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はじめに

JavaScriptのシングルスレッド制約を突破する手段としてWebWorkerがあり、WebAssembly（Wasm）は高性能計算をブラウザ上で実現する技術です。

両者はマルチスレッドやメモリ共有の観点で密接に関係しますが、実態はCPUのメモリ管理やキャッシュモデルに深く依存しています。

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1. CPUとメモリ空間の基本概念

• CPUコアとスレッド
  物理CPUコアは複数のスレッドを持つことが多く、スレッドはCPUのレジスタやキャッシュを用いて処理を実行します。
• メモリ空間
  プログラムが参照するメモリは仮想アドレス空間で管理され、OSやランタイムがこれを物理メモリにマッピングします。
• キャッシュの整合性
  複数スレッドが同じ物理メモリを操作する場合、各CPUコアのキャッシュ間で整合性が保たれる必要があります。

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2. JavaScriptのシングルスレッドとWebWorker

• JavaScriptは基本的にメインスレッド1つで動作します。UIスレッドをブロックしないためWebWorkerで並列処理を行う。
• WebWorkerは完全に独立したスレッドであり、独自のメモリ空間（スクリプトコンテキスト）を持つ。
• メインスレッドとWorker間はメッセージパッシングで通信。

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3. WebAssemblyと共有メモリ

• WebAssemblyはバイナリ実行形式で、基本的には線形メモリ（連続したバイト配列）を使う。
• SharedArrayBuffer（SAB） を用いることで、この線形メモリを複数スレッド間で共有できる。
• WasmはSABにアクセスしつつAtomics APIでメモリの整合性・同期を取る。

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4. WebWorker + Wasmのスレッド・メモリ共有モデル

• 複数のWebWorkerが1つのSharedArrayBufferを共有し、それをWasmモジュールが操作する。
• これにより複数スレッドが同一線形メモリにアクセスし、協調処理が可能に。

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5. なぜGPUはここで無関係なのか？

• GPUはCPUとは異なる専用プロセッサで、通常は独立したメモリ空間（VRAM）を持つ。
• WebWorkerやWasmのスレッド・メモリ共有はCPUのメモリ空間内で完結。
• WebGPUやWebGLを介してGPUを使う場合は別のAPIとメモリモデルが関与し、今回の話とは層が異なる。

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6. まとめ：CPU視点で見たWebWorker＋Wasmのメモリ共有

項目	特徴
WebWorker	独立スレッド、独立メモリ空間（基本はコピー通信）
SharedArrayBuffer	複数スレッドで共有可能な連続メモリ領域
Wasm	高性能バイナリ、線形メモリでSABを操作可能
Atomics API	メモリの同期・排他制御を可能にし、CPUキャッシュ整合を担保
CPUコア・キャッシュ	複数スレッドが同メモリを扱う際のハードウェア側基盤
GPU	別プロセッサで独自メモリを持ち、今回の共有メモリとは非関係

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図解