Huge pages untuk menambang Blocknet lebih cepat

Dengan mencadangkan huge pages, seine bisa menempatkan memori setiap thread penambangan pada beberapa halaman besar, bukan ratusan ribu halaman kecil. Panduan ini menjelaskan mengapa hal itu mempercepat proof of work Argon2id milik Blocknet, berapa halaman yang perlu dicadangkan, dan perintah persisnya untuk Linux, WSL2, dan Windows.

Mengapa huge pages mempercepat penambangan Blocknet?

Setiap akses memori dimulai dengan alamat virtual yang harus diterjemahkan CPU menjadi alamat fisik. Terjemahan terbaru disimpan di translation lookaside buffer (TLB), yang oleh dokumentasi kernel Linux disebut sebagai “cache untuk terjemahan alamat virtual ke fisik” dan “sumber daya yang sangat langka di prosesor”. Jika sebuah alamat tidak ada di TLB, CPU harus menelusuri tabel halaman di memori sebelum bisa mulai mengambil datanya.

Proof of work Blocknet membuat penelusuran itu sering terjadi. Setiap hash mengisi arena 2 GiB dengan blok 1 KiB, dan pada paruh kedua proses, setiap blok baru membaca blok sebelumnya yang posisinya bergantung pada data yang baru saja dihitung. Seperti dijelaskan dalam penjelasan Argon2id, totalnya sekitar 2 GiB pembacaan acak per hash. Ukuran halaman menentukan berapa banyak terjemahan yang dibutuhkan pembacaan itu:

Dengan huge pages, satu entri TLB mencakup memori 512 atau 262.144 kali lebih banyak, sehingga jauh lebih banyak bagian arena yang tetap terjangkau TLB dan lebih banyak waktu setiap thread terpakai untuk menghitung hash.

Seberapa besar huge pages mempercepat penambangan?

Panduan huge pages milik seine menyebutnya sebagai pengaturan tunggal paling berpengaruh untuk penambangan CPU di Linux. Di host validasi, halaman 2 MiB yang dicadangkan menambah sekitar 4–6%, dan halaman 1 GiB menambah kira-kira 2% lagi. Panduan itu juga mencatat bahwa begitu banyak thread berjalan, cakupan huge pages biasanya lebih berpengaruh daripada penyetelan set instruksi.

Hasil server di grafik performa seine diukur dengan huge pages 2 MiB yang dicadangkan secara eksplisit. Angka 49,4 H/s dari AMD EPYC Zen 5 (EPYC 9R45) dengan 32 thread, yang diukur pada Oktober 2026, berjalan dengan 34.407 halaman yang dicadangkan, sama dengan angka di baris 32 thread pada tabel di bawah. Panduan perangkat keras penambangan memuat hasil lengkap per generasi.

Bahkan tanpa pencadangan, seine meminta transparent huge pages ke kernel di Linux. Pool yang dicadangkan lebih unggul karena halamannya disisihkan sejak awal, sehingga setiap thread mendapatkannya seberapa pun terfragmentasinya memori.

Berapa huge pages yang dibutuhkan seine?

Jumlah thread adalah angka Threads di dasbor seine. seine memilihnya berdasarkan RAM dan jumlah core Anda, jadi jalankan seine sekali tanpa huge pages dan catat angkanya. Jika pencadangannya terlalu kecil, log awal seine mencetak baris hugepages | berisi jumlah halaman yang dibutuhkan dan perintah sysctl untuk mencadangkannya.

Halaman yang dicadangkan disisihkan untuk program yang meminta huge pages, jadi sesuaikan pencadangan dengan jumlah thread yang benar-benar Anda pakai untuk menambang. seine menghitung pool yang dicadangkan sebagai memori yang tersedia saat menentukan jumlah thread, sehingga mencadangkan halaman tidak mengubah jumlah thread Anda.

Bagaimana cara menyiapkan huge pages 2 MiB di Linux?

