# 🚀 Nyash Native Compilation Roadmap *Generated: 2025-08-14 - AI大会議議題* ## 🎯 現在地点 **Phase 8.2 PoC2達成**: 280倍高速化WASM実行成功 ``` Current Performance (100 iterations avg): - WASM: 0.17ms (280x faster) - VM: 16.97ms (2.9x faster) - Interpreter: 48.59ms (baseline) ``` **技術基盤完成状況**: - ✅ AST → MIR変換パイプライン - ✅ MIR → WASM コード生成 - ✅ MIR → VM 実行エンジン - ✅ 3バックエンド統合CLI - ✅ 自動ベンチマークシステム ## 🗺️ ネイティブコンパイル戦略 ### 🥇 Phase A: AOT WASM (短期 - 2-4週間) **Goal**: 既存WASM基盤でネイティブ実行ファイル生成 **実装アプローチ**: ```bash # 新CLI機能 nyash --compile-native program.hako -o program.exe nyash --aot program.hako # 短縮形 # 内部パイプライン Nyash → AST → MIR → WASM → wasmtime compile → Native Binary ``` **技術詳細**: - **wasmtime compile**: WASM → ネイティブバイナリ変換 - **Cranelift使用**: wasmtimeの内部コンパイラ活用 - **クロスプラットフォーム**: Windows/Linux/macOS対応 - **既存基盤活用**: WASMバックエンド完全再利用 **期待性能**: 0.10ms (500倍高速化) **成功基準**: - [ ] `--compile-native` CLI実装 - [ ] 実行ファイル生成成功 - [ ] 既存ベンチマーク維持 - [ ] クロスプラットフォーム動作確認 **実装ファイル**: - `src/backend/native_aot.rs` - AOTコンパイラ - `src/main.rs` - CLI統合 - `benchmarks/bench_native.hako` - ネイティブ性能測定 ### 🥈 Phase B: Cranelift Direct (中期 - 2-3ヶ月) **Goal**: MIRから直接ネイティブコード生成 **実装アプローチ**: ```rust // src/backend/cranelift.rs pub struct CraneliftBackend { context: cranelift::Context, module: cranelift::Module, } // パイプライン Nyash → AST → MIR → Cranelift IR → Native Binary ``` **技術詳細**: - **直接コンパイル**: WASM経由せずMIR→ネイティブ - **最適化制御**: Craneliftの最適化レベル調整 - **デバッグ情報**: ネイティブデバッガ対応 - **静的リンク**: 単体実行ファイル生成 **期待性能**: 0.08ms (600倍高速化) **技術課題**: - [ ] MIR → Cranelift IR変換実装 - [ ] Everything is Box メモリモデル - [ ] ガベージコレクション統合 - [ ] デバッグ情報生成 ### 🥉 Phase C: LLVM Optimization (長期 - 6ヶ月+) **Goal**: 最高性能のLLVMバックエンド **実装アプローチ**: ```rust // src/backend/llvm.rs - inkwell使用 use inkwell::*; // パイプライン Nyash → AST → MIR → LLVM IR → Native Binary (O3) ``` **技術詳細**: - **LLVM O3最適化**: 最高レベルの最適化 - **LTO対応**: Link Time Optimization - **プロファイル最適化**: PGO (Profile Guided Optimization) - **ターゲット最適化**: CPU特化最適化 **期待性能**: 0.05ms (1000倍高速化) **技術課題**: - [ ] LLVM依存管理 - [ ] 複雑な最適化パス - [ ] ビルド時間増大対策 - [ ] バイナリサイズ最適化 ## 📊 性能予測比較 | Phase | Backend | 予想時間 | 高速化倍率 | 実装期間 | 技術的複雑度 | |-------|---------|----------|------------|----------|-------------| | Current | WASM | 0.17ms | 280x | ✅完了 | 中 | | **A** | **AOT WASM** | **0.10ms** | **500x** | **2-4週間** | **低** | | B | Cranelift | 0.08ms | 600x | 2-3ヶ月 | 中 | | C | LLVM O3 | 0.05ms | 1000x | 6ヶ月+ | 高 | ## 🎯 推奨実装順序 ### 1. **Phase A優先推奨理由** - **低リスク**: 既存技術活用 - **高効果**: 2-3倍の追加高速化 - **即効性**: 数週間で実用可能 - **学習効果**: ネイティブコンパイル経験獲得 ### 2. **段階的発展** - Phase A → 実用レベルのネイティブ言語達成 - Phase B → 専用最適化による差別化 - Phase C → 最高性能言語の地位確立 ### 3. **ベンチマーク駆動開発** 各Phaseで既存ベンチマークシステム活用: ```bash # 性能回帰チェック nyash --benchmark --iterations 100 # ネイティブ性能測定 nyash --benchmark --native --iterations 100 ``` ## 🤖 AI議論ポイント ### Gemini先生への質問 1. **Cranelift vs LLVM**: Rust言語開発の観点からの推奨は? 2. **wasmtime compile**: 実用性・性能・制約の評価 3. **Everything is Box**: ネイティブでの最適実装戦略 4. **段階的アプローチ**: 技術的妥当性の評価 ### codex先生への質問 1. **実装優先度**: Phase A-C の現実的スケジュール 2. **技術的課題**: 各Phaseの隠れたリスク分析 3. **ユーザー価値**: ネイティブ化の実用的メリット 4. **競合比較**: 他言語のネイティブ戦略との差別化 ## 🌟 期待される革新 ### 開発体験革命 - **開発**: インタープリター(詳細デバッグ) - **テスト**: VM(中間性能・高信頼性) - **配布**: WASM(Web・サンドボックス) - **本番**: Native(最高性能・単体配布) ### 言語としての完成度 - **学習容易性**: Everything is Box哲学 - **開発効率性**: 明示的デリゲーション・型安全性 - **実行性能**: ネイティブレベルの高速実行 - **配布柔軟性**: 4つの実行形態対応 --- **次のステップ**: AI大会議で実装戦略の詳細検討・優先順位決定 *Let's make Nyash the ultimate native language! 🚀*