Microsoft Edge fraktali się nie boi, dzięki Intelowi korzysta z zalet SIMD
Wczoraj informowaliśmy o zmianach w silniku Chakra, jakie Microsoft wprowadził do przeglądarki Edge. Nowości zapewniają tej aplikacji koszulkę lidera pod względem szybkości działania JavaScriptu, ale nie tylko Microsoft majstrował przy swoim projekcie. Własny kod wprowadził także Intel, a efekty tego zobaczymy już za jakiś czas.
Nie jest niczym dziwnym, że różne firmy zewnętrzne współpracują z producentami przeglądarek w celu ich udoskonalenia. Przy rozwoju Edge pomogło już nieco wcześniej Adobe, a Intel jest z kolei firmą, która dokłada swój kod do innych silników, w tym Gecko, Blinka, a także WebKita. Współpraca z Microsoftem trwa natomiast od 2012 roku, czego efektem jest usunięcie z silnika Chakra i jego kompilatora JIT zbędnego kodu, wybór lepszych rozwiązań, a w efekcie szybsze działanie całej przeglądarki. Ostatnia nowość, czyli możliwość wykorzystania architektury SIMD (single instruction, multiple data), może w przyszłości znacznie przyśpieszyć niektóre operacje.
W przeciwieństwie do SISD, gdzie jeden program przetwarza jeden strumień danych, SIMD zapewnia przetwarzanie wielu strumieni w tym samym czasie. Jak to wygląda w praktyce? Załóżmy, że musimy wykonać taką samą operację arytmetyczną dla wielu różnych wartości. Przy SISD operacja będzie wykonywana wielokrotnie. Zrównoleglenie w SIMD daje nam możliwość wykonania jej tylko raz dla całych wektorów danych. Oczywiście możemy tego dokonać tylko w sytuacji, gdy chodzi o konkretnie tę samą operację, ale w wielu zastosowaniach takie podejście okazuje się bardzo przydatne. Oprócz zwiększenia szybkości przetwarzania danych zyskujemy także na czasie pracy na baterii – mniej instrukcji to mniejsze obciążenie procesora. Dzięki Intelowi, który zaimplementował odpowiedni kod w przeglądarce Edge, może ona użyć instrukcji zaszytych w procesorach, aby wykorzystać zalety SIMD.
Jak na razie nowe rozwiązanie znajduje się w fazie testowej, w przyszłości może zwiększyć wydajność przeglądarki w takich zastosowaniach jak przetwarzanie materiałów wideo, gier, a także przy odtwarzaniu multimediów. Dużych nadziei upatruje się w połączeniu SIMD z np. asm.js, co pozwoli rozbudowanym aplikacjom napisanym w JavaScript działać niemalże tak szybko, jak w przypadku kodu natywnego. Choć domyślnie obsługa SIMD jest w Edge wyłączona, możemy w przeglądarce uruchomić stronę zaawansowanych ustawień (about:flags), a następnie zaznaczyć pole czy „Enable asm.js”. Po ponownym uruchomieniu przeglądarki będzie mogła ona wykorzystywać zalety wynikające z SIMD.
Jak na razie nie znajdziemy jednak ku temu zbyt wielu okazji – na GitHubie dostępne jest specjalne demo, które pozwala sprawdzić wydajności przeglądarki w pokazie fraktali zbioru Mandelbrota. Wyniki są obiecujące – w naszym przypadku Edge z włączonym SIMD oferował ponad 30 FPS i to podczas pracy na maszynie wirtualnej. Chrome, Internet Explorer czy Firefox uruchamiane na systemie gospodarza nie miały szans notując wyniki poniżej 10 FPS. Porównanie z Chrome uruchomionym w tej samej maszynie możecie natomiast zobaczyć na załączonym zrzucie ekranu.
Na realne korzyści płynące z tej implementacji przyjdzie nam jeszcze nieco poczekać: nie każdy algorytm można w łatwy sposób przerobić tak, aby korzystał z wektorów. Kompilatory również nie są tu zbyt pomocne i w większości przypadków nie generują instrukcji SIMD, co wymaga większego nakładu człowieka. Dodajmy, nakładu o wiele bardziej świadomego. Mimo wszystko potencjalne zwiększenie szybkości działania i możliwości cieszy: to kolejny krok ku uruchamianiu nawet specjalistycznego, rozbudowanego oprogramowania z poziomu przeglądarki, a co za tym idzie, na niemal dowolnym urządzeniu.