Google внедряет технологию AutoFDO в ядро Android для ускорения смартфонов

Новые смартфоны и устройства на базе Android вскоре получат заметный прирост производительности. В Google объяснили, благодаря чему это произойдет.

Команда Android LLVM toolchain объявила о внедрении технологии Automatic Feedback-Directed Optimization (AutoFDO) в ядро Android, что может значительно повысить общую производительность системы.

AutoFDO, впервые представленная в Android 12 в 2021 году, представляет собой метод оптимизации на основе выборки. Он использует данные реального выполнения программ, полученные с аппаратных мониторинговых счетчиков, чтобы помогать компилятору принимать более эффективные решения. Таким образом статический анализ заменяется профилями, отражающими реальное использование устройств. Эта технология похожа на PGO (Profile Guided Optimization), которая уже применяется в Windows, Linux и приложениях Google на базе Chromium.

По данным Google, такой подход позволяет компилятору точнее определять так называемые «горячие» участки кода — те, которые выполняются чаще всего, — и оптимизировать их соответствующим образом. В компании поясняют, что профили создаются в контролируемых лабораторных условиях путем запуска типичных нагрузок, включая 100 самых популярных приложений. В упрощенном виде этот механизм работает примерно так же, как и обычное кэширование.

По словам Google, проведенные исследования показывают средний прирост производительности на уровне 10,5%. При этом AutoFDO обеспечивает около 85 % прироста, который дает традиционная оптимизация на основе обратной связи, несмотря на то что в данном случае используются лишь выборочные данные.

Google сообщает о заметных улучшениях в Android, где на ядро системы приходится около 40% времени работы процессора: время холодного запуска приложений сократилось на 4 %, а время загрузки системы уменьшилось на 1%. Хотя эти показатели не выглядят как значительный скачок производительности, в Google утверждают, что такие оптимизации положительно влияют на общую работу смартфона. Они обеспечивают более быстрое переключение между приложениями, более плавный и отзывчивый интерфейс, а также могут способствовать увеличению времени автономной работы устройств.

Развертывание технологии в настоящее время ориентировано на ветки ядра android16-6.12 и android15-6.6. Профили собираются на устройствах Pixel, работающих на ядрах версий 6.1, 6.6 и 6.12. Google также планирует расширить поддержку для более новых версий Generic Kernel Image (GKI) и добавить дополнительные цели сборки помимо текущей архитектуры aarch64. Сейчас оптимизация применяется в основном к основному бинарному файлу ядра (vmlinux), однако компания также рассматривает возможность распространения AutoFDO и на модули GKI.

Google отмечает, что придерживается стратегии «консервативно по умолчанию». Такой подход призван гарантировать, что AutoFDO будет повышать производительность системы, не ухудшая другие важные характеристики, например стабильность и надежность работы устройств.