Python 3.15 신규 샘플링 프로파일러 Tachyon 소개

Python 3.15에 도입된 샘플링 프로파일러 Tachyon으로 멀티스레딩 병목을 시각화하고 OOP 추상화의 성능 함정을 잡아낸 사례소개

Tachyon이란?

Python 3.15에 표준 라이브러리로 추가되는 샘플링 기반 프로파일러.
기존 프로파일러들이 외면했던 프리스레딩(GIL-free) 환경을 네이티브로 지원하는 것이 핵심.

주요 특징

• 샘플링 방식으로 낮은 오버헤드
• 모든 스레드 동시 프로파일링 지원 (-a 옵션)
• 실행 중인 프로세스에 원격 연결(attach) 가능
• 플레임그래프 등 다양한 출력 포맷 지원
• async 인식 — asyncio 프로그램에도 적용 가능

실행 방법

sudo -E uv run -p 3.15.0a6t python -m profiling.sampling run \  
  -a --flamegraph -o profile.html -r 20khz your_script.py  
# -a       : 메인 스레드 외 모든 스레드 프로파일링  
# -r 20khz : 초당 20,000회 샘플링 (정밀도 조절 가능)  
# 결과물   : 플레임그래프 HTML — 빨간 컬럼이 핫패스  

실제 적용 사례 — 프리스레딩 병목 탐지

최적화 전 — __getitem__을 통한 Grid 접근이 전체 실행시간의 75% 차지

https://blog.changs.co.uk/images/unoptimised-bench.png

최적화 후 — 내부 tuple 직접 접근으로 변경 후 5.32%로 감소

https://blog.changs.co.uk/images/optimised-bench.png

왜 중요한가

• 지금까지 프리스레딩 성능 문제는 "감으로 찾는" 수밖에 없었음
• Tachyon은 어디서 스레드가 막히는지 시각적으로 보여주는 첫 번째 공식 도구
• 일반 Python 개발자도 프리스레딩 성능을 직접 측정하고 개선할 수 있는 길이 열림