Cadangkan halaman sesuai jumlah thread Anda. Contoh ini untuk 4 thread:

sudo sysctl -w vm.nr_hugepages=4301

Periksa apakah kernel berhasil menemukan semuanya:

grep -E 'HugePages_Total|HugePages_Free|Hugepagesize' /proc/meminfo

Jika HugePages_Total lebih kecil dari yang Anda minta, memori sedang terfragmentasi. Kosongkan cache, padatkan memori, lalu coba lagi:

echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
echo 1 | sudo tee /proc/sys/vm/compact_memory
sudo sysctl -w vm.nr_hugepages=4301

Jadikan pencadangan itu permanen:

echo 'vm.nr_hugepages=4301' | sudo tee /etc/sysctl.d/99-seine-hugepages.conf
sudo sysctl --system

Untuk pencadangan besar, pengaturan permanen ditambah reboot adalah cara paling andal, karena kernel mencadangkan halaman di awal boot sebelum memori terfragmentasi. Setelah itu jalankan seine seperti biasa. Mode halaman bawaannya, auto, memetakan arena setiap thread dari pool yang dicadangkan tanpa flag tambahan.

Bagaimana cara menambahkan halaman 1 GiB?

Halaman 1 GiB butuh sedikit lebih banyak pengaturan dan menambah sekitar 2% di atas halaman 2 MiB. Setiap arena 2 GiB membutuhkan tepat dua halaman, jadi tidak ada kelonggaran yang perlu dihitung. Halaman ini berjalan di Linux x86_64 dan WSL.

Cadangkan saat boot dengan parameter kernel, cara paling andal untuk mendapatkan halaman sebesar ini. Untuk 9 thread:

hugepagesz=1G hugepages=18

Di mesin yang baru saja boot, Anda juga bisa mencoba pencadangan saat sistem berjalan, lalu memeriksa jumlah halaman yang bebas:

echo 18 | sudo tee /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-1048576kB/nr_hugepages
cat /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-1048576kB/free_hugepages

Baris HugePages_* di /proc/meminfo hanya mencakup ukuran bawaan 2 MiB, jadi baca pool 1 GiB dari /sys. Kemudian jalankan seine dengan mode 1 GiB:

./seine --cpu-page-mode large-1g

Dalam mode ini setiap thread memetakan arenanya dari pool 1 GiB, sehingga Anda tahu seluruh sesi memakai halaman 1 GiB.

Bagaimana cara mencadangkan huge pages di WSL2?

WSL2 menjalankan kernel Linux sungguhan, jadi perintah Linux di atas berfungsi di dalamnya. Untuk halaman 1 GiB, teruskan parameter boot melalui %UserProfile%\.wslconfig di sisi Windows. VM juga membutuhkan memori yang cukup untuk pencadangan ditambah layanan Windows dan WSL. Host 64 GiB yang divalidasi untuk seine memakai ini:

[wsl2]
memory=48GB
processors=32
swap=8GB
kernelCommandLine = hugepagesz=1G hugepages=18

Simpan file, jalankan wsl --shutdown dari Windows, lalu buka distribusi Anda lagi. Pastikan jumlah halaman bebas mencukupi setiap thread sebelum Anda mulai menambang.

Bagaimana cara mengaktifkan large pages di Windows?

Penambangan langsung di Windows biasanya lebih cepat daripada WSL di perangkat keras yang sama, dan di sana seine memakai large pages Windows. Hanya satu izin yang dibutuhkan, Lock pages in memory:

1. Buka secpol.msc, lalu Local Policies → User Rights Assignment.
2. Tambahkan pengguna Anda ke Lock pages in memory.
3. Keluar lalu masuk lagi, karena hak ini berlaku untuk sesi baru.

secpol.msc tersedia di Windows Pro, Enterprise, dan Education. Di edisi Home, berikan hak yang sama dengan alat seperti ntrights.

Hanya itu pengaturannya. Saat mulai, seine mengaktifkan hak itu untuk dirinya sendiri dan mengalokasikan arena 2 GiB setiap thread dengan VirtualAlloc dan MEM_LARGE_PAGES, metode yang didokumentasikan Microsoft untuk memori large page. Jika large pages tidak tersedia, seine menambang dengan halaman biasa dan mencatat alasannya beserta cara perbaikan yang tepat. seine tidak pernah mengubah hak akun atau mengeluarkan Anda dari sesi dengan sendirinya.

Mode halaman mana yang sebaiknya Anda pakai?

Mode bawaan cocok untuk hampir semua orang. Mode lainnya tersedia untuk halaman 1 GiB dan untuk pengukuran:

Untuk mengukur peningkatannya di mesin Anda sendiri, menambanglah beberapa saat dengan --cpu-page-mode regular, lalu dengan auto atau large-1g, dan bandingkan hashrate di dasbor. Untuk server dengan beberapa node NUMA, halaman yang dicadangkan juga harus berada di node yang menjalankan thread Anda; panduan menambang di server membahas hal itu.