概要

simd/archsimd パッケージのAMD64アーキテクチャ固有SIMDイントリンシクスを、GOEXPERIMENT=simd フラグなしにデフォルトで有効化することを提案したものです。Go 1.26で実験的に導入されたAPIをGA（一般提供）状態にすることを目指していましたが、詳細なAPIレビューの結果、修正が必要な点が多数見つかり、Go 1.28へ延期することが決定されました。

ステータス変更

active → hold
Proposal Review Meetingで @aclements がAPIを詳細に精査した結果、メソッド名の不統一、型引数の問題、APIサーフェスの肥大化など多数の課題が発見されました。また、ポータブルな上位層API（simdパッケージ）の準備が整う前にアーキテクチャ固有APIを固定してしまうリスクを考慮し、GA（一般提供）をGo 1.28へ延期する判断がなされました。

技術的背景

現状の問題点

Go言語には、CPUのSIMD（Single Instruction Multiple Data）命令を直接活用するための標準的なAPIがありませんでした。現状では、SIMDを使いたい場合はアセンブリコードを直接記述するか、GOEXPERIMENT=simd を設定して実験的なAPIを使う必要があります。

// 現状: SIMDを使うにはGOEXPERIMENTが必要
// GOEXPERIMENT=simd go build ./...
import "simd/archsimd"
// 整数ベクトルの足し算
a := archsimd.BroadcastInt32x8(1)
b := archsimd.BroadcastInt32x8(2)
c := a.Add(b)  // c = {3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3}

提案された解決策

Go 1.26でのフィードバックが概ね良好であることを踏まえ、simd/archsimd APIをデフォルト有効化することを提案しました。合わせて以下のAPIを改善・追加する計画でした。

• ShiftAll{Left,Right} 操作の引数を uint64 から uint8 に変更（後に再度 uint64 に戻す議論も発生）
• マスク操作の追加（AndNot、Not、Xor、All、Any、None、String）
• ベクトルのブロードキャスト拡張（BroadcastAllTo{4,8,...}）
• 整数ベクトルの符号反転（Neg）
• 四要素のドット積（DotProductQuadruple{Signed,Unsigned}）

これによって何ができるようになるか

GOEXPERIMENT フラグなしにSIMD命令を活用した高性能な数値計算コードを標準的なGoコードとして記述できるようになります。暗号処理、画像処理、機械学習の推論処理などで活用が期待されます。

コード例

// Before: GOEXPERIMENTが必要（実験的API）
// GOEXPERIMENT=simd go build ./...
import "simd/archsimd"
// After: 通常のimportで使用可能（GA後）
import "simd/archsimd"
// 256ビット幅の8個のint32要素に対して一括加算
a := archsimd.BroadcastInt32x8(10)
b := archsimd.BroadcastInt32x8(20)
result := a.Add(b)  // result = {30, 30, 30, 30, 30, 30, 30, 30}
// マスクを使った条件付き操作（新規追加予定）
mask := a.LessOrEqualAll(b)
if mask.All() {
    // 全要素がbより小さいか等しい場合
}

議論のハイライト

• API先行公開への懸念: @eliasnaur はポータブルな simd パッケージが整う前に archsimd をGA化することで、APIが永久に固定されてしまうリスクを指摘。将来 simd が archsimd の一部を再実装するような非効率が生じる可能性を警告しました。
• APIの詳細審査で多数の問題が発覚: @aclements がAPIを徹底的にレビューした結果、As* メソッド群（270個もの型変換メソッドがO(n²)で存在）の削除・再設計、Merge から IfElse への改名、CopySign から MulSign への改名、Load/Store メソッド名の見直しなど、GA前に修正が必要な重大な問題が多数見つかりました。
• ClearAVXUpperBits の扱い: このメソッドはGo言語レベルで動作を説明することが困難であり、GOEXPERIMENTの背後に留めるべきという判断に至りました。将来的にはコンパイラが自動挿入する方向を検討しています。
• ジェネリックメソッドの可能性: @mateusz834 から As*、ConvertTo*、Broadcast1To* などをジェネリックメソッドとして実装すれば、270個ものメソッドをわずか3個に削減できるというアイデアが提案されました。
• 延期の複合的なメリット: Go 1.28への延期により、ポータブルAPI（simdパッケージ）のGOEXPERIMENT版をGo 1.27で提供でき、ARM64 NEON対応の追加、CPUフィーチャーチェック（#76175）の整備など、より完成度の高いSIMDエコシステムを一気に提供できる見通しが立ちました。