Altius là một execution stack hiệu năng cao được thiết kế cho các đội ngũ xây dựng L1 và L2 mới, những hệ thống yêu cầu thông lượng cao hơn đáng kể so với mô hình thực thi EVM tuần tự hiện nay có thể hỗ trợ.
Trong các bài benchmark được kiểm soát và có thể tái lập, sử dụng dữ liệu từ Ethereum Mainnet và Base Mainnet, Altius thể hiện thông lượng gas cao hơn 2 đến 3 lần so với các execution stack tiêu chuẩn trong cùng điều kiện giả định. Những cải thiện này đến từ các thay đổi kiến trúc trong cách lập lịch thực thi và cách tách execution khỏi các điểm nghẽn đã biết.
Đối với các builder đang đánh giá execution như một lớp hạ tầng, những benchmark này cung cấp cái nhìn rõ ràng về những gì có thể đạt được khi execution được xem như một thành phần hệ thống cốt lõi thay vì một ràng buộc kế thừa.
Tóm tắt
Với những ai đã quen với các execution engine tiêu chuẩn như Geth trên Ethereum Mainnet hoặc OP Stack tiêu chuẩn được Base sử dụng, Altius đại diện cho một sự thay đổi kiến trúc căn bản từ thực thi tuần tự sang thực thi song song.
Khi so sánh Altius với các tiêu chuẩn ngành, khoảng cách hiệu năng là rất đáng kể:
Altius so với Geth trên Ethereum Mainnet: Trong khi Geth vận hành ở mức khoảng 0.572 Ggas mỗi giây, Altius đạt 1.395 Ggas mỗi giây, tương đương mức tăng hiệu năng 2.44 lần so với client được sử dụng rộng rãi nhất. Hiện tại, Altius là client duy nhất vượt qua ngưỡng 1.0 Ggas mỗi giây, mức cần thiết cho giao dịch tần suất cao cấp tổ chức và thanh toán quy mô lớn.
Altius so với Base trên OP Stack: Trên hạ tầng L2 sử dụng dữ liệu Base Mainnet, baseline thực thi tuần tự tiêu chuẩn đạt 0.55 Ggas mỗi giây. Altius tăng tốc lên 1.61 Ggas mỗi giây, mang lại mức cải thiện 2.92 lần ngay cả trong môi trường xung đột cao.
Tất cả benchmark đều dựa trên workload thực tế, có thể tái lập và được thiết kế theo hướng bảo thủ, tránh các giả định lạc quan hoặc chỉnh sửa riêng cho từng ứng dụng. Toàn bộ phương pháp, workload và hướng dẫn tái lập được cung cấp trong tài liệu của Altius.
Altius Labs đã làm điều này như thế nào
Stack này giải quyết hai điểm nghẽn cấu trúc chi phối thời gian thực thi trong các hệ thống hiện tại.
Thực thi song song theo thiết kế
Phần lớn các client EVM production thực thi giao dịch theo cách tuần tự. Một số hệ thống mới hơn thử áp dụng song song hóa lạc quan, suy đoán xung đột và rollback khi xảy ra va chạm.
Altius sử dụng cơ chế lập lịch song song mang tính xác định, xây dựng đồ thị phụ thuộc để đảm bảo các giao dịch không xung đột được thực thi đồng thời mà không cần rollback. Cách tiếp cận này tránh lãng phí công việc khi có xung đột và tạo ra hiệu năng ổn định, có thể dự đoán.
Tách execution khỏi các điểm nghẽn đã biết
Trong các client tiêu chuẩn, thực thi giao dịch gắn chặt với các thao tác như tính toán state root và truy cập cold state. Những thao tác này có thể chiếm phần lớn thời gian xử lý block và che khuất năng lực thực thi thực sự của hệ thống.
Altius tách execution khỏi các điểm nghẽn này một cách rõ ràng, cho phép thông lượng thực thi mở rộng độc lập khi hạ tầng hỗ trợ được cải thiện.
Các giả định benchmark
Tính minh bạch là nền tảng của phương pháp benchmark. Các benchmark này được thiết kế có chủ đích nhằm cô lập hiệu năng execution.
Mọi giả định đều được áp dụng nhất quán cho cả bài test L1 và L2. Để đạt được các con số này, chúng tôi đưa ra hai giả định kỹ thuật chiến lược phản ánh hướng phát triển tương lai của hệ sinh thái Ethereum.
Giả định 1: Tính toán state root được trì hoãn
Việc tính toán state root thông qua Merkle Patricia Trie hashing có thể chiếm 40 đến 50 phần trăm thời gian xử lý block trong các client production. Trong benchmark của chúng tôi, việc tính state root được offload sang triển khai Scalable State Merkle Tree của Altius, cho phép engine tập trung hoàn toàn vào thông lượng giao dịch.
Điều này cho phép layer execution xử lý giao dịch mà không phải chờ quá trình cam kết mật mã tốn tài nguyên của Merkle Patricia Trie. Cách tiếp cận này ngày càng được cộng đồng nghiên cứu ủng hộ và phản ánh mô hình triển khai thực tế nơi execution tách biệt khỏi finality.
Giả định 2: Warm state thông qua Access List theo mô hình EIP 7928
Chúng tôi sử dụng access list được tối ưu và framework đề xuất BAL để tối ưu cách engine tương tác với dữ liệu trạng thái, loại bỏ phần lớn I O cold state trong quá trình thực thi. Điều này mô phỏng hành vi EVM trong tương lai và phản ánh cách các L2 thông lượng cao đang vận hành trong thực tế.
