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Python 3.13 vs 3.14 ベンチマーキング

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🧩 概要

Python 3.14 が登場し、公式では「高速化」「サブインタープリタ」「遅延アノテーション評価」などが大きな注目ポイントになっています。
しかし、実際に どの処理がどれだけ速くなったのか? を定量的に示す情報はまだ少ない状況です。

この記事では、独自に開発した ベンチマークスクリプト を使い、Python 3.13 と 3.14 のパフォーマンスを同一環境で比較検証しました。

⚙️ 実行環境

項目 内容
ハードウェア Mac mini (Apple M4 Pro)
メモリ 64GB
OS macOS 26.0.1 (Sequoia)
Pythonバージョン 3.13.0 / 3.14.0
実行条件 同一環境・同一負荷で3回平均化
ベンチマークスクリプト 独自実装(JSON/CSV/グラフ出力対応)

🧪 使用スクリプト概要

使用スクリプトは以下のGitHubのリポジトリにて公開しています。詳細はこちらをご確認ください。
https://github.com/ttakahashi-umn/python-140-bench

このスクリプトでは以下の5カテゴリを測定します。

タスク 内容 目的
cpu_bound 数値ループ・ビット演算 純粋なVM実行性能を測定
annotation_heavy 型アノテーション定義 遅延アノテーション評価の効果確認
multithread スレッドによる並列処理 GILの影響を評価
multiproc マルチプロセス並列 プロセス間通信のオーバーヘッド確認
subinterpreter サブインタープリタ実行 Python 3.14新機能のオーバーヘッド測定

📊 実測結果

📈 Performance Comparison

Task File1(s) File2(s) Improvement %
annotation_heavy 0.0001 0.0001 9.13
cpu_bound 0.0700 0.0538 23.11
multiproc 0.4308 0.4379 -1.64
multithread 0.0640 0.0628 1.82
subinterpreter 0.0003 0.0821 -23437.97

🔍 分析結果

CPUバウンド処理(+23.1% 改善)

3.14 最大の進化点。

  • CPythonのVM命令キャッシュやループ最適化によって、CPU集中処理が約23%高速化。
  • Apple M4 Proの高IPC構造とも相性が良く、整数演算やループ処理で明確な差が出た。

💡 結論
AI前処理・統計・画像処理などの演算中心タスクでは3.14移行を推奨。

アノテーション負荷(+9.13% 改善)

  • 3.14で 遅延アノテーション評価 (Deferred Annotations) がデフォルト化。
  • 定義時のオーバーヘッドが軽減されるが、単体関数では誤差レベル。

💡 結論
数千関数・クラスを定義するような大規模アプリケーションで真価を発揮。

マルチスレッド / マルチプロセス(±1〜2%)

  • 現時点では GILありビルド のため差はほぼゼロ。
  • free-threaded (nogil) モードを有効化した場合にのみ真の改善が期待できる。

💡 結論
現状では変化なし。
3.15以降の「GILなし正式採用」を待つのが賢明。

サブインタープリタ(-23437%)

  • Python 3.14 で新登場の concurrent.interpreters を使用。
  • 3.13には存在しないため「0.0003秒 vs 0.082秒」となり、
    初期化コストの分だけ見かけ上の劣化が大きく見えている。
  • 実際には「常駐ワーカー構成」や「長時間稼働環境」で有効な技術。

💡 結論
単発ベンチでは遅いが、長期的なスレッド分離設計で性能改善の可能性あり。

🧮 総合評価

評価軸 Python 3.13 Python 3.14 コメント
CPU処理性能 ⭐️⭐️⭐️ ⭐️⭐️⭐️⭐️ 約20〜25%向上
アノテーション処理 ⭐️⭐️⭐️ ⭐️⭐️⭐️ 軽微な改善
並列処理(thread/proc) ⭐️⭐️⭐️ ⭐️⭐️⭐️ 変化なし(GIL残存)
サブインタープリタ ⚠️ 初期化オーバーヘッド大
安定性 ⭐️⭐️⭐️⭐️ ⭐️⭐️⭐️ 新機能はまだ実験段階

🧠 実務的なインサイト

分野 影響度 推奨アクション
数値演算・統計・AI推論 🔥 高 3.14へアップデートで処理短縮
Web/APIサーバー ⚖️ 中 並列性能に変化なし。様子見可
コード生成・ORM・大型フレームワーク 🧩 中 アノテーション遅延評価の恩恵あり
常駐タスク・ワーカー構成 ⚠️ 低 サブインタープリタはまだ非実用レベル
CLI・自動化スクリプト ✅ 高 起動・処理ともに軽快になる傾向

📚 使用ライブラリ

uv add psutil matplotlib tqdm pandas
ライブラリ 用途
psutil メモリ計測
matplotlib グラフ描画
tqdm 実行進捗表示(任意)
pandas 結果解析(任意)

📊 ベンチマークスクリプトの使い方

# Python 3.13環境で
uv run python main.py

# Python 3.14環境で
uv run python main.py
``

# 比較実行

```bash
uv run python main.py --compare results_py3.13.json results_py3.14.json

結果は JSON / CSV で保存され、
--compare オプションで改善率を算出・グラフ化します。

💬 結論まとめ

項目 結論
CPU性能 約23%高速化。実測で明確に向上。
アノテーション評価 大規模コードベースで有効。
並列処理 GIL残存のため変化なし。
サブインタープリタ 初期化コストが大きく、現状は研究段階。
総合判断 「3.14はCPU最適化特化リリース」。実務用途では十分価値あり。

🧩 参考リンク

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