Kể từ khi công nghệ tính toán ra đời, các kỹ sư và nhà nghiên cứu không ngừng khám phá cách đẩy tài nguyên tính toán đến giới hạn hiệu suất, nhằm mục tiêu tối đa hóa hiệu quả đồng thời giảm thiểu độ trễ của các nhiệm vụ tính toán. Hiệu suất cao và độ trễ thấp luôn định hình sự phát triển của khoa học máy tính, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực rộng rãi từ CPU, FPGA đến hệ thống cơ sở dữ liệu, và gần đây là cơ sở hạ tầng trí tuệ nhân tạo và hệ thống blockchain. Trong quá trình theo đuổi hiệu suất cao, kỹ thuật đường ống đã trở thành phương tiện không thể thiếu. Từ khi IBM System/360 giới thiệu kỹ thuật đường ống vào năm 1964 [1], nó luôn là trọng tâm của thiết kế hệ thống hiệu suất cao, thúc đẩy các cuộc thảo luận và đổi mới then chốt trong lĩnh vực này.

Kỹ thuật đường ống không chỉ được áp dụng trong phần cứng, mà còn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực cơ sở dữ liệu. Ví dụ, Jim Gray trong tác phẩm của mình "Hệ thống Cơ sở dữ liệu Hiệu suất Cao" đã giới thiệu phương pháp song song đường ống [2]. Phương pháp này phân tách các truy vấn cơ sở dữ liệu phức tạp thành nhiều giai đoạn và chạy đồng thời, từ đó nâng cao hiệu quả và hiệu suất. Kỹ thuật đường ống cũng rất quan trọng trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, đặc biệt là trong framework học sâu phổ biến TensorFlow. Nó sử dụng đường ống dữ liệu để xử lý song song việc tiền xử lý và tải dữ liệu, đảm bảo luồng dữ liệu trơn tru cho việc đào tạo và suy luận, làm cho quy trình AI nhanh hơn và hiệu quả hơn [3].

· Cam kết lạc quan: Ghi trạng thái vào kho lưu trữ ngay lập tức sau khi thực thi block - thậm chí trước khi xác thực trạng thái. Khi người xác thực cuối cùng xác nhận trạng thái, chỉ cần cập nhật tối thiểu để hoàn tất việc cam kết. Nếu một block cuối cùng không được sắp xếp, trạng thái được cam kết một cách lạc quan sẽ được hoàn nguyên để duy trì tính nhất quán.

· Xác thực nhanh: Người xác thực bắt đầu xác thực trạng thái của block đã thực thi một cách song song bằng cách gi tin nhắn xác thực trong vòng đồungậnốingồng thuận cuối cùng, mà không cần chờ đợi quá trình đồng thuận hoàn tất. Tối ưu hóa này hiệu quả trong việc giảm độ trễ của đường ống một vòng trong các trường hợp thông thường.

Thông qua những tối ưu hóa này,Bezaptos đã hiệu quả che giấu độ trễ của các giai đoạn đường ống khác trong giai đoạn đồng thuận. Do đó, nếu blockchain sử dụng giao thức đồng thuận với độ trễ tối ưu, độ trễ tổng thể của blockchain cũng có thể đạt được tối ưu!

Lý thuyết suông không ích, dữ liệu mới nói lên điều

Chúng tôi đã đánh giá hiệu suất đầu cuối của Zaptos thông qua thí nghiệm phân bổ địa lý, lấy Aptos làtosức cơ sở hiệất. sáChi tiết hơn có thể temham khảo trong bài báoo8]p>Ên Cloud, chôi mô ph�mộtng một mạng phi ttrung gồm 100 người xác thực và 30 nút đầy đủ, phân bổ ở 10 khu vực, sử dụng máy thương mại tương tự như triệp triển khai của Aptos.

Thông lượ-�ộễ><>

biểu đồ trso smối quan hhhệ giữa độ trễ đầu cuối và thông lượng của hai hệ thống. Cả hai đều tăng dần độ trễ khi tải tng tng xuất hiện đỉnh độtng khiu đạt dung lượng tối đaaa nhưng Zaptos luôn thể hiện độ trễ ổn định hơn trước khi đạt đthông l lượng đỉnh,nh, giảm 160 mili giây ở tảiấp giảên âyải><ấnượÃ được độ trễ dưới một giây ở mội trường mainnet sản xuất với 20k TPS - một bước đột phá giúp các ứng dụng thế giới thtế đòi tốc tvà khả năng mở trở nên kh.

<>chia tách Ðộ trễ

Biểu đồ phân tổíchễtiết thờin�iai đ ống người xác thực và nút nútt đầy Nhận xét chínhao:

· Đến 10k TPS: Tổng độ trễ của hầu như bằng với đồng thuận, vì các gạthực thi lạc quan, xác thực và cam kết lạquancực tế bị ẩn" gạđồng thuận.ơk Do thờiựcạthực thi thvà thời gian đồng bộóa tăng, các giaiạđồng thuận nthuở rõ ràng h. Tuy nhizaptos vẫn đnáng kể giảm tổng độ trễ bằng cách chồng lấhp hầu hết các giai đo. Ví dụ, ở 20k TPS, độ trễ cơlà 1,32 giây (đồng thuận 0,68 giây, các giai đoạkhác 0,64 giây), trongưkhi Zaptos chỉ là 0,78 giây (đồng thuận 0,67 giây, các giai đoạn khkhác11 )h1>Klun>

<><Ống nhưến trúyệnận dính song song để tốia hiệ,u, phải liên tục tốióết loại bb�ỳ độ trễ không cần thiết nào. BCviệc tốingối hààn ống blockchain để đạtrt độ trễ tểZapmở đng cho các ứcácng thế giực giực tếòi hiốc quyô h1>Tham khảo[1] Gene M. Amdahl, Gerrit A. Blaauw, and Frederick P. Brooks.. . "Kiến trúc của IBM System/360". TnhạIu về Phát triển.

<2DeWitt, and Yu Xia. "Hệ thống Cơ sở dữ liệu Song song: Tương lai củaệỆống Hiệu suất Cao".

Phần còn lại của bản dịch tương tự, tuân theo thủquy tắtcịnhên thức)