Giả định này đặc biệt quan trọng trong môi trường xung đột cao, nơi các lần đọc cold state làm tăng độ trễ và chi phí xung đột.
Các giả định này giúp cô lập hiệu năng execution để các nhà thiết kế hệ thống có thể đánh giá rõ ràng giới hạn mở rộng và các tradeoff.
Kịch bản: Benchmark L1 Altius execution stack sử dụng dữ liệu Ethereum Mainnet
Mục tiêu: Đo thông lượng thực thi dưới workload Ethereum Mainnet với cấu hình chỉ tập trung vào execution.
Thiết lập
Phần cứng: OVHcloud Advance 2, AMD EPYC 4344P 8 Core, 64GB DDR5, NVMe SSD
Dataset: 100 block Ethereum Mainnet liên tiếp từ 24,319,506 đến 24,319,605
Chỉ số đo: Thông lượng gas tính theo Ggas mỗi giây thông qua xử lý Engine API tuần tự
Kết quả
Altius thể hiện thông lượng gas vượt trội, vượt qua tất cả các client production lớn với khoảng cách đáng kể.
NETHERMIND chậm hơn Altius 2.24 lần
GETH chậm hơn Altius 2.44 lần
RETH chậm hơn Altius 2.72 lần
BESU chậm hơn Altius 7.52 lần
ERIGON chậm hơn Altius 46.42 lần
Hình 1: So sánh Altius với các client thực thi tuần tự khác. Chỉ Altius vượt qua ngưỡng 1.0 Ggas mỗi giây cần thiết cho giao dịch tần suất cao và thanh toán tổ chức, trong khi các client truyền thống bị giới hạn bởi mô hình tuần tự.
Hình 2: Thực thi hiệu năng cao bền vững. Altius duy trì vị thế dẫn đầu xuyên suốt toàn bộ 100 block, chứng minh mức trung bình 1.395 Ggas mỗi giây không phải là ngoại lệ mà là tiêu chuẩn vận hành ổn định. Hiệu năng của stack Altius được hiển thị bằng màu cam.
Kịch bản: Benchmark L2 Altius execution stack sử dụng OP Stack với dữ liệu Base Mainnet
Mục tiêu: Xác thực việc tích hợp Altius vào OP Stack bằng dữ liệu Base Mainnet thực tế, đại diện cho môi trường L2 có mức xung đột cao.
Thiết lập
Phần cứng: AWS EC2 r7i.2xlarge, Intel Xeon Platinum 8488C, 64GB DDR5, 7.1TB EBS
Dataset: 10 block Base Mainnet liên tiếp từ 38,014,901 đến 38,014,910
Môi trường: Xung đột cao, khoảng 70 phần trăm giao dịch truy cập vùng state chồng lấn
So sánh: Altius Parallel Engine so với baseline thực thi tuần tự theo hành vi op reth tiêu chuẩn
Kết quả
Ngay cả trong điều kiện xung đột cao, Altius vẫn mang lại thông lượng cao hơn gần 3 lần và độ trễ thực thi thấp hơn đáng kể. Sự kết hợp giữa song song hóa xác định và access list bắt buộc cho phép hệ thống mở rộng mà không bị đình trệ dưới workload nhiều xung đột.
Altius đã giải quyết thành công các rào cản kiến trúc như bundle state protocol và phụ thuộc vào settlement L1 để đạt được cải thiện lớn.
Trong môi trường L2, việc bổ sung Access List theo EIP 7928 cho phép Altius quản lý tỷ lệ xung đột 70 phần trăm của Base mà không bị stall, chứng minh tính khả thi cho các sequencer thông lượng cao.
Bằng cách chạy trên OP Stack với block của Base, chúng tôi chứng minh engine có thể xử lý lưu lượng L2 đòi hỏi cao nhất trong ngành với dư địa mở rộng đáng kể.
Vì sao điều này quan trọng
Thông lượng execution đang trở thành ràng buộc chi phối đối với cả L1 và L2. Các tối ưu gia tăng đối với thực thi tuần tự không thể thu hẹp hoàn toàn khoảng cách cần thiết cho thế hệ ứng dụng tiếp theo.
Altius chứng minh rằng:
Execution có thể mở rộng độc lập với các điểm nghẽn kế thừa
Song song hóa có thể mang tính xác định và ổn định trong môi trường xung đột
Một execution stack duy nhất có thể hỗ trợ cả mô hình triển khai L1 và L2
Bằng cách tách execution khỏi các điểm nghẽn đã biết và thiết kế song song hóa xác định ngay từ nguyên lý đầu tiên, Altius mang lại bước nhảy vọt về thông lượng cho cả môi trường L1 và L2.
Đối với các builder đang đánh giá execution như hạ tầng, các benchmark này cho thấy rõ tiềm năng khi execution được xem là một thành phần hệ thống cốt lõi thay vì một giới hạn kế thừa.
Open source và xác minh
Chúng tôi tin vào nguyên tắc đừng tin, hãy kiểm chứng. Toàn bộ công cụ benchmark và cấu hình sử dụng trong báo cáo này đang được cung cấp cho đối tác và cộng đồng mã nguồn mở.
Sẵn sàng xây dựng cho tương lai. Hãy xem tài liệu Altius.
Altius là execution stack dành cho các hệ thống cần hiệu năng vượt trội.
Liên hệ với Altius Labs
Để bắt đầu quá trình tích hợp hoặc yêu cầu quyền truy cập vào repository riêng của Altius, vui lòng liên hệ đội ngũ tại bd@altiuslabs.xyz. Chúng tôi mong muốn đồng hành cùng bạn xây dựng thế hệ hạ tầng số hiệu năng cao tiếp theo.