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Enregistrement W4403334264 · doi:10.1145/3656019.3676897

ACE: Efficient GPU Kernel Concurrency for Input-Dependent Irregular Computational Graphs

2024· article· en· W4403334264 sur OpenAlexaff
Sankeerth Durvasula, Adrian Zhao, Raymond Kiguru, Yushi Guan, Zhonghan Chen, Nandita Vijaykumar

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueGraph Theory and Algorithms
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceParallel computingKernel (algebra)ConcurrencyDistributed computingMathematicsDiscrete mathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

GPUs are widely used to accelerate many important classes of workloads today. However, in this work, we observe that several important emerging classes of workloads, including simulation engines for deep reinforcement learning and dynamic neural networks, are unable to fully utilize the massive parallelism that GPUs offer. These applications tend to have kernels that are small in size, i.e., have few threads and thread blocks that cannot saturate the GPU’s compute resources. Executing independent kernels concurrently is a promising approach to improve parallelism and utilization. However, this inter-kernel concurrency is difficult to leverage in such workloads with existing approaches: First, the inter-kernel dependencies and computational graph are input-dependent and vary each time the application is executed. Second, the computational graphs tend to be irregular, requiring fine-grain scheduling and synchronization; thus incurring significant synchronization overheads if kernel execution is parallelized. In this work, we propose ACE, a new framework that enables lightweight detection of inter-kernel dependencies and low overhead kernel scheduling at runtime. The key idea behind ACE is to perform inter-kernel dependency checks for a small window of kernels at runtime, similar to out-of-order instruction scheduling. This enables concurrent execution of kernels in applications whose computational graphs are input-dependent and require fine-grained scheduling. We propose ACE-SW, a software-only open-source implementation of ACE and ACE-HW, a hardware-software cooperative implementation. ACE-HW further reduces synchronization overheads by reducing communication between the CPU and GPU. We evaluate ACE for deep RL simulation engines and dynamic and static DNNs on both real hardware and a GPU simulator. We demonstrate speedups of up to 2.19 × (1.56 × on average) by improving GPU utilization with concurrent kernel execution.

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.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,006
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,006
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,003
Science ouverte0,0040,003
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

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 Opus0,013
Tête enseignante GPT0,261
Écart entre enseignants0,248 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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