GN⁺: HN 공개: Go Plan9 메모
(pehringer.info)Go의 동시성과 병렬성 활용
- Go의 동시성과 병렬성을 활용하여 숫자 계산 능력을 향상시키고자 하는 프로젝트에 대한 소개.
- SIMD(Same Instruction Multiple Data) 명령어를 사용하여 하드웨어 수준에서 병렬 계산을 수행할 수 있음.
- Go의 컴파일러는 SIMD를 활용하지 않으며, 적합한 일반 목적 SIMD 패키지를 찾지 못해 직접 패키지를 개발하기로 결정함.
Plan9 어셈블리 언어
- Go는 Plan9이라는 자체 어셈블리 언어를 사용하며, 이는 특정 플랫폼의 명령어와 레지스터를 약간 수정하여 사용함.
- x86 Plan9과 ARM Plan9은 서로 다름.
- Plan9의 간단한 예제를 통해 기본적인 사용법을 설명함.
Plan9 예제
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AddInts_amd64.s파일과main.go파일을 통해 Plan9의 기본적인 함수 선언 및 사용법을 설명함. - Go의 호출 규칙에 따라 함수 인자와 반환값을 스택에 저장하는 방법을 설명함.
패키지 설계 계획
- 산술 및 비트 연산 SIMD 작업에 대한 얇은 추상화 계층을 제공하는 패키지를 설계함.
- 아키텍처별 Plan9 구현을 포함하는 내부 패키지를 생성하고, 초기화 함수를 통해 이를 설정함.
SIMD 예제
- x86 SIMD Plan9 함수의 예제를 통해 SIMD의 사용법을 설명함.
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Supported_amd64.s와AddFloat32_amd64.s파일을 통해 SSE 지원 여부 확인 및float32덧셈 연산을 수행하는 방법을 설명함.
성능 및 미래
- Go 소프트웨어 구현과 Plan9 SIMD 구현 간의 성능 차이를 보여주는 차트를 통해 약 200-450%의 속도 향상을 확인함.
- 이 메모가 Plan9과 SIMD를 사용한 프로젝트에 영감을 주기를 바람.
# GN⁺의 정리
- 이 글은 Go의 동시성과 병렬성을 활용하여 성능을 극대화하는 방법을 소개함.
- Plan9 어셈블리 언어와 SIMD 명령어를 사용하여 하드웨어 수준에서 병렬 계산을 수행할 수 있는 방법을 설명함.
- 이 글은 Go 개발자들에게 Plan9과 SIMD의 활용 가능성을 제시하며, 성능 향상을 위한 새로운 접근 방식을 탐구하는 데 유용할 수 있음.
- 유사한 기능을 가진 프로젝트로는 Rust의 SIMD 지원 라이브러리나 C++의 SIMD 관련 라이브러리를 추천함.
Hacker News 의견
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"NOSPLIT"에 대한 설명: Go 어셈블리에서 프레임 크기와 인자 크기를 설명하는 독특한 문법임
- 프레임 크기와 인자 크기는 '-'로 구분되며, 이는 수학적 뺄셈이 아님
- "go vet" 도구가 인자 크기가 올바른지 확인함
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LLM(대규모 언어 모델) 해석에 대한 의견: 코드 해석에 대한 오해가 있을 수 있음
- 저자가 솔직하게 인정하면 학습에 도움이 될 것이라는 의견
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Go의 내부 어셈블리 언어 "Plan9"에 대한 언급: Go는 자체 어셈블리 언어를 사용함
- amd64에서 int는 64비트이며, int32를 사용하면 인자 리스트에서 워드 정렬됨
- NOSPLIT은 "textflag.h"에 정의되어 있으며, 런타임에서만 유효함
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Go 어셈블리 설계에 대한 Rob Pike의 설명: 공통 어셈블리 언어를 만들어 새로운 문법을 배우지 않고도 기계와 소통할 수 있도록 함
- 새로운 아키텍처에 대한 설명서를 입력으로 사용하여 어셈블러를 자동 생성할 수 있음
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SIMD 연산을 위한 함수 사용에 대한 의견: 슬라이스에 SIMD 연산을 수행할 수 있는 함수가 필요함
- 두 슬라이스를 더할 때 for 루프 대신 SIMD를 사용하여 병렬로 처리할 수 있음
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Go 컴파일러의 설계 철학: 복잡한 컴파일러보다 단순하고 빠른 컴파일러를 지향함
- 기본 x64 지원에는 SSE와 SSE2가 포함되며, 성능보다는 단순함을 중시함
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SIMD 연산에 GPU 사용에 대한 의견: GPU는 병렬 처리와 행렬 연산에 뛰어나므로 SIMD 연산에 더 적합할 수 있음
- 그러나 Go에서는 GPU 패키지와 커뮤니티가 부족하여 적합하지 않을 수 있음