性能
BitCal 把性能当成证据纪律，而不是营销背景音。本节现在直接读取 benchmarks/results/retained/ 里的提交结果，因此公开表格和仓库中的保留证据会一起演进，而不是分开手工维护。
基线快照
- 当前证据目标
- avx2 on x86-64
- 数字状态
- Retained checkpoint
- 发布统计量
- median ns/op
- 当前提交基线
- 007c74071b25
- ARM 状态
- ARM 数据先留空
- 明确不承诺
- 普遍性胜利
每一行都来自提交进仓库的 summary artifact，而不是手工挑选的一次跑分。
当前还没有保留下来的 ARM benchmark 路径。
提交到仓库的本地数字只是检查点，不是无条件产品承诺。
当前保留的 baseline 已经跟随当前 shipped vNext 公共表面：bit_and、bit_or、bit_xor、bit_andnot、popcount、equals、is_zero、shift_left 和 shift_right。
ARM 数据先留空，直到项目拥有同等级、可复现、可提交的 ARM benchmark 证据路径。
| Operation | BitCal (ns) | std::bitset (ns) | Ratio |
|---|---|---|---|
| bit_and<128> | 10.59 | 0.53 | 0.05x |
| bit_or<128> | 10.64 | 0.53 | 0.05x |
| bit_xor<128> | 10.77 | 0.55 | 0.05x |
| bit_andnot<128> | 10.82 | 0.53 | 0.05x |
| popcount<128> | 1.08 | 0.27 | 0.25x |
| equals<128> | 0.27 | 0.27 | 1.00x |
| is_zero<128> | 1.07 | 1.02 | 0.95x |
| shift_left<128> | 11.12 | 0.53 | 0.05x |
| shift_right<128> | 11.07 | 0.86 | 0.08x |
| Operation | BitCal (ns) | std::bitset (ns) | Ratio |
|---|---|---|---|
| bit_and<192> | 10.95 | 1.98 | 0.18x |
| bit_or<192> | 11.18 | 2.03 | 0.18x |
| bit_xor<192> | 10.03 | 1.52 | 0.15x |
| bit_andnot<192> | 10.04 | 1.51 | 0.15x |
| popcount<192> | 1.51 | 1.51 | 1.00x |
| equals<192> | 0.26 | 0.26 | 1.00x |
| is_zero<192> | 0.51 | 0.51 | 1.00x |
| shift_left<192> | 10.04 | 9.53 | 0.95x |
| shift_right<192> | 10.03 | 2.01 | 0.20x |
| Operation | BitCal (ns) | std::bitset (ns) | Ratio |
|---|---|---|---|
| bit_and<256> | 1.01 | 1.01 | 1.00x |
| bit_or<256> | 1.01 | 1.01 | 1.00x |
| bit_xor<256> | 1.01 | 1.01 | 1.00x |
| bit_andnot<256> | 1.01 | 1.01 | 1.00x |
| popcount<256> | 2.01 | 2.01 | 1.00x |
| equals<256> | 0.26 | 0.26 | 1.00x |
| is_zero<256> | 0.95 | 0.96 | 1.00x |
| shift_left<256> | 10.03 | 10.03 | 1.00x |
| shift_right<256> | 10.03 | 10.03 | 1.00x |
| Operation | BitCal (ns) | std::bitset (ns) | Ratio |
|---|---|---|---|
| bit_and<512> | 2.01 | 2.01 | 1.00x |
| bit_or<512> | 2.01 | 2.01 | 1.00x |
| bit_xor<512> | 2.01 | 2.01 | 1.00x |
| bit_andnot<512> | 2.01 | 2.01 | 1.00x |
| popcount<512> | 4.02 | 4.02 | 1.00x |
| equals<512> | 0.26 | 0.26 | 1.00x |
| is_zero<512> | 0.93 | 0.93 | 1.00x |
