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Enregistrement W4401211761 · doi:10.1109/isca59077.2024.00073

NeuraChip: Accelerating GNN Computations with a Hash-based Decoupled Spatial Accelerator

2024· article· en· W4401211761 sur OpenAlex
Kaustubh Shivdikar, Nícolas Bohm Agostini, Malith Jayaweera, Gilbert Jonatan, José Luis Abellán, Ajay Joshi, John Kim, David Kaeli

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

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdvanced Neural Network Applications
Établissements canadiensKootenay Association for Science & Technology
Organismes subventionnairesSamsung
Mots-clésHash functionComputer scienceComputationAlgorithmComputer security

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Graph Neural Networks (GNNs) are emerging as a formidable tool for processing non-euclidean data across various domains, ranging from social network analysis to bioinformatics. Despite their effectiveness, their adoption has not been pervasive because of scalability challenges associated with large-scale graph datasets, particularly when leveraging message passing. They exhibit irregular sparsity patterns, resulting in unbalanced compute resource utilization. Prior accelerators investigating Gustavson’s technique adopted look-ahead buffers for prefetching data, aiming to prevent compute stalls. However, these solutions lead to inefficient use of the on-chip memory, leading to redundant data residing in cache.To tackle these challenges, we introduce NeuraChip, a novel GNN spatial accelerator based on Gustavson’s algorithm. NeuraChip decouples the multiplication and addition computations in sparse matrix multiplication. This separation allows for independent exploitation of their unique data dependencies, facilitating efficient resource allocation. We introduce a rolling eviction strategy to mitigate data idling in on-chip memory as well as address the prevalent issue of memory bloat in sparse graph computations. Furthermore, the compute resource load balancing is achieved through a dynamic reseeding hash-based mapping, ensuring uniform utilization of computing resources agnostic of sparsity patterns. Finally, we present NeuraSim, an open-source, cycle-accurate, multi-threaded, modular simulator for comprehensive performance analysis.Overall, NeuraChip presents a significant improvement, yielding an average speedup of $22.1 \times$ over Intel’s MKL, $17.1 \times$ over NVIDIA’s cuSPARSE, $16.7 \times$ over AMD’s hipSPARSE, and $1.5 \times$ over prior state-of-the-art SpGEMM accelerator and $1.3 \times$ over GNN accelerator. The source code for our open-sourced simulator and performance visualizer is publicly accessible on GitHub<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">1</sup>. CCS CONCEPTS • Computer systems organization → Multicore architectures; Interconnection architectures; • Computing methodologies → Neural networks; • Theory of computation → Graph algorithms analysis; • Hardware → Hardware accelerators.<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">1</sup>https://github.com/NeuraChip/neurachip

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)0,000
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: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,705
Score d'incertitude au seuil0,832

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
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 Opus0,028
Tête enseignante GPT0,281
Écart entre enseignants0,253 · 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

En bref

Citations7
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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