V8引擎的Emscripten后端将换新改用LLVM WebAssembly

浏览器Chrome的开源Javascript引擎V8团队，释出了他们最新的WebAssembly整合进度，即将把Emscripten后端从原本的Fastcomp，预设转换成LLVM WebAssembly，V8开发团队提到，经过他们的努力，现在LLVM WebAssembly在大多数的指标已经打败了Fastcomp，可以正式预设成为V8的第三代Emscripten后端。

V8的第一代Emscripten后端是2010年的实验性实作，由JavaScript撰写而成，并以文字的形式解析LLVM中介码（IR），但因为LLVM的文本格式会改变，而且编译也不够快，所以有着明显的缺点。而后开发团队在2013年，用LLVM的分叉开发了第二代Emscripten后端Fastcomp，但在产出程式码品质还有编译时间仍不尽理想。

Emscripten后端从Fastcomp换到LLVM WebAssembly，带来了几项优点。首先，编译器执行链接（Linking）速度更快，现在LLVM WebAssembly后端与wasm-ld都支援使用WebAssembly物件档案进行渐增编译，而渐增编译能大幅提升链接速度。开发团队提到，Fastcomp在位元码档案中使用LLVM中介码，而这代表编译器在链接的时候，中介码全部都会由LLVM编译，而这是造成链接时间慢的主要原因。

第二个优点则是，LLVM WebAssembly与Fastcomp相比，能产出容量更小且运作速度更快的程式码。开发团队最佳化了LLVM WebAssembly后端以及Binaryen最佳化工具，Binaryen是WebAssembly编译以及工具链基础设施函式库。

另外，Emscripten后端更新让V8可以支援更多WebAssembly的新功能，开发团队表示，Fastcomp在执行asm2wasm之前就编译出asm.js，这使得难以处理新的WebAssembly功能，像是例外以及SIMD等，而在WebAssembly后端进行这些工作，则是比较符合流程选择。而且使用上游的WebAssembly后端，也就代表能更快获得来自LLVM上游的新功能，包括Clang中新的C++语言功能，还有LLVM中介码最佳化等。

开发团队展示了实验结果，在程式码大小以及执行速度上，LLVM WebAssembly后端表现更加优秀。（下图）WebAssembly后端产生的程式码大小，几乎都比Fastcomp还要小，无论是图左微基准测试，还是右侧大写的宏基准测试，宏测试平均缩小3.7％，开发团队提到，这个程度的程式码容量缩减，对于升级编译器来说，是不错的结果。

而在基准测试速度上（下图），结果看起来比较不一致，在更换成LLVM WebAssembly后端后，不少微基准测试的执行速度反而上升，开发团队提到，由于微基准测试都是单个函式或是循环，因此对于任何程式码的改变，都会轻易的受到虚拟机器的最佳化选择影响，但整体来说，还是有一半的微基准的执行速度有正面改进。

开发团队提到，观察宏基准测试更实际，除了LZMA同样受不理想的内联决策影响是异常值外，每个基准测试的效能都有所改进，平均加速3.2％。

Google拿游戏引擎的作为例子（下图），在编译阶段，LLVM WebAssembly后端因为不仅将程式码编译成位元码，还把位元码编译成WebAssembly，因此整体编译时间比起Fastcomp还要多一点点，但是链接速度却比Fastcomp快7倍。