ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບໄດເວີເຄືອຂ່າຍໃນເວີຊັ່ນໃນ 10 ພາສາການຂຽນໂປຣແກຣມ

ກຸ່ມນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກມະຫາວິທະຍາໄລເຢຍລະມັນ ຈັດພີມມາ ຜົນໄດ້ຮັບ ການທົດລອງ, ໃນລະຫວ່າງນັ້ນ 10 ຮຸ່ນຂອງໄດເວີມາດຕະຖານສໍາລັບບັດເຄືອຂ່າຍ 10-gigabit Intel Ixgbe (X5xx) ໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນພາສາການຂຽນໂປຼແກຼມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໄດເວີແລ່ນຢູ່ໃນພື້ນທີ່ຜູ້ໃຊ້ແລະຖືກປະຕິບັດໃນ C, Rust, Go, C#, Java, OCaml, Haskell, Swift, JavaScript ແລະ Python. ເມື່ອຂຽນລະຫັດ, ຈຸດສຸມຕົ້ນຕໍແມ່ນເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ, ໂດຍຄໍານຶງເຖິງຄຸນລັກສະນະຂອງແຕ່ລະພາສາ. ທາງ​ເລືອກ​ທັງ​ຫມົດ​ແມ່ນ​ຄ້າຍ​ຄື​ກັນ​ໃນ​ການ​ທໍາ​ງານ​ແລະ​ປະ​ກອບ​ດ້ວຍ​ປະ​ມານ 1000 ເສັ້ນ​ຂອງ​ລະ​ຫັດ​. ການພັດທະນາໂຄງການ ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ເຊື້ອ ພາຍໃຕ້ໃບອະນຸຍາດ BSD.

ເວີຊັ່ນ Rust ຂອງໄດເວີໄດ້ຫັນອອກມາເປັນການປະຕິບັດຢ່າງໃກ້ຊິດກັບໄດເວີອ້າງອີງໃນພາສາ C. ພາຍໃຕ້ການໂຫຼດພ້ອມໆກັນຂອງການສົ່ງຕັນຂອງ 32 packets, ຄົນຂັບ Rust ແມ່ນຢູ່ຫລັງເລັກນ້ອຍ, ແຕ່ໃນການທົດສອບທີ່ມີຫຼາຍກ່ວາ 32 packets ຕໍ່ຕັນ, ຄວາມໄວປະຕິບັດບໍ່ແຕກຕ່າງຈາກ C driver ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບໃນລະດັບການປະມວນຜົນ 28 ລ້ານ. ແພັກເກັດຕໍ່ວິນາທີຢູ່ໃນເຊີບເວີທີ່ມີ Xeon CPU E3-1230 v2 3.3 GHz.

niche ຕໍ່ໄປໃນແງ່ຂອງການປະຕິບັດໄດ້ຖືກຄອບຄອງໂດຍຜູ້ຂັບຂີ່ໃນພາສາ Go ແລະ C #, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໃກ້ຊິດ (ຜູ້ຂັບຂີ່ Go ໄດ້ຊະນະໃນການທົດສອບດ້ວຍຕັນເຖິງ 16 ຊຸດ, ແລະເລີ່ມສູນເສຍເລັກນ້ອຍໃນການທົດສອບທີ່ມີຫຼາຍກວ່າ 16 ຊອງ. ໃນບລັອກ). ດ້ວຍ 256 ຊອງຕໍ່ຕັນ, ປະສິດທິພາບສູງສຸດຂອງໄດເວີ C# ແມ່ນປະມານ 28 ລ້ານແພັກເກັດຕໍ່ວິນາທີ, ແລະໄດເວີ Go ແມ່ນປະມານ 25 ລ້ານແພັກເກັດຕໍ່ວິນາທີ.

ຕໍ່ໄປ, ດ້ວຍຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໃກ້ຊິດ, ແມ່ນຜູ້ຂັບຂີ່
Java, OCaml ແລະ Haskell, ເຊິ່ງສັງເກດເຫັນວ່າຍັງຊ້າກວ່າທາງເລືອກທີ່ພິຈາລະນາກ່ອນຫນ້ານີ້ແລະບໍ່ສາມາດເອົາຊະນະ 12 ລ້ານແພັກເກັດຕໍ່ແຖບທີສອງ. ໄດເວີ Swift ແລະ JavaScript ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຊັກຊ້າຫຼາຍກວ່າເກົ່າ, ສາມາດປະມວນຜົນການຖ່າຍທອດໃນລະດັບ 5 ລ້ານແພັກເກັດຕໍ່ວິນາທີ.

