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Enregistrement W4213381076 · doi:10.1145/3507699

HopliteML: Evolving Application Customized FPGA NoCs with Adaptable Routers and Regulators

2022· article· en· W4213381076 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueACM Transactions on Reconfigurable Technology and Systems · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueInterconnection Networks and Systems
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceLatency (audio)Field-programmable gate arrayNetwork packetWorkloadNetwork on a chipParallel computingEmbedded systemRouting (electronic design automation)Computer networkOperating system

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We can overcome the pessimism in worst-case routing latency analysis of timing-predictable Network-on-Chip (NoC) workloads by single-digit factors through the use of a hybrid field-programmable gate array (FPGA)–optimized NoC and workload-adapted regulation. Timing-predictable FPGA-optimized NoCs such as HopliteBuf integrate stall-free FIFOs that are sized using offline static analysis of a user-supplied flow pattern and rates. For certain bursty traffic and flow configurations, static analysis delivers very large, sometimes infeasible, FIFO size bounds and large worst-case latency bounds. Alternatively, backpressure-based NoCs such as HopliteBP can operate with lower latencies for certain bursty flows. However, they suffer from severe pessimism in the analysis due to the effect of pipelining of packets and interleaving of flows at switch ports. As we show in this article, a hybrid FPGA NoC that seamlessly composes both design styles on a per-switch basis delivers the best of both worlds, with improved feasibility (bounded operation) and tighter latency bounds. We select the NoC switch configuration through a novel evolutionary algorithm based on Maximum Likelihood Estimation (MLE). For synthetic ( RANDOM , LOCAL ) and real-world ( SpMV , Graph ) workloads, we demonstrate ≈2–3× improvements in feasibility and ≈1–6.8× in worst-case latency while requiring an LUT cost only ≈1–1.5× larger than the cheapest HopliteBuf solution. We also deploy and verify our NoC (PL) and MLE framework (PS) on a Pynq-Z1 to adapt and reconfigure NoC switches dynamically. We can further improve a workload’s routability by learning to surgically tune regulation rates for each traffic trace to maximize available routing bandwidth. We capture critical dependency between traces by modelling the regulation space as a multivariate Gaussian distribution and learn the distribution’s parameters using Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMA-ES). We also propose nested learning, which learns switch configurations and regulation rates in tandem. Compared with stand-alone switch learning, this symbiotic nested learning helps achieve ≈ 1.5× lower cost constrained latency, ≈ 3.1× faster individual rates, and ≈ 1.4× faster mean rates. We also evaluate improvements to vanilla NoCs’ routing using only stand-alone rate learning (no switch learning), with ≈ 1.6× lower latency across synthetic and real-world benchmarks.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,942
Score d'incertitude au seuil0,830

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,201
Écart entre enseignants0,192 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle