HN público: notas sobre Go Plan9

Aprovechando la concurrencia y el paralelismo en Go

• Introducción a un proyecto que busca mejorar la capacidad de cálculo numérico aprovechando la concurrencia y el paralelismo de Go.
• Es posible realizar cálculos paralelos a nivel de hardware usando instrucciones SIMD (Same Instruction Multiple Data).
• El compilador de Go no aprovecha SIMD, y al no encontrar un paquete SIMD de propósito general adecuado, se decidió desarrollar uno propio.

Lenguaje ensamblador Plan9

• Go usa su propio lenguaje ensamblador llamado Plan9, que utiliza instrucciones y registros de plataformas específicas con ligeras modificaciones.
• x86 Plan9 y ARM Plan9 son diferentes entre sí.
• Se explica el uso básico mediante un ejemplo sencillo de Plan9.

Ejemplo de Plan9

• A través de los archivos AddInts_amd64.s y main.go se explica la forma básica de declarar y usar funciones en Plan9.
• Se describe cómo almacenar los argumentos de función y los valores de retorno en la pila según la convención de llamadas de Go.

Plan de diseño del paquete

• Se diseña un paquete que proporciona una capa delgada de abstracción para operaciones SIMD aritméticas y de bits.
• Se crea un paquete interno que incluye implementaciones de Plan9 por arquitectura y se configura mediante funciones de inicialización.

Ejemplo de SIMD

• Se explica cómo usar SIMD mediante un ejemplo de una función Plan9 con SIMD para x86.
• A través de los archivos Supported_amd64.s y AddFloat32_amd64.s se muestra cómo verificar el soporte de SSE y cómo realizar una operación de suma de float32.

Rendimiento y futuro

• Un gráfico que muestra la diferencia de rendimiento entre la implementación de software en Go y la implementación SIMD con Plan9 confirma una mejora de velocidad aproximada de 200-450%.
• Se espera que estas notas inspiren proyectos que usen Plan9 y SIMD.

# Resumen de GN⁺

• Este artículo presenta una forma de maximizar el rendimiento aprovechando la concurrencia y el paralelismo de Go.
• Explica cómo realizar cálculos paralelos a nivel de hardware usando el lenguaje ensamblador Plan9 e instrucciones SIMD.
• El texto muestra a los desarrolladores de Go las posibilidades de usar Plan9 y SIMD, y puede ser útil para explorar nuevos enfoques de mejora de rendimiento.
• Como proyectos con funciones similares, se recomiendan bibliotecas de soporte SIMD de Rust o bibliotecas relacionadas con SIMD en C++.

[GN⁺]

Comentarios de Hacker News

• Explicación sobre NOSPLIT: es una sintaxis particular en el ensamblador de Go para describir el tamaño del frame y el tamaño de los argumentos

  • El tamaño del frame y el de los argumentos se separan con -, y esto no es una resta matemática
  • La herramienta go vet verifica que el tamaño de los argumentos sea correcto

• Opinión sobre la interpretación de los LLM (modelos de lenguaje de gran tamaño): puede haber malentendidos al interpretar código

  • Se comenta que sería útil para el aprendizaje que el autor lo reconociera con honestidad

• Mención del lenguaje de ensamblador interno de Go, Plan9: Go usa su propio lenguaje ensamblador

  • En amd64, int es de 64 bits, y si se usa int32, se alinea por palabra en la lista de argumentos
  • NOSPLIT está definido en textflag.h y solo es válido en el runtime

• Explicación de Rob Pike sobre el diseño del ensamblador de Go: se creó un lenguaje ensamblador común para poder comunicarse con la máquina sin tener que aprender una sintaxis nueva

  • Se puede generar automáticamente el ensamblador usando como entrada la documentación de una nueva arquitectura

• Opinión sobre el uso de funciones para operaciones SIMD: se necesitan funciones que puedan realizar operaciones SIMD sobre slices

  • Al sumar dos slices, se podrían procesar en paralelo con SIMD en lugar de usar un bucle for

• Filosofía de diseño del compilador de Go: apunta a un compilador simple y rápido en vez de uno complejo

  • El soporte básico para x64 incluye SSE y SSE2, y prioriza la simplicidad sobre el rendimiento

• Opinión sobre usar GPU para operaciones SIMD: las GPU destacan en procesamiento en paralelo y operaciones matriciales, por lo que podrían ser más adecuadas para SIMD

  • Sin embargo, en Go puede no ser una buena opción por la falta de paquetes de GPU y de comunidad