C#×LLVM=アセンブラ！？　〜詳説・Burstコンパイラー〜

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October 29, 19

#C# #Burstコンパイラー #LLVM #SIMD #Unity

スライド概要

スピーカー：ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン　安原祐二・名雪通

Unity Technologies Japan

@UnityJapan

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リアルタイム3Dコンテンツを制作・運用するための世界的にリードするプラットフォームである「Unity」の日本国内における販売、サポート、コミュニティ活動、研究開発、教育支援を行っています。ゲーム開発者からアーティスト、建築家、自動車デザイナー、映画製作者など、さまざまなクリエイターがUnityを使い想像力を発揮しています。

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各ページのテキスト

C#×LLVM = アセンブラ！？〜詳説・Burstコンパイラー〜ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン名雪通安原祐二

速いプログラムをお願いしまーす！どの言語にする？ C# C++ アセンブラ

C#で速いのがいい！

そこで Burstコンパイラー！速い！すごい！というお話です。

書きたいのはC# C# ??? 実行されるのは機械語機械語

ふつうの場合 C# C#コンパイラ IL Mono(AOT/JIT) 機械語

IL2CPP登場 C# C#コンパイラ IL IL2CPP C++ すごい！機械語

IL2CPP登場 C# もっと速くしたい！ C#コンパイラ IL IL2CPP C++ えー機械語

Burstコンパイラー登場 C# C#コンパイラすごーい IL Burstコンパイラー IR 機械語 LLVM

10.

LLVMとは様々なプログラミング言語に対応可能なコンパイラー基盤 Apple, Google, ARMも開発に参加

11.

IRとは LLVMが扱う中間言語プログラミング言語・CPUアーキテクチャから独立 LLVMはIRを対象に最適化を行う

12.

C# なぜBurstは速いの？ C#コンパイラ IL Burstコンパイラー IR 機械語 LLVM

13.

速い理由 LLVMの最適化が効く

14.

LLVMの最適化 C++ clang IR llvm すごい最適化 IR obj

15.

LLVMの最適化 C++ clang IR llvm IR obj IR obj すごい最適化 C# IL Burst IR llvm すごい最適化

16.

速い理由その２ SIMDを使う！

17.

SIMD ( Single Instruction Multiple Data ) とはひとつの命令で複数の計算を行う仕組み SSE (Intel CPU) NEON (ARM CPU) など

18.

19.

アセンブラ簡易診断 (intel) ???ss →ベクトル演算になっていない mulss addss subss xmm5, xmm2 xmm4, xmm4 xmm4, dword ptr [rdi + 4*rdx] ???ps →ベクトル演算になっている mulps subps addps xmm2, xmm10 xmm2, xmm1 xmm2, xmm0

20.

各プラットフォームの対応状況ターゲットプラットフォーム Windows Universal Windows Platform Android Xbox One PS4 macOS iOS Android Linux サポートしているCPUアーキテクチャ x86 (SSE2, SSE4),x64 (SSE2, SSE4) x86 (SSE2, SSE4),x64 (SSE2, SSE4), ARM32 Thumb2/Neon32,ARMV8 AARCH64 x86 SSE2,ARM32 Thumb2/Neon32,ARMV8, AARCH64 x64 SSE4 x64 SSE4 x86 (SSE2, SSE4),x64 (SSE2, SSE4) ARM32 Thumb2/Neon32,ARMV8 AARCH64 x86 SSE2,ARM32 Thumb2/Neon32,ARMV8, AARCH64 x86 (SSE2, SSE4),x64 (SSE2, SSE4)

21.

速い理由その３メモリエイリアスを考慮

22.

memcpy(src, dst, 128); これもベクタライズしたい！

23.

memcpy(src, dst, 128); ベクタライズ src 3 1 4 1 5 9 dst

24.

memcpy(src, dst, 128); ベクタライズ src 3 1 4 1 5 9 dst dstが重なってる可能性 src dst 3 1 4 1 5 9 dst 事故発生！ 1 4 1 5 9 エイリアス問題

25.

重なったメモリで試してみると・・・エラーが出てくれる！

26.

for (var i = 0; i < dst.Length; ++i) { dst[i] = src[i]; } ベクタライズ成功例