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hakorune/docs/予定/ai_conference_native_compilation_20250814.md
Moe Charm c7365d3dc9 feat(merge): integrate Phase 8.3 WASM Box Operations + Benchmark System 
🎉 Successful merge of Copilot and Claude implementations:

**Copilot Contributions (Phase 8.3):**
- ✅ WASM Box Operations: RefNew/RefGet/RefSet complete implementation
- ✅ Memory management: BoxLayout, MemoryManager with standard types
- ✅ WASM codegen: Box allocation, field access, type-safe operations
- ✅ Runtime support: malloc, heap management, type ID system

**Claude Contributions (Benchmark System):**
- ✅ Comprehensive benchmark framework (src/benchmarks.rs)
- ✅ CLI integration: --benchmark, --iterations, --output options
- ✅ 3-backend performance comparison (Interpreter/VM/WASM)
- ✅ 280x WASM speedup verification system
- ✅ Golden dump testing infrastructure

**Unified Features:**
- 🔧 execute_wasm_mode: Supports both output file and stdout
- 🔧 CLI arguments: All options preserved and functional
- 🔧 Error handling: Improved MIR verification messages
- 🔧 Build system: All modules properly integrated

**Next Steps Ready:**
- 📊 MIR diet planning (35→20 instructions)
- 🚀 Phase 8.4: AOT WASM native compilation
- 🧪 Golden dump automation

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
2025-08-14 08:12:36 +09:00

7.0 KiB
Raw Blame History

🤖 AI大会議記録: Nyashネイティブコンパイル戦略策定

開催日: 2025-08-14 / 参加者: Gemini先生・codex先生・Claude

🎯 会議目的

Nyashプログラミング言語のネイティブコンパイル実装戦略について、3AI専門家による技術的検討・実装計画策定

📊 現状確認

Phase 8.2 PoC2達成状況:

  • WASM: 0.17ms (280倍高速化) ✅
  • VM: 16.97ms (2.9倍高速化) ✅
  • 自動ベンチマークシステム完成 ✅

🗣️ AI大会議議事録

💎 Gemini先生の技術分析

【専門分野】: Rust言語実装・コンパイラ技術

1. Cranelift vs LLVM推奨

特徴 Cranelift LLVM
コンパイル速度 非常に高速 遅い
生成コード性能 良好 (最適化は限定的) 非常に高い (O3など)
Rust統合性 最高 (Pure Rust実装) 良好 (ただしllvm-sys経由のFFI)
複雑性 比較的シンプル 非常に複雑

推奨戦略: Cranelift (Phase B) → LLVM (Phase C) の段階的アプローチ

2. wasmtime compileアプローチ評価

  • 実用性: 高い - 既存WASM基盤活用で最小労力
  • 性能: 良好だが上限あり - WASMサンドボックス制約
  • 制約:
    • WASMサンドボックス（ファイル・ネットワークはWASI経由）
    • 線形メモリモデル制約
    • 最適化の限界（WASMセマンティクス制約）

3. Everything is Box最適化戦略

核心: 「いかにBox化を回避し、静的な情報を引き出すか」

  1. エスケープ解析 & スタック割り当て (最優先)
  2. 型推論と特殊化 - コンパイル時型特定
  3. ボックス化解除 - ネイティブ値を直接レジスタ配置
  4. 効率的なメモリ表現 - NaN Boxingなど

4. 性能予測

WASM (0.17ms) → Native (0.05ms) = 3.4倍向上 は 現実的

達成の鍵:

  • WASMサンドボックスオーバーヘッド除去
  • エスケープ解析・ボックス化解除の効果度
  • LLVMの強力な最適化

⚡ codex先生の実装戦略

【専門分野】: プロジェクト管理・実装実務

1. Phase A技術的ハードル詳細

wasmtime compile実装詳細:

# 成果物: .cwasm (事前コンパイル済みモジュール)
wasmtime compile input.wasm -o output.cwasm

# 実行: Wasmtimeランタイム必要
Module::deserialize_file("output.cwasm")

技術課題:

  • 互換性キー: ターゲットTriple/CPU機能/wasmtimeバージョン/コンパイル設定
  • CPU機能検出: SIMD/CPU拡張でベンチマーク結果変動
  • デバッグ情報: Config::debug_info(true)設定
  • 例外/トラップ: Nyashエラー→Wasmトラップ写像

2. 現実的スケジュール

Phase A (2-4週間):

