Ggas/s, oferind o creștere a vitezei de 2,92x chiar și în medii cu concurență ridicată.

Cum am făcut asta?

Această stivă tehnologică abordează două obstacole structurale care domină timpul de execuție în sistemele existente:

Execuția Paralelă pe Baza Designului

Cea mai mare parte a clienților EVM produce tranzacții într-o ordine secvențială. Unele sisteme mai noi încearcă paralelismul optimist, speculând despre conflicte și anularea acestora atunci când apar.

Altius folosește programarea deterministă paralelă, construind un grafic de dependență care asigură că tranzacțiile care nu se intersectează sunt executate simultan fără întoarcere (rollback). Acest lucru evită risipa de muncă din cauza concurenței și produce o performanță stabilă și previzibilă.

Separarea Execuției de Obstacolele Cunoscute

În standardul clienților, execuția tranzacțiilor este strâns legată de operațiuni precum calculul rădăcinii statusului și accesul la status rece. Aceste operațiuni pot domina timpul de încheiere a blocurilor și capacitatea reală de execuție a sistemului.

Altius separă în mod explicit execuția de aceste obstacole astfel încât throughput-ul execuției să poată crește independent pe măsură ce infrastructura de suport se dezvoltă.

Presupunerea Benchmark

Transparența este fundamentul benchmarking-ului nostru. Acest benchmark a fost conceput intenționat pentru a izola performanța execuției.

Fiecare presupunere a fost aplicată în mod consecvent în toate testele L1 și L2. Pentru a atinge aceste cifre, am făcut două presupuneri tehnice strategice care reflectă direcția viitoare a ecosistemului Ethereum:

Presupunerea 1: Calculul rădăcinii statusului întârziat

Calculul rădăcinii statusului (hashing Merkle Patricia Trie) poate dura 40–50% din timpul de finalizare a blocului pe clienții de producție. În benchmark-urile noastre, calculul rădăcinii statusului a fost transferat la implementarea noastră Scalable State Merkle Tree (SSMT) pentru a permite mașinii să se concentreze complet pe throughput-ul tranzacțiilor.

Acest lucru permite stratului de execuție să proceseze tranzacții fără a aștepta angajamente criptografice intensive din Merkle Patricia Trie. Această abordare este susținută din ce în ce mai mult de comunitatea de cercetare mai largă și reflectă un model de implementare realist în execuțiile separate de finalitate.

Presupunerea 2: Status cald prin Liste de Acces (Model EIP-7928)

Am utilizat o listă de acces optimizată și cadrul de propuneri BAL pentru obstacolele modului în care mașina interacționează cu datele de status, eliminând semnificativ statusul I/O rece în timpul execuției. Acest lucru modelează comportamentul EVM din viitor și reflectă modul în care L2 performează bine în practică.

Această presupunere este extrem de importantă, în special în medii cu concurență ridicată, unde citirea datelor brute (cold reads) amplifică latența și penalizarea conflictelor.

Aceste presupuneri ajută la izolarea performanței execuției, astfel încât designerii de sistem să poată gândi limpede despre limitările și considerațiile de scalare.

Scenariu: Benchmark pentru Altius L1 Execution Stack (folosind Datele Mainnet Ethereum)

Obiectiv: Măsurarea throughput-ului execuției sub sarcina de lucru a Ethereum Mainnet folosind o configurație de execuție constantă.

Setări

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

  • Kumpulan data: 100 blocuri Ethereum Mainnet berurutan (24.319.506–24.319.605)

  • Metrice: Capacitate Gaz (Ggas/s) prin livrarea API a Mașinii într-o manieră secvențială

Rezultate

Altius demonstrează capacitatea sa superioară de procesare a gazului, depășind toți clienții de producție majori cu o diferență semnificativă.

Scenariu: Benchmark pentru Altius L2 Execution Stack (folosind OP Stack cu Datele de Bază Mainnet)

Obiectiv: Validarea integrării Altius în OP Stack folosind date reale din Base Mainnet, reprezentând un mediu L2 cu concurență ridicată.

Setări

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

  • Kumpulan date: 10 blocuri Base Mainnet consecutive (38014901–38014910)

  • Mediu: Nivel de concurență ridicat (~70% din tranzacții implică statusuri care se suprapun)

  • Comparare: Altius Parallel Engine vs. Execuție Secvențială de Bază (comportamentul standard op-reth)

Rezultate

Chiar și în condiții de concurență ridicată, Altius oferă un throughput aproape de 3 ori mai mare și o latență de execuție mult mai mică. Combinația de paralelism determinist și liste de acces impuse permite sistemului să evolueze fără a se opri sub o sarcină de lucru plină de conflicte.

Altius a reușit să depășească obstacolele arhitecturale (cum ar fi protocolul de status bundel și finalizarea dependențelor L1) pentru a oferi avantaje semnificative:

În medii L2, adăugarea Listelor de Acces (EIP-7928) permite Altius să gestioneze un nivel de conflict de 70% fără a experimenta obstacole, demonstrând fezabilitatea sa pentru sequencer cu throughput ridicat.

Prin rularea pe stiva OP cu blocuri de bază, am demonstrat că mașina noastră poate gestiona traficul L2 cel mai solicitant din industrie cu o marjă semnificativă.

De ce este important

Throughput-ul execuției constrângerii devine principal pentru L1 și L2. Optimizările treptate pe execuția secvențială nu pot închide complet strânsoarea necesară pentru aplicațiile de generație următoare.

Altius arată că:

  • Execuția poate fi scalată independent de obstacolele sistemului vechi.

  • Paralelismul poate fi determinist și stabil în condiții de concurență.

  • O singură stivă de execuție poate susține modelul de desfășurare L1 și L2.

Prin izolarea execuției de obstacolele cunoscute și proiectarea paralelismului determinist pe baza principiilor fundamentale, Altius oferă o creștere semnificativă a throughput-ului pentru medii L1 și L2.

Pentru dezvoltatorii care activează execuția ca infrastructură, acest benchmark oferă o imagine clară despre ce s-ar putea întâmpla atunci când execuția este tratată ca un component de sistem de primă clasă, nu ca o constrângere moștenită.