.NET 11 が最小 CPU ベースラインを x86-64-v2 に引き上げ

CI ランナー、Docker のベースイメージ、あるいは古いベアメタル上で動く何かを保守しているなら、.NET 11 にはコンパイラーエラーとしては現れない破壊的変更があります。それは起動時に、ターゲットマシン上で、実行の拒否として現れます。.NET 11 Preview 4 から、ランタイムは x86/x64 で保証される最小命令セットを x86-64-v1 から x86-64-v2 に引き上げ、Arm64 もより小さな引き上げを受けます。

新しいベースラインが実際に要求するもの

x86-64-v1 は CMOV、CX8、SSE、SSE2 だけを保証していました。x86-64-v2 はこれに CX16、POPCNT、SSE3、SSSE3、SSE4.1、SSE4.2 を追加します。これは 3 つのオペレーティングシステム (Apple、Linux、Windows) すべてで JIT と AOT の最小値に適用されます。実際には、この水準を超えられない最後のチップは 2013 年頃にサポートを外れており、この水準はすでに Windows 11 と、Windows 10 で公式にサポートされるすべての x86/x64 CPU で要求されています。

Arm64 では、Windows の JIT/AOT の最小値が armv8.0-a から armv8.0-a + LSE に変わります。Linux と Apple は現在の JIT 最小値を維持するため、AdvSimd のみを提供する Raspberry Pi は引き続き動作します。

ReadyToRun (R2R) のターゲットはさらに進みます。Windows と Linux では R2R のターゲットが x86-64-v3 になり、AVX、AVX2、BMI1、BMI2、F16C、FMA、LZCNT、MOVBE を前提とします。Apple の R2R ターゲットは変わりません。R2R はコード生成のターゲットであって厳密な要件ではありません。x86-64-v3 未満でも x86-64-v2 以上の CPU は引き続き実行され、プリコンパイル済みコードを使えないために起動時に余分な jitting コストを払うだけです。

失敗の仕方

CPU が新しい下限を下回っている場合、アプリケーションは起動しません。代わりに次のようなメッセージが表示されます。

The current CPU is missing one or more of the baseline instruction sets.

下限を下げるプロジェクトレベルのスイッチはありません。JIT/AOT の最小値が最小値です。

出荷前に確認する

Linux で glibc を使っている場合、動的ローダーにマシンがどのマイクロアーキテクチャレベルをサポートしているか尋ねられます。

/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 --help | grep -A4 "Subdirectories"

出力は各レベルを (supported) かどうかでマークします。

  x86-64-v4 (not searched)
  x86-64-v3 (supported, searched)
  x86-64-v2 (supported, searched)

サポート対象の一覧に x86-64-v2 がなければ、.NET 11 はそのホストでは実行されません。よくある原因は、古いビルドエージェント、非常に古いホスト CPU に固定された格安 VPS インスタンス、そしてエミュレートされた環境です。AOT の発行は同じベースラインを対象にするため、linux-x64 向けにビルドされた Native AOT バイナリも同じ要件を持ちます。

Microsoft が下限を引き上げた理由

ホストのオペレーティングシステム自体が要求する水準より下のハードウェアをサポートすることは、ランタイムに実際の保守コストを加え、AOT のコード生成を最小公倍数的な水準にデフォルトで縛り、パフォーマンスを取りこぼさせます。ベースラインを引き上げることで、JIT と crossgen2 は POPCNT、SSE4.2 などが常に存在すると想定でき、生成されるコードは実行時の機能チェックなしでより無駄がなくなります。Windows 11 のすべてのマシンを含む大多数のマシンでは、コードが速くなる以外に変わることはありません。

対応が必要な唯一のグループは、いまだ本当に古いシリコンを対象にしている人たちです。11 月に本番でこのメッセージに遭遇するのではなく、.NET 11 が preview のうちに今すぐランナーとベースイメージを監査してください。移行を計画しているなら、それを .NET 8 から .NET 11 への移行チェックリスト に組み込んでください。

出典: .NET 11 ランタイムの新機能 と 最小ハードウェア要件に関する互換性に関する注意。