RustにおけるGPUオフロード:ポータブル、安全、高速

本論文は、Rustコンパイラ(rustc)とLLVMバックエンドにネイティブに組み込まれた、オーバーヘッドゼロのマルチベンダーGPUコンパイルフレームワークを提案する。このフレームワークは、Rustの豊富な型システム、所有権システム、および厳密なエイリアシング保証(noalias)を活用し、LLVMのOffloadインフラストラクチャを通じてデータ転送を効率的に管理・最適化する。クロスベンダーABIの低下ミスやホスト・デバイスターゲット間の課題に対処するため、手動およびコンパイラ生成のメモリ移動を安全に処理できる2パスコンパイルパイプラインを導入している。RAJAPerfでの評価によると、rustcベースのソリューションは、ネイティブで手作業で最適化されたCUDAおよびHIP C++ベースラインに対して、競争力のあるLLVM IRを生成し、堅調なカーネルパフォーマンスを達成できることが示されている。