ອັນດັບສູງສຸດແມ່ນສໍາເລັດໂດຍຜູ້ຂັບຂີ່ Python, ເຊິ່ງສາມາດປຸງແຕ່ງພຽງແຕ່ 0.14 ລ້ານແພັກເກັດຕໍ່ວິນາທີ. ການປະຕິບັດ Python ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະເມີນຄວາມໄວຂອງນາຍພາສາໂດຍບໍ່ມີ JIT ແລະບໍ່ມີການເພີ່ມປະສິດທິພາບສະເພາະ (ລະຫັດຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ CPython 3.7 ແລະບໍ່ເຫມາະສົມກັບ PyPy, ແຕ່ສັງເກດເຫັນວ່າການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງໂຄງສ້າງການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນສາມາດປັບປຸງການປະຕິບັດໄດ້ປະມານ 10 ເທົ່າ. ).

ນອກຈາກນັ້ນ, ການທົດສອບ latency ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບຂອງ buffering ແລະຜົນກະທົບຂອງຜູ້ເກັບຂີ້ເຫຍື້ອ. ການທົດສອບໄດ້ວັດແທກຄວາມລ່າຊ້າຫຼັງຈາກແຕ່ລະແພັກເກັດຖືກສົ່ງຕໍ່ໂດຍຜູ້ຂັບຂີ່ທຽບກັບເວລາທີ່ແນ່ນອນທີ່ມັນຖືກສົ່ງ. ຜູ້ນໍາຍັງຄົງເປັນຕົວຂັບ C ແລະ Rust, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການປະຕິບັດແມ່ນບໍ່ສາມາດຈໍາແນກໄດ້ສໍາລັບການໄຫຼຂອງ 1 ລ້ານຊອງຕໍ່ວິນາທີ (ປະມານ 20 µs). ຜູ້ຂັບຂີ່ Go ປະຕິບັດໄດ້ດີ, ພຽງແຕ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຜູ້ນໍາເລັກນ້ອຍແລະຍັງຢູ່ໃນລະດັບ 20 µs. ໄດເວີ C# ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມລ່າຊ້າປະມານ 50 µs.
ຄວາມລ່າຊ້າທີ່ຍາວນານທີ່ສຸດແມ່ນສະແດງໂດຍ JavaScript ແລະ Java drivers (latencies ຫຼາຍກວ່າ 300 µs).

ການສຶກສາໄດ້ຖືກດໍາເນີນເພື່ອປະເມີນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການພັດທະນາໄດເວີແລະອົງປະກອບຂອງລະບົບປະຕິບັດການໃນພາສາທີ່ມີລະດັບສູງກວ່າ C. ໃນປັດຈຸບັນ, 39 ໃນ 40 ບັນຫາຄວາມຊົງຈໍາໃນ Linux ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບໄດເວີ, ດັ່ງນັ້ນບັນຫາຂອງການໃຊ້ພາສາທີ່ປອດໄພກວ່າແລະການເຄື່ອນຍ້າຍໄດເວີອອກຈາກ kernel ແລະເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ຜູ້ໃຊ້. ຍັງຄົງກ່ຽວຂ້ອງ ແລະຜູ້ຜະລິດກໍາລັງທົດລອງຢ່າງຈິງຈັງໃນທິດທາງນີ້ (ຕົວຢ່າງ, Google ໄດ້ພັດທະນາ TCP stack ສໍາລັບ OS Fuchsia ໃນພາສາ Go, ບໍລິສັດ CloudFlare ສ້າງ ການປະຕິບັດອະນຸສັນຍາ QUIC ໃນ Rust, Apple ໄດ້ຍ້າຍ stack TCP ໃນອຸປະກອນມືຖືເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ຜູ້ໃຊ້).

ໃນໄລຍະການເຮັດວຽກ, ມັນໄດ້ຖືກສະຫຼຸບວ່າພາສາ Rust ແມ່ນຜູ້ສະຫມັກທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການພັດທະນາຄົນຂັບ. ຄວາມສາມາດຂອງ Rust ລົບລ້າງບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຄຸ້ມຄອງຄວາມຊົງຈໍາໃນລະດັບຕ່ໍາທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະມານ 2% ຫາ 10% ການສູນເສຍປະສິດທິພາບເມື່ອທຽບກັບ C drivers. Go ແລະ C# ຍັງຖືກພິຈາລະນາວ່າເຫມາະສົມສໍາລັບການສ້າງອົງປະກອບຂອງລະບົບໃນສະຖານະການທີ່ latency ຍ່ອຍ millisecond ທີ່ເກີດຈາກການເກັບຂີ້ເຫຍື້ອເປັນທີ່ຍອມຮັບ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru