科学技術計算におけるF#のパフォーマンス

質問

F#のパフォーマンスはC++のパフォーマンスと比較してどうなのか、興味があります。 私はJavaに関して同様の質問をしましたが、私が得た印象は、Javaは重いナンバークランチングには適していないということでした。

F#はよりスケーラブルでよりパフォーマンスが高いと言われていますが、この実際のパフォーマンスはC++と比べてどうなのでしょうか？ 現在の実装に関する具体的な質問です。

• 浮動小数点はどの程度うまく処理できますか？
• ベクター命令は可能か
• 最適化コンパイラに対してどの程度友好的か コンパイラに優しいですか？
• メモリフットプリントはどの程度ですか？ メモリ局所性をきめ細かく制御できますか？
• 分散メモリ・プロセッサのための容量を備えていますか？ Cray のような分散メモリ プロセッサに対応できますか？
• 重い数値処理を伴うような計算科学に興味を持たれるような機能はありますか？
• 実際に科学技術計算機 の実装はありますか？

ありがとうございます。

どのように解決するのですか？

• F#は.NET CLRが許す限り、浮動小数点演算を高速に行う。C#や他の.NET言語と大きな差はありません。
• F#はそれ自体ではベクトル命令を許さないが、もしCLRがこれらのためのAPIを持っているならば、F#はそれを使うことに問題はないはずである。例えば Mono .
• 私の知る限り、F# コンパイラは今のところ 1 つしかないので、おそらく質問は "最適化に関して F# コンパイラはどの程度優れているのか" とすべきなのでしょう。いずれにせよ、答えは「C#コンパイラと同じくらい良い可能性があり、現時点では少し悪いかもしれません」です。F#は、コンパイル時にインライン化をサポートしている点でC#などと異なっており、ジェネリックに依存したより効率的なコードを実現できる可能性があることに注意してください。
• F#プログラムのメモリフットプリントは、他の.NET言語と同様です。割り当てとガベージ コレクションを制御できる量は、他の .NET 言語と同じです。
• 分散メモリのサポートについてはわかりません。
• F#はフラットなデータ構造、例えば配列やリストを扱うための非常に優れたプリミティブを持っています。例えば、Arrayモジュールの内容を見てください：map, map2, mapi, iter, fold, zip...。配列は科学技術計算で人気がありますが、これはその本質的に優れたメモリローカリティ特性のためでしょう。
• F#を使った科学計算パッケージについては、Jon Harropがやっていることを見てみるとよいでしょう。