| shift_left<512> | 20.06 | 20.06 | 1.00x |
| shift_right<512> | 11.05 | 10.04 | 0.91x |
这些 retained baseline 真正表达的是：
- 当前结论比旧的手写表格更克制，也更诚实；
- 128 位和 192 位上的大多数公开操作仍明显落后于
std::bitset，尤其是变换类操作； - 256 位与 512 位已经出现少量局部胜利、若干持平和若干失利并存的混合局面；
equals在保留位宽上基本处于持平，这说明证据链覆盖的是完整公共表面，而不是只挑最戏剧化的结果。
测量方法学
性能主张必须始终附着在可复现命令路径和解释规则上。
复现命令
bash
cmake -S . -B build-test -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DBITCAL_BUILD_BENCHMARKS=ON -DBITCAL_NATIVE_ARCH=ON
cmake --build build-test --config Release --target benchmark_compare -j"$(nproc)"
./build-test/benchmarks/benchmark_compare --json-out benchmarks/results/retained/baseline-x86_64-avx2.json
node benchmarks/scripts/generate-performance-summary.mjs \
benchmarks/results/retained/baseline-x86_64-avx2.json \
benchmarks/results/retained/baseline-x86_64-avx2.summary.jsonbenchmark 二进制分工
本页的性能证据来自 benchmark_compare，而不是导读里那个更轻量的 bitcal_benchmark 烟雾可执行文件。
| 二进制 | 在文档体系中的角色 | 为什么要拆开 |
|---|---|---|
benchmark_compare | 发布当前 shipped vNext 公共算法的 retained baseline，并写出原始 JSON 结果。 | 主基线需要明确的对照程序、结构化结果和严格的宣称边界。 |
bitcal_benchmark | 保留在 验证路径 中，作为烟雾级 benchmark 可执行文件。 | 验证链需要更轻量的执行检查，不应与对外发布的对比实验混成同一条链路。 |
方法规则
| 规则 | 设立原因 |
|---|---|
| 把当前数字视为保留的 baseline checkpoint | 防止一次本地 benchmark 输出被写成永久营销文案。 |
| 表格统一发布每个场景的 median | 相比单次最好值或临时均值，median 对偶发调度噪声更稳健。 |
| 始终带上活跃 backend、CPU 和 commit 语境 | 没有 ISA、机器和修订语境的速度提升没有意义。 |
| benchmark 叙事必须回到公开算法形状 | 性能数字应该能映射回文档中的公开算法，而不是匿名 kernel 小技巧。 |
| 让 retained evidence 只绑定当前 shipped 公共表面 | 对外发布的对照路径只应衡量今天真正交付的 API，而不是已经删掉的兼容层。 |
解释护栏
- synthetic loop 很有用，但它不代表所有真实工作负载。
- x86-64-first 是支持姿态，不是“其他平台同样成熟”的证据。
- 某一类算法上的 benchmark 优势，不能自动外推成更宽泛的 API 或平台承诺。
- benchmark 失利同样是重要证据；保留基线的目标是诚实，而不是表演。
宣称边界
本节刻意拒绝说出超出证据范围的话。
今天可以安全说的话
- BitCal 仍保有一条可复现的 x86-64 benchmark 路径，并把 raw/summary artifacts 提交进了仓库；
- 当前 retained baseline 始终绑定在具名公开算法、具名位宽以及明确 backend/commit 语境之上；
- BitCal 目前并没有对
std::bitset形成普遍性优势，而保留证据链会把这一点公开写出来。
仍然不能说的话
- 对标准库或专业 bitmap 实现具有普遍性优势；
- ARM64、macOS 或未来 x86 backend 已具备同等成熟度；
- 没有真实负载或场景测量支撑的 workload-level 承诺。
性能工作接下来该往哪里走
继续扩展时，优先补方法学深度，而不是堆 headline：
- aligned 与 unaligned 对比；
- owner 与 borrowed view 工作负载差异；
- 如果未来引入外部 comparator，也要始终保持它们处于明确的 opt-in 研究层；
- 能与 synthetic retained baseline 互补的 workload traces。