En el pensamiento común, se cree que el rendimiento del sistema puede simplemente aumentar añadiendo más núcleos de CPU o mejorando servidores más potentes. Esto es cierto para algunas tareas de cálculo independientes, pero cuando se aplica a blockchain, la realidad es mucho más compleja

Sin embargo, ¿cuál es la verdad? Altius aclarará este asunto

Si la capa de almacenamiento no puede mantenerse al día, añadir poder de cómputo no tiene sentido

Blockchain no solo ejecuta cálculos (computación) sino que también lee/escribe continuamente el estado (I/O de estado). Cada transacción no es solo unas pocas sumas/restas, sino que también requiere actualizar datos en el trie, base de datos clave-valor, y sincronizar con otros nodos.

Esto crea un cuello de botella: si el sistema de almacenamiento no es lo suficientemente rápido o no puede paralelizar, la CPU adicional esperará datos en lugar de procesar.

Por qué equilibrar la computación y el almacenamiento es la clave

  • Cuello de botella del desplazamiento. Cuando se aumenta el núcleo, el rendimiento de computación puede aumentar, pero el tiempo de I/O (disco, base de datos, actualizaciones de trie) ocupa la mayor parte, haciendo que la eficiencia marginal sea casi cero.

  • El rendimiento lineal solo ocurre cuando los componentes aumentan uniformemente. Si el ancho de banda de almacenamiento no se expande, el sistema se convierte en rico en CPU - pobre en I/O.

  • Blockchain específico: cada transacción necesita asegurar determinismo y consistencia, por lo que la escritura/lectura del estado es parte del hardware que se repite muchas veces, no se puede omitir.

Ilustración de blockchain hoy en día

1. Clientes de Ethereum y límites de LevelDB/RocksDB

Los clientes comunes como Geth o Reth a menudo utilizan LevelDB o RocksDB para gestionar el estado. Estas son bases de datos clave-valor generales, no optimizadas específicamente para blockchain.

Resultado: incluso si duplicas el número de núcleos de CPU, la velocidad de procesamiento de transacciones no aumenta mucho porque la mayor parte del tiempo se consume en operaciones de I/O con la base de datos.

Por ejemplo: en algunos experimentos, más del 60 - 70% de la latencia en el procesamiento de transacciones proviene de la lectura/escritura de datos de estado, no de la computación.

2. Rollup: benchmark bonito, la realidad se queda corta

Muchos proyectos rollup publican cifras de TPS impresionantes en pruebas que solo calculan - es decir, solo miden la lógica del contrato sin ejecutar la parte completa de almacenamiento.

Sin embargo, al implementarse en la práctica con bases de datos de estado, el TPS disminuye drásticamente, incluso a una décima parte.

Por ejemplo, un rollup puede alcanzar 50k TPS en un laboratorio, pero al procesar transacciones con todo el trie de estado, solo queda en 5k - 7k TPS. ¿La razón? El almacenamiento no es lo suficientemente rápido para actualizar grandes volúmenes de datos en tiempo real.

3. Servidor potente pero con bajo rendimiento

Algunas blockchains han intentado ejecutarse en servidores extremadamente potentes - CPU de 128 núcleos, RAM de varios TB, SSD costosos. Pero el rendimiento real no mejora mucho.

El problema es: la base de datos aún opera bajo una arquitectura secuencial o está limitada por bloqueos, por lo que el ancho de banda de I/O no se expande de acuerdo con los recursos de hardware.

Resultado: los costos de infraestructura aumentan drásticamente, pero el TPS mejora muy poco. Esta es una prueba viviente de que muchos núcleos no significan mucha velocidad en blockchain.

El enfoque correcto: Escalabilidad = Computación + Almacenamiento sincronizado

  • Paralelización de la ejecución a nivel de instrucción (Instruction-level Parallelism, SSA).

  • Motor de almacenamiento optimizado para carga de trabajo de blockchain (SSMT, estado fragmentado, caché inteligente).

  • Control de Concurrencia Optimista decide en lugar de retroceder aleatoriamente, reduce el desperdicio.

  • Fomentar a los desarrolladores a escribir código amigable con la paralelización para aprovechar la infraestructura.

Conclusión

Agregar núcleos no es una solución mágica. El rendimiento de blockchain depende del equilibrio entre computación y almacenamiento.

Una arquitectura correcta debe manejar el cuello de botella de I/O en paralelo con la computación, convirtiendo la potencia extra en rendimiento real. Esta es la razón por la que plataformas como Altius se centran en ambos frentes: paralelizar la computación y expandir el almacenamiento, para lograr un rendimiento real, no solo un benchmark bonito.