性能对比：aelf智能合约运行环境性能是evm的1000倍

1. 测试用例及代码库
2. 机器配置
3. 测试结果
   3.1 EVM
   3.2 AElf
   3.2.1 LoopDivAdd10M
   3.2.2 LoopExpNop1M
4. 测试结论

近期对标以太坊做了一系列针对测试，在此次测试过程中，我们发现在同一机型上，运行同样的测试用例，aelf的合约执行效率远高于以太坊EVM的合约执行效率。

以太坊的合约执行效率低，一方面因为虚拟机机制和gas费规则带来的一定开销导致效率降低，另一方面因为EVM的256位设计导致合约执行效率更低。

而aelf使用C#的发射机制来调用合约，并且没有多余设计，合约执行效率自然远高于以太坊的合约执行效率

1.测试用例及代码库

以下是对标以太坊 loop-DivAdd-10M.json 和 loop-exp-nop-1M.json的测试情况

ETH: 基于官网go实现版本
https://github.com/ethereum/go-ethereum 
AELF: 基于官方C#实现版本
https://github.com/AElfProject/AElf

测试用例，对标ETH的标准测试：
https://github.com/ethereum/tests/tree/develop/src/VMTestsFiller
对应aelf测试用例：
https://github.com/AElfProject/AElf/blob/dev/bench/AElf.Benchmark

2.机器配置

Test Enviornment:
OS=ubuntu 16.04
QEMU Virtual CPU, 2 CPU, 2 logical and 2 physical cores
CPU MHz: 2194.916; cache size : 16384 KB

AElf Test Environment:

BenchmarkDotNet=v0.11.5
.NET Core SDK=2.2.203
[Host] : .NET Core 2.2.4 (CoreCLR 4.6.27521.02, CoreFX 4.6.27521.01), 64bit RyuJIT DEBUG

3.测试结果

LoopDivAdd10M：EVM耗时为aelf的169倍，差两个数量级
LoopExpNop1M：EVM耗时为aelf的1223倍，差三个数量级

3.1 EVM

官方go实现版本的自带测试程序执行结果

LoopDivAdd10M：14.236813572s
LoopExpNop1M: 639.16568ms

3.2 AElf

LoopDivAdd10M：84.01ms
LoopExpNop1M: 522.5us

3.2.1 LoopDivAdd10M

除法加法循环一千万次

方法

public override DoubleValue LoopDivAdd(DivAddTestInput input)
{
    var r = input.X;
    for (uint i = 0; i < input.N; i++)
    {
        r /= input.Y;
        r += input.K;
    }
    return new DoubleValue {Value = r};
}

输入

new DivAddTestInput()
{
    X = 100,
    Y = 300,
    K = 500,
    N = 10000000
}

执行结果:

3.2.2 LoopExpNop1M

方法

public override Int32Value LoopExpNop(PerformanceTesteInput input)
{
    for (uint i = 0; i < input.N; i++)
    {
    }
    return new Int32Value {Value = input.Seed};
}

输入

new PerformanceTesteInput()
{
    Exponent = 0,
    Seed = _executeResult,
    N = 1000000
}

执行结果:

4.测试结论

在试验机配置相同的情况下：

循环运行1000万次加法、除法测试后：

以太坊EVM约需要14236.81毫秒

而在aelf的节点测试中仅需84.01毫秒，高于EVM 169倍。

空循环运行100万次后：

以太坊EVM需要639.16毫秒

而在aelf的节点测试中仅需0.5225毫秒，高于EVM 1223倍。