Burst 编译器，让Arm 架构中的Unity 项目性能最大化

Posted 2021-04-26 Unity官方平台

Burst 编译器的最新技术可以帮助Unity 开发者们利用起Arm Neon 指令集，在安卓设备上，Arm 架构下的Unity 项目可借助Burst 编译器提高性能。

Unity 与Arm 在此前确立了合作伙伴关系，致力于提升安卓生态中数十亿由Arm 驱动的移动设备的游戏开发体验。

对于游戏开发者来说，性能就是一切。Arm 年复一年地改进CPU 与GPU 技术，为打造丰富体验而不断提高设备性能。最近，Arm发布了两款新产品：大幅提升了性能的Cortex-A78 以及Cortex-X1。这两种全新的硬件则由新的Arm 架构编译器技术——Burst 来补足。在开发游戏时，Burst 编译器会将游戏优化后转译为高效的二进制文件，让游戏能最大限度地利用起Arm 架构的性能。

Burst 介绍

Burst 是一种超前的编译器技术，使用数据科技栈（DOTS）和Job System制作的Unity 项目可借助Burst 技术提高运行性能。Burst 通过被称为“高性能C#（HPC#）”的子语言集完成编译，通过应用LLVM 编译器框架下的高级优化方法来实现设备能源的高效利用。

Burst 可以帮助APP利用并行机制。它使用起来是否简单，可以为CPU算法带去大量的性能增益。在下方视频中，你将看到启用Burst和未启用Burst两个demo环境的直接对比。

‍

可以看到Burst 编译的代码可以在帧上计算更多的物理元素，让性能更高、硬件发热更少、能耗更低，可展现的内容也更吸引人。

Burst 原理介绍

Burst 在默认条件下就能带来更多性能增益，这是什么原理呢？

Burst 可将HPC# 转译成LLVM IR，一种LLVM 编译器框架使用的媒介语言，从而完全利用起LLVM 在Arm 架构下的代码生成功能，将程序的数据流转换成优化后的高效机器码。

下方图表展示了该流程。

Burst 可以显示出HPC# 和DOTS 框架中的数组混叠限制，利用起LLVM 对硬件架构的了解， 这使Burst 可以根据针对Unity API 编写脚本的属性，进行有针对性的转换。

如何编写Burst 程序

Burst 可以编译使用了DOTS Jobs System 的C# 脚本。使用时，只需在Job 定义前添加一个[BurstCompile]属性：

  
    
    
  

   
     
     
   [BurstCompile]
   
     
     
   struct MyJob : IJob
   
     
     
   {
   
     
     
    public NativeArray<float> Input;
   
     
     
    public NativeArray<float> Output;
   
     
     
    public void Execute()
   
     
     
    {
   
     
     
    for (int I = 0; I < Input.Length; i++)
   
     
     
    {
   
     
     
    Output[i] = Input[i] * Input[i];
   
     
     
    }
   
     
     
    }
   
     
     
   }
  
    
    
  

右滑查看完整代码

在Jobs 菜单中的Busrt Inpsctor 内，我们可以看到生成的代码。注意，下方演示禁用了安全限制（Safety Checks），Burst 版本为1.3.3。

在弹出的Burst Inspector 中，我们勾选了目标架构为ARMV8A_AARCH64，启用了Armv8-A 的代码生成功能。

接着就能看到为C# 循环、及使用Neon 指令集的循环生成的AArch64 代码了。

要想进一步了解如何使用Burst 编译器，请参阅指令说明手册。

文中提及的相关链接：

[1] Unity DOTS：

https://unity.com/cn/dots

[2] Burst 指令说明手册：

https://docs.unity3d.com/Packages/com.unity.burst@1.3/manual/index.html

[3] Arm Neon 指令集：

https://developer.arm.com/documentation/dht0002/a/Introducing-NEON/NEON-architecture-overview/NEON-instructions

[4] Cortex-A78：

https://www.arm.com/products/silicon-ip-cpu/cortex-a/cortex-a78

[5] Cortex-X1：

https://www.arm.com/products/cortex-x

 每一个“在看”，都是我们前进的动力