プログラミング

PROGRAMMING

公開：2024-10-22

SpiderMonkeyチームがWebAssembly実行速度を75倍に高速化、Ion compiler backendの最適化により大幅な性能向上を実現

text: XEXEQ編集部
（記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります）

記事の要約

• SpiderMonkeyチームがWebAssembly実行速度を75倍高速化
• Ion compiler backendの最適化により大幅な性能向上を実現
• 大規模WebAssemblyモジュールのコンパイル時間を短縮

SpiderMonkeyチームによるWebAssembly実行速度の大幅な改善

FirefoxのJavaScriptエンジンでありWebAssemblyの実行エンジンでもある「SpiderMonkey」の開発チームは、WebAssemblyの実行速度を従来よりも最大で75倍高速にする改善を行ったことを、ブログ「75x faster: optimizing the Ion compiler backend | SpiderMonkey JavaScript/WebAssembly Engine」で明らかにした。この改善は、Ion compiler backendの最適化によって実現された画期的な進展だ。^[1]

最適化の主な焦点は、大規模なWebAssemblyモジュールのコンパイル時間短縮にあった。特に、Microsoft ONNXランタイムのようなAIや機械学習ライブラリをWebAssemblyにコンパイルした際に発生していた、過度なメモリ消費とCPU使用率の問題に対処している。これにより、複雑なAIタスクをWebブラウザ上で効率的に実行することが可能になった。

SpiderMonkeyチームは、VirtualRegisterのlive range管理の改善、Semi-NCAアルゴリズムの導入、Sparse BitSetの実装など、複数の技術的改善を行った。これらの最適化により、大規模なWebAssemblyモジュールのコンパイル時間が大幅に短縮され、メモリ使用量も削減された。例えば、ONNXランタイムのコンパイル時間は5分から3.9秒に短縮され、メモリ使用量も4GB以上から大幅に削減されている。

WebAssembly実行速度改善の詳細

WebAssemblyについて

WebAssemblyとは、ウェブブラウザ上で高速に動作する低レベルなバイナリ形式のプログラミング言語であり、主な特徴として以下のような点が挙げられる。

• C++やRustなどの言語からコンパイルして生成可能
• ネイティブに近い実行速度を実現
• JavaScript と相互運用が可能

WebAssemblyは、ウェブ上で高性能なアプリケーションを実現するための重要な技術として注目されている。SpiderMonkeyチームによる今回の最適化は、WebAssemblyの実用性をさらに高めるものだ。特に機械学習や3Dグラフィックスなど、計算負荷の高いタスクをブラウザ上で効率的に実行できるようになり、ウェブアプリケーションの可能性を大きく広げる可能性がある。

WebAssembly実行速度改善に関する考察

SpiderMonkeyチームによるWebAssembly実行速度の大幅な改善は、ウェブ技術の進化において重要なマイルストーンとなるだろう。特に、AIや機械学習ライブラリのWebAssemblyへの移植が容易になることで、ブラウザベースの高度なアプリケーションの開発が加速する可能性がある。一方で、この改善によってWebAssemblyの利用が急速に拡大した場合、セキュリティ面での新たな課題が生じる可能性も考えられる。

今後の課題としては、WebAssemblyモジュールの動的な最適化やより効率的なメモリ管理が挙げられる。SpiderMonkeyチームが言及している新しいWasm compiler pipelineの開発は、これらの課題に対する解決策となる可能性がある。また、他のブラウザベンダーがこの改善に追随するかどうかも注目される点だ。ブラウザ間での性能差が大きくなれば、ウェブ開発者にとって新たな課題となる可能性もある。

長期的には、WebAssemblyがデスクトップアプリケーションの代替となる可能性も考えられる。ブラウザを介して高性能なアプリケーションが利用できるようになれば、ソフトウェアの配布や更新、クロスプラットフォーム開発が容易になる。SpiderMonkeyチームの成果は、このようなウェブプラットフォームの未来を一歩前進させるものだと言えるだろう。今後のウェブ技術の進化に大きな影響を与えることが期待される。

参考サイト

1. ^ SpiderMonkey. 「75x faster: optimizing the Ion compiler backend | SpiderMonkey JavaScript/WebAssembly Engine」. https://spidermonkey.dev/blog/2024/10/16/75x-faster-optimizing-the-ion-compiler-backend.html, (参照 24-10-22).
2. Microsoft. https://www.microsoft.com/ja-jp

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