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ISA & intrinsic Designs

3月21日修改

2024年3月17日创建

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务虚讨论

IR 的比较

不同的硬件喜欢不同的指令流。

IR 没有好坏，但对整个上层的生态系统产生深远影响。场景不同，tradeoff 也不同。​

IR 的 3 种形态，LLVM IR 都支持，还能高效的相互转换。

1.
in-memory form：高效分析和变换​

2.
bytecode form：存储和交换​

3.
textural form：阅读和纠错​

要点

特点，优缺点

LLVM IR

使用控制流 (control flow)、基础块 (basic block)、以及静态单赋值 (SSA) 形式来表示程序。​

这种表示是完备的，LLVM 从而可以独立于其他表示形态，实现作为前后端之间的单一桥梁。 这就完全地解绑了编译器的前后端。​

更侧重于编译器内部使用，核心是高效的内存表示并提供相对较弱的兼容性以便于迭代改进。​

最初发布于 2003 年。

1.
用文本表示将 UNIX 哲学带入了编译器​

2.
LLVM 并不对稳定性和兼容性提供强保障​

3.
LLVM IR 本身也是不可分割的中心化中间表示​

4.
LLVM IR 在整个 LLVM 生态中处于中心地位。双刃剑。对 LLVM IR 的局部小修改也会带来意想不到的间接效应。很难高效推动所有利益方的同意。​

SPIR-V

设计为硬件驱动的输入程序表示

Standard Portable Intermediate Representation (SPIR)

1.
稳定的字节码。注重于字节码的高效处理并提供强兼容性。​

2.
GPU 领域专用。着眼于 GPU 领域的行业标准规范​

是为表示 OpenCL 设备程序 (kernel) 而设计的，它锁定了某一版本的 LLVM IR，使用 LLVM 内联函数 (intrinsic) 和元数据 (metadata) 来定义 OpenCL 的计算原语以及定义。​

GPU Driver & Runtime

最初发布于 2015 年

1.
有技术上的机制和组织上的流程来维持其可扩展性​

2.
有着稳定的字节码和兼容性保障​

ISA & intrinsic Designs​