Haskell 프로그램을 JVM에서 돌리는 새로운 JIT 컴파일러 THC 공개

핵심 요약

• Edward Kmett이 GHC 9.14.1의 모든 prim-ops을 구현한 'Turbo Haskell compiler' THC를 개발했다.
• GHC가 파싱·타입체크·최적화까지 담당하고, THC가 Core를 받아 Truffle/GraalVM 위에서 JIT 컴파일해 실행한다.
• Template Haskell과 Linear Haskell 등 고급 기능을 완벽히 지원하며, JIT와 Native Image를 통한 AOT 컴파일 모두 가능하다.
• Cabal 패키지를 해석하고 여러 라이브러리를 포함한 Backpack도 지원한다.
• Python·Ruby·R·JavaScript로의 다국어 FFI를 제공해, 다른 언어 라이브러리를 Haskell 프로그램에서 직접 사용 가능하다.
• Data.Text와 Truffle 문자열 간 FFI 변환은 UTF-8의 경우 복사 없이 진행되며, C/C++ 코드는 Sulong(JVM 위의 LLVM)으로 실행된다.
• 바이트코드 기반과 AST 기반 두 가지 Truffle 백엔드를 지원하며, 단일 스레드와 다중 스레드 모드 모두 가능하다.
• Project Loom 경량 스레드와 HEC 스타일 런타임을 통해 GHC식 그린 스레드와 MVar을 저비용으로 지원한다.
• SIMD는 GHC prim-ops와 Java의 Vector API를 사용해, 런타임에 SIMD 너비를 선택할 수 있다.
• 자주 실행되는 꼬리 호출을 반복문으로 변환하고, 64비트 블룸 필터로 재귀적 꼬리 호출을 감지해 최적화한다.
• 컴파일 초기에 성능을 중시해 최종 워밍업 후 GHC 대비 3배 빠른 것부터 3배 느린 것까지 나왔으나, 최근 기능 확대로 일부 10배 느려진 부분도 있다.
• Compressed oops를 사용해 메모리 참조를 32비트 오프셋으로 표현하면 힙을 약 32GB로 제한할 수 있다.
• 코드는 github.com/ekmett/thc에서 공개되며, irc.libera.chat ##thc 채널에서 개발이 진행 중이다.