パフォーマンス

実行ティア

zwasm は階層型実行を採用しています:

インタープリタ: すべての関数はレジスタ IR として開始され、ディスパッチループで実行されます。起動が速く、コンパイルのオーバーヘッドがありません。
JIT (ARM64/x86_64): ホットな関数は、呼び出し回数またはバックエッジ回数がしきい値を超えるとネイティブコードにコンパイルされます。

JIT が発動する条件

呼び出しのしきい値: 同じ関数が約8回呼び出された後
バックエッジカウント: ホットなループは JIT をより早くトリガーします（ループの反復回数がしきい値にカウントされます）
適応型: しきい値は関数の特性に基づいて調整されます

JIT コンパイルが完了すると、その関数への以降のすべての呼び出しはインタープリタをバイパスし、ネイティブマシンコードを直接実行します。

バイナリサイズとメモリ

指標	値
バイナリサイズ (ReleaseSafe)	約 1.2 MB
ランタイムメモリ (fib ベンチマーク)	約 3.5 MB RSS
wasmtime バイナリ（比較用）	56.3 MB

zwasm は wasmtime の約1/40のサイズです。

ベンチマーク結果

Apple M4 Pro 上で zwasm を wasmtime 41.0.1、Bun 1.3.8、Node v24.13.0 と比較した代表的なベンチマーク。 29 個中 16 個のベンチマークで wasmtime と同等以上の性能。29 個中 25 個が 1.5 倍以内。

ベンチマーク	zwasm	wasmtime	Bun	Node
nqueens(8)	2 ms	5 ms	14 ms	23 ms
nbody(1M)	22 ms	22 ms	32 ms	36 ms
gcd(12K,67K)	2 ms	5 ms	14 ms	23 ms
tak(24,16,8)	5 ms	9 ms	17 ms	29 ms
sieve(1M)	5 ms	7 ms	17 ms	29 ms
fib(35)	46 ms	51 ms	36 ms	52 ms
st_fib2	900 ms	674 ms	353 ms	389 ms

メモリ使用量は wasmtime の 3〜4 分の 1、Bun/Node の 8〜10 分の 1 です。

全結果（29 ベンチマーク）: bench/runtime_comparison.yaml

SIMD パフォーマンス

SIMD (v128) 命令はネイティブの NEON (ARM64, 253/256 命令) および SSE (x86_64, 244/256 命令) に JIT コンパイルされます。v128 値はレジスタファイル内で 64 ビット×2 の分割格納方式を採用しています。

ベンチマーク	zwasm スカラー	zwasm SIMD	wasmtime SIMD	SIMD 高速化
image_blend (128x128)	73 ms	16 ms	12 ms	4.7x
matrix_mul (16x16)	10 ms	6 ms	8 ms	1.6x
byte_search (64KB)	52 ms	43 ms	5 ms	1.2x
dot_product (4096)	142 ms	190 ms	15 ms	0.75x

matrix_mul は wasmtime を上回り、image_blend は 1.3 倍差でほぼ互角です。dot_product は v128.load の多いループで分割格納のオーバーヘッドにより低下しています。

コンパイラ生成の SIMD コード (C -msimd128) では、i16x8.replace_lane 等のパターンによりより大きな差が生じます。今後の改善: 連続 v128 レジスタ格納 (W37) によるオーバーヘッド解消。

全データ: bench/simd_comparison.yaml

ベンチマーク手法

すべての測定は hyperfine を使用し、ReleaseSafe ビルドで行っています:

# クイックチェック（1回実行、ウォームアップなし）
bash bench/run_bench.sh --quick

# 完全な測定（3回実行、1回ウォームアップ）
bash bench/run_bench.sh

# 履歴に記録
bash bench/record.sh --id="X" --reason="description"

ベンチマークレイヤー

レイヤー	数	説明
WAT micro	5	手書き: fib, tak, sieve, nbody, nqueens
TinyGo	11	TinyGo コンパイラ出力: 同じアルゴリズム + 文字列操作
Shootout	5	Sightglass shootout スイート (WASI)
Real-world	6	Rust, C, C++ を Wasm にコンパイル (行列、数学、文字列、ソート)
GC	2	GC プロポーザル: 構造体アロケーション、木の走査
SIMD	10	WAT マイクロ (4) + C -msimd128 実世界 (5)、スカラー/SIMD

CI によるリグレッション検出

PR は自動的にパフォーマンスリグレッションがチェックされます:

6つの代表的なベンチマークがベースブランチと PR ブランチの両方で実行されます
いずれかのベンチマークが20%以上リグレッションした場合、失敗となります
同一ランナーにより公平な比較が保証されます

パフォーマンスのヒント

ReleaseSafe: 本番環境では必ず使用してください。Debug は5〜10倍遅くなります。
ホットな関数: 頻繁に呼び出される関数は自動的に JIT コンパイルされます。
Fuel 制限: --fuel は命令ごとにオーバーヘッドが加わります。信頼できないコードにのみ使用してください。
メモリ: リニアメモリを持つ Wasm モジュールはガードページを割り当てます。初期 RSS はモジュールサイズに関係なく約 4.5 MB です。

Keyboard shortcuts

zwasm