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Enregistrement W4406110898 · doi:10.1109/tc.2025.3525606

Karatsuba Matrix Multiplication and Its Efficient Custom Hardware Implementations

2025· article· en· W4406110898 sur OpenAlex
Trevor E. Pogue, Nicola Nicolici

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

RevueIEEE Transactions on Computers · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueParallel Computing and Optimization Techniques
Établissements canadiensMcMaster University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMatrix multiplicationScalar multiplicationMultiplication algorithmComputer scienceMultiplication (music)Parallel computingMultiplier (economics)Reduction (mathematics)ArithmeticScalar (mathematics)AlgorithmMathematicsBinary number

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

While the Karatsuba algorithm reduces the complexity of large integer multiplication, the extra additions required minimize its benefits for smaller integers of more commonly-used bitwidths. In this work, we propose the extension of the scalar Karatsuba multiplication algorithm to matrix multiplication, showing how this maintains the reduction in multiplication complexity of the original Karatsuba algorithm while reducing the complexity of the extra additions. Furthermore, we propose new matrix multiplication hardware architectures for efficiently exploiting this extension of the Karatsuba algorithm in custom hardware. We show that the proposed algorithm and hardware architectures can provide real area or execution time improvements for integer matrix multiplication compared to scalar Karatsuba or conventional matrix multiplication algorithms, while also supporting implementation through proven systolic array and conventional multiplier architectures at the core. We provide a complexity analysis of the algorithm and architectures and evaluate the proposed designs both in isolation and in an end-to-end accelerator system compared to baseline designs and prior state-of-the-art works implemented on the same type of compute platform, demonstrating their ability to increase the performance-per-area of matrix multiplication hardware.

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: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,854
Score d'incertitude au seuil0,725

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 savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
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 Opus0,015
Tête enseignante GPT0,300
Écart entre enseignants0,284 · 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