BNB Chain引入了优化的EVM解释器，将基于堆栈的字节码转换为基于寄存器的CFG，在保持EVM兼容性的同时将智能合约性能提高8-27%。
BNB Chain 宣布开发优化的 EVM 执行引擎，称为 Optimized/MIR Interpreter，旨在显着增强智能合约性能。据 BNB Chain 称，这款新引擎将基于堆栈的 EVM 字节码转换为基于寄存器的控制流图 (CFG) 表示形式，为现实世界的智能合约提供 8-27% 的性能提升。
架构概述
优化/MIR 解释器解决了传统基于堆栈的解释器效率低下的问题，该解释器由于缺乏预处理而遭受性能瓶颈。这种传统方法迫使引擎简单地执行字节码，从而导致操作码调度和动态跳转目的地验证等任务消耗大量 CPU 资源。
相比之下，基于 MIR 的设计通过静态分析、CFG 构造以及将堆栈操作转换为基于寄存器的 SSA 类表示来采用编译时优化。该方法允许执行优化的CFG而不是原始字节码，显着减少冗余操作并提高执行效率。
设计比较
从基于堆栈的解释器到基于寄存器的 MIR 解释器的转变标志着向更复杂的执行模型的转变。通过利用控制流图 (CFG) 和基本块，MIR 设计可以预先分析代码结构，从而消除传统 EVM 中与持续堆栈操作和重复计算相关的高开销。
主要区别包括 MIR 能够用虚拟寄存器文件替换物理堆栈，从而实现跨块值重用并提高执行吞吐量。 MIR 解释器还受益于预先验证的跳转目标和优化的块转换，提供更高效的控制流处理。
性能分析
优化/MIR 解释器表现出显着的性能优势，特别是对于复杂的智能合约。基准测试结果表明，MIR 解释器对于 USDT 合约中的函数平均速度快约 11%，对于 WBNB 合约函数平均快 23%。性能提升归功于 CFG 构建和缓存，它们可以分摊重复执行的成本，这对于频繁执行的合约特别有利。
但是，MIR 解释器确实具有固定的 CFG 构造开销，该开销在非常简单的操作或 CFG 缓存未摊销的一次性执行中占主导地位。
实施和未来展望
BNB Chain 对 Optimized/MIR 解释器的实施强调了其在保持 EVM 兼容性的同时增强区块链性能的承诺。通过确保与 EVM 语义 100% 兼容，MIR 设计提供了显着的优化优势，而无需更改现有用户代码。
引入此解释器是一项战略举措，旨在满足生产环境中对高效执行复杂智能合约不断增长的需求，在生产环境中，性能改进可以通过多次执行来实现。