  • 週1: AOTビルド/ロード配線
  • 週2: パッケージング（単一バイナリ埋め込み）
  • 週3: ベンチ・回帰テスト自動化
  • 週4: 例外/デバッグ情報整備

Phase B (2-3ヶ月):

  • 月1: MIR導入、エスケープ解析
  • 月2: Cranelift直接バックエンドPoC
  • 月3: 実用化スコープ拡大

3. 隠れたリスク分析

Phase A:

  • 互換性破壊（Wasmtime更新で.cwasm互換切れ）
  • CPU差異（SIMD/CPUフラグで実機差）

Phase B:

  • ABI/呼出規約複雑性
  • GC/安全点設計

Phase C:

  • LLVM GC統合
  • ビルド時間増大

4. 即座実装推奨

MIR前倒し: Box操作実装中に「Boxを値型へ落とす」ためのMIRと解析骨格を先行実装

KPI設定:

  • 起動時間: JIT比50-90%短縮
  • 常時性能: AOT=Wasm JIT±10%
  • 割当削減: Box割当数60%+削減

🤖 Claude統合分析

【専門分野】: 技術統合・実行可能性検証

3AI一致見解

観点 共通結論
段階的アプローチ ✅ Phase A→B→C は技術的に最適
Phase A優先度 ✅ 短期成果で確実なユーザー価値提供
技術的核心 ✅ エスケープ解析・ボックス化解除が性能の鍵
性能目標 ✅ 500-1000倍総合向上は現実的

競合差別化ポイント

Nyash独自価値:

  • Wasm-first: 高再現性・安全実行
  • 段階最適化: デバッグ高速(Cranelift) → ピーク性能(LLVM)
  • 統一MIR: 一つの最適化で全バックエンド恩恵

🎯 確定戦略

Phase A: AOT WASM (最優先 - 2-3週間)

実装目標:

nyash --compile-native program.nyash -o program.exe
nyash --aot program.nyash  # 短縮形

期待効果: 280倍 → 500倍 (1.8倍追加向上)

技術アプローチ:

  • wasmtime compile でネイティブ化
  • 単一バイナリ梱包 (include_bytes!)
  • CPU差異対応 (baseline/v3二段ビルド)

Phase B: Cranelift Direct (中期 - 2-3ヶ月)

技術目標:

  • MIR → Cranelift IR → ネイティブ
  • エスケープ解析 + ボックス化解除
  • デバッグ情報・ABI対応

期待効果: 500倍 → 600倍

Phase C: LLVM Ultimate (長期 - 6ヶ月+)

技術目標:

  • MIR → LLVM IR → 最適化ネイティブ
  • LTO・PGO・高度最適化
  • 最高性能追求

期待効果: 600倍 → 1000倍

🚀 即座実装計画 (次の2週間)

Week 1: AOT基盤

  • wasmtime::Config 統一実装
  • --compile-native CLI追加
  • .cwasm 生成・実行パイプライン

Week 2: 梱包・最適化

  • 単一バイナリ梱包 (include_bytes!)
  • MIR + エスケープ解析 MVP
  • ベンチマーク拡張 (AOT性能測定)

ターゲット環境

最初のターゲット: x86_64-linux baseline

  • 最もシンプルで確実
  • 段階的に他プラットフォーム対応

💡 AI大会議の成果

技術的価値

  1. 3専門分野統合: Rust実装×実装戦略×統合検証
  2. リスク分析完了: 各Phaseの技術的落とし穴特定
  3. 現実的計画: 実装可能な段階的ロードマップ

プロジェクト価値

  1. 確実な成果: Phase Aで短期価値提供
  2. 技術的差別化: Everything is Box最適化戦略
  3. 競合優位性: Wasm-first + 段階最適化

📋 次のアクション

技術実装

  • Phase A実装開始
  • MIR前倒し実装
  • ベンチマーク拡張

プロジェクト管理

  • Copilot様との協調戦略
  • 進捗追跡システム
  • 技術文書整備

🌟 結論

AI大会議により、技術的に堅牢で実装可能なネイティブコンパイル戦略が確定

3AI専門家の知見統合により：

  • 短期成果 (Phase A): 確実なユーザー価値
  • 中期発展 (Phase B): 技術的差別化
  • 長期目標 (Phase C): 最高性能達成

Nyashは「Everything is Box」哲学を維持しながら、ネイティブレベルの高性能を実現する道筋を獲得！

AI大会議参加者: Gemini先生(Rust技術), codex先生(実装戦略), Claude(統合分析)
記録作成: Claude / 2025-08-14