~/study/unity $ StudyUnity
← logs に戻る
2026/07/01 · 4 min read 🚀 advanced

BurstCompile で Unity の計算を速くする

C# の一部を LLVM でネイティブコードにコンパイルして高速化する Burst 入門。Job System との組み合わせ・書ける C# の制約・SIMD まで。

スクリプティング 最適化

大量の座標計算やシミュレーションを回すと、通常の C# では速度が足りなくなることがあります。Burst は、C# の一部を LLVM で最適化ネイティブコードに変換して、そうした計算を桁違いに速くするコンパイラです。この記事では、Burst の仕組み・Job System との組み合わせ・書ける C# の制約・SIMD までを押さえます。

Burst とは何か

Burst は Unity 製のコンパイラで、[BurstCompile] を付けたコードを HPC#（High Performance C#） という C# のサブセットとして解釈し、LLVM でネイティブコードにコンパイルします。狙いは、SIMD ベクトル化・GC 非依存・積極的な最適化仮定による数値計算の高速化です。

⭐ Burst はすべての C# を速くする魔法ではない。効くのは Job System 上で回す「managed オブジェクトを触らない数値ループ」。UI やゲームロジック全体が速くなるわけではない。

🧭 純粋な C# も JIT（RyuJIT）で最適化されるが、Burst は「参照が絡まない・GC しない」と割り切ったサブセットに限定することで、さらに踏み込んだ SIMD 最適化をかける。

使い方（Job System と組む）

Burst は基本的に C# Job System とセットで使います。IJob 系を実装した struct に [BurstCompile] を付けます。

using Unity.Burst;
using Unity.Collections;
using Unity.Jobs;

[BurstCompile]
struct MultiplyJob : IJobParallelFor
{
    [ReadOnly] public NativeArray<float> Input;
    public NativeArray<float> Output;

    public void Execute(int i) => Output[i] = Input[i] * 2f;
}

// 呼び出し側（メインスレッド、ここは通常の managed C#）
var handle = new MultiplyJob { Input = input, Output = output }
    .Schedule(input.Length, 64);
handle.Complete();   // 完了を待って結果を使う

⚠️ Schedule しただけでは終わっていない。結果を使う前に Complete()（または依存関係で待つ）を忘れると、未完了データを読む・破棄済みバッファを触るなどで落ちる。

書ける C# の制約（HPC#）

Burst ジョブの中では managed（参照型）を一切使えません。ここが最大の壁です。

使えないもの代わりに
class / 参照型のフィールドstruct・blittable な値型のみ
new によるヒープ確保・GCNativeArray など Unity.Collections
string・ボクシング・LINQ使わない（数値と配列で組む）
例外の多用・try/catch事前チェックで避ける
可変な static フィールドreadonly か SharedStatic<T>

🧭 通常の C# なら当たり前の new List<T>() や LINQ が、Burst ジョブ内では使えない。「配列とプリミティブだけで計算する」つもりで書く。

Unity.Mathematics と SIMD

Burst の性能を引き出すには、Unity.Mathematics（float3 / math.*）を使います。これらは SIMD にマップされ、ベクトル演算が一括で処理されます。

using Unity.Mathematics;

[BurstCompile]
struct MoveJob : IJobParallelFor
{
    public NativeArray<float3> Positions;
    public float3 Velocity;
    public float Dt;

    public void Execute(int i) => Positions[i] += Velocity * Dt;  // ベクトル演算がSIMD化
}

💡 System.Math ではなく Unity.Mathematics.math（math.sqrt, math.dot など）を使う。Burst はこれらを認識して最適化する。

生成された機械語は Burst Inspector（Jobs > Burst > Open Inspector）で確認でき、SIMD 命令が出ているか、最適化が効いているかを見られます。

まとめ

  • Burst は [BurstCompile] を付けたコードを LLVM でネイティブ化し、数値計算を高速化するコンパイラ。万能ではなく、対象は Job System 上の数値ループ。
  • 使い方は C# Job System とセット。IJob 系 struct に [BurstCompile] を付け、Schedule → Complete で回す。
  • ジョブ内では managed（class・new・string・LINQ）が使えない。struct と NativeArray で組む。
  • Unity.Mathematics（float3 / math.*）を使うと SIMD が効く。結果は Burst Inspector で確認できる。

次にやること: IJobParallelFor の Schedule バッチサイズ調整や、ジョブ間の依存関係（JobHandle の連結）、さらに DOTS/ECS と組み合わせた大規模処理へ進むと、Burst の真価が出る。

← logs 一覧 tags →