Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
「プログラマーのためのCPU入門」は入り口として丁度よい!
Search
forrep
February 28, 2024
Programming
47
31k
「プログラマーのためのCPU入門」は入り口として丁度よい!
forrep
February 28, 2024
Tweet
Share
More Decks by forrep
See All by forrep
Linux && Docker 研修/Linux && Docker training
forrep
24
4.7k
RAGにベクトルDBは必要ない!DBも不要で運用めちゃ楽な RAG Chatbot を作った話
forrep
35
15k
Google Analytics でサイト速度を計測する / Measure site speed with Google Analytics
forrep
2
270
最近コードレビューで指摘したこと
forrep
3
450
DevTools でパフォーマンスチューニング入門 / Introduction to Performance Tuning with DevTools
forrep
2
360
技術的負債に対する視力を得る / How to View Technical Debt
forrep
0
650
しくじり先生 - NFS+sqliteで苦労した話から学ぶ、問題解決の考え方 / problem-solving approach
forrep
1
1.1k
理屈で考える、データベースのチューニング / Database tuning How-To
forrep
28
8.9k
ブラウザの制約条件から考えるフロントエンドのリソース設計/Frontend Performance How to
forrep
2
750
Other Decks in Programming
See All in Programming
PHPのバージョンアップ時にも役立ったAST
matsuo_atsushi
0
240
TCAを用いたAmebaのリアーキテクチャ
dazy
0
240
CSS Linter による Baseline サポートの仕組み
ryo_manba
1
160
PromptyによるAI開発入門
ymd65536
1
130
Modern Angular with Signals and Signal StoreNew Rules for Your Architecture @bastacon 2025 in Frankfurt
manfredsteyer
PRO
0
150
React 19アップデートのために必要なこと
uhyo
8
1.6k
Duke on CRaC with Jakarta EE
ivargrimstad
0
360
Your Architecture as a Crime Scene:Forensic Analysis @bastacon 2025 in Frankfurt
manfredsteyer
PRO
0
130
The Price of Micro Frontends… and Your Alternatives @bastacon 2025 in Frankfurt
manfredsteyer
PRO
0
290
仕様変更に耐えるための"今の"DRY原則を考える
mkmk884
9
3.3k
未経験でSRE、はじめました! 組織を支える役割と軌跡
curekoshimizu
1
220
Drawing Heighway’s Dragon- Recursive Function Rewrite- From Imperative Style in Pascal 64 To Functional Style in Scala 3
philipschwarz
PRO
0
180
Featured
See All Featured
個人開発の失敗を避けるイケてる考え方 / tips for indie hackers
panda_program
100
18k
Git: the NoSQL Database
bkeepers
PRO
429
65k
A Modern Web Designer's Workflow
chriscoyier
693
190k
The Pragmatic Product Professional
lauravandoore
32
6.4k
A designer walks into a library…
pauljervisheath
205
24k
GraphQLの誤解/rethinking-graphql
sonatard
69
10k
How to Ace a Technical Interview
jacobian
276
23k
Unsuck your backbone
ammeep
669
57k
Performance Is Good for Brains [We Love Speed 2024]
tammyeverts
7
660
Embracing the Ebb and Flow
colly
84
4.6k
GitHub's CSS Performance
jonrohan
1030
460k
Speed Design
sergeychernyshev
28
820
Transcript
「プログラマーのためのCPU入門」 は入り口として丁度よい! ~ Webエンジニア目線 ~ 1 株式会社ラクーンホールディングス 技術戦略部 羽山純
自己紹介 • 名前 ◦ 羽山 純(Jun Hayama) • 所属 ◦
株式会社ラクーンホールディングス 技術戦略部 • 技術領域 ◦ バックエンド・インフラ ◦ パフォーマンス改善 ▪ MySQLでプライマリキーをUUIDにする前に知っておいて欲しいこと ◦ AI(企業審査AI) • 個人活動 ◦ アプリ開発 2
紹介する書籍 プログラマーのためのCPU入門 - CPUは如何にしてソフトウェアを 高速に実行するか いわゆる「低レイヤ」の書籍です 3 Takenobu Tani.(2023-1-25).“プログラマーのためのCPU入門 -
CPUは如何にしてソフトウェアを高速に実行するか”.ラムダ ノート.https://www.lambdanote.com/products/cpu
「低レイヤ」について、こう思っていませんか? • WebエンジニアにはCPUほどの低レイヤは必要ない • クラウド環境だから細かいことを考えなくてもよい • 現代のCPUは十分に速いから気にしなくてもよい → そんなことはありません 4
本書で得られるメリット(1) 本書で得られるメリット(1) カーネルの理解を深められる 5
カーネルの知識を深められる 上位レイヤは下位レイヤに依存し、 各レイヤの習得には1~2レイヤ下までの知識が必要です 本書はCPUへの理解を通して カーネルの理解を深めてくれます 6 アプリケーション ライブラリ・FW ランタイム・VM コンパイラ
ユーザー空間 カーネル ハードウェア OS CPU 他 言語 依存 依存 依存 依存 依存
本書で得られるメリット(2) 本書で得られるメリット(2) 長く生きる汎用的な知識と問題解決力 7
山で遭難したら登れ 「山で遭難したら登れ」と言われます 逆すり鉢の形状で山頂に近づくほど狭くなるため 登ると正規ルートに復帰できる可能性が 高くなります この形は先ほどの「低レイヤ」の図 と似てませんか? 8
低レイヤほどバリエーションが減少 アプリケーションは要件やサービスだけ星の数ほど ライブラリ・FW は Django, Flask, SpringBoot, Rails, , ,
その下層は Python, Java, Ruby, , , OS は Linux がデファクト 低レイヤほどバリエーションが少なく 長く使える汎用的な知識となります 9 アプリケーション ライブラリ・FW ランタイム・VM コンパイラ ユーザー空間 カーネル ハードウェア OS CPU 他 言語
問題解決力 問題解決では、順に低レイヤに降りると解決しやすいです いずこかで発生した問題に対し、 降りられる限界のレイヤが そのエンジニアの力量です 本書でCPUの知識を通して カーネルへの理解を深めると 問題解決力が上昇します 10 アプリケーション
ライブラリ・FW ランタイム・VM コンパイラ ユーザー空間 カーネル ハードウェア OS CPU 他 言語
本書で得られるメリット(3) 本書で得られるメリット(3) パフォーマンスはやっぱり大切 11
アプリ・インフラの高速化のヒントがたくさん • システムコールが遅い理由を仕組みから理解できた • メモリは仮想記憶のため1度の取得に2回のアクセスが必要 ◦ 仮想アドレスと物理アドレスをページテーブルで変換 ◦ ページテーブルのキャッシュ(TLB)をミスするととても遅い ◦
巨大なメモリ空間を利用するとページテーブルが肥大化する • メモリはCPUより4倍ほど遅いが、L1キャッシュミスすると 100倍ほどまで遅くなる、メインメモリはとても遅い ◦ 小さいメモリ空間の利用は速いが、巨大なメモリ空間をランダ ムで使うと、キャッシュミスして100~1000倍は遅い • 複数コア・マルチスレッドで同一アドレスへの書き込みを行 うと「コヒーレンスミス」が発生して非常に遅い ◦ マルチプロセスモデルの方が優れているシーンもある 12
まとめと余談 Webエンジニア目線で本書は CPUを通してカーネルの知識を深めるために有用です そして、効率的なアルゴリズムを組むのに最適な知識が たくさん詰まっています パズルの最適解を探すアプリを開発していた時代に 出会っていたら、あと2割は演算を速くできたと思います 13