Eä: Ein SIMD-Compiler für Python, geschrieben in Rust

Was Eä macht

Eä ist ein Compiler für SIMD-Kernel, der ein häufiges Workflow-Problem löst: Python-Code schreiben, Profiling durchführen, um Engpässe zu finden, in C umschreiben, mit ctypes kämpfen, Pointer debuggen und schließlich eine 5-fache Beschleunigung zu erreichen – nur um den Prozess in der nächsten Woche zu wiederholen.

Wie es funktioniert

Mit Eä:

• Schreiben Sie eine kleine .ea-Datei
• Führen Sie einen Befehl aus
• Rufen Sie es aus Python wie eine normale Funktion auf

Der Kernel läuft mit nativer vektorisierter Geschwindigkeit. Beispielnutzung:

import ea
kernel = ea.load("fma.ea")
result = kernel.fma_f32x8(a, b, c, out)  # 6,6× schneller als NumPy

Technische Details

Der Compiler generiert:

• Shared Library
• Python-Wrapper
• Außerdem Rust-, C++-, PyTorch- und CMake-Bindings

Zielarchitekturen:

• x86-64 (AVX2 / AVX-512)
• AArch64 (NEON)

Der Compiler selbst:

• ~12.000 Zeilen Rust-Code
• 475 Tests
• Keine ctypes, Header-Dateien oder Build-System erforderlich

Entwicklungskontext

Der Entwickler hat Eä mit Hilfe von KI-Modellen erstellt, wobei Claude die schwere Arbeit übernahm, während die architektonische Kontrolle erhalten blieb. Die zentrale Erkenntnis war, dass die Handhabung des gesamten "Glue-Code" wichtiger ist als SIMD selbst, sodass Entwickler sich nur auf den Kernel konzentrieren können.

Benchmarks

Benchmarks zeigen eine 6,6-fache Leistungssteigerung gegenüber NumPy für das fma_f32x8-Beispiel. Der Entwickler merkt an, dass diese von einem recht einfachen Setup stammen, aber versucht hat, die Bedingungen fair und reproduzierbar zu halten.