LLM-Vectorizer: LLM-Based Verified Loop Vectorizer
Notice bibliographique
Résumé
Vectorization is a powerful optimization technique that significantly boosts the performance of high performance computing applications operating on large data arrays. Despite decades of research on auto-vectorization, compilers frequently miss opportunities to vectorize code. On the other hand, writing vectorized code manually using compiler intrinsics is still a complex, error-prone task that demands deep knowledge of specific architecture and compilers. In this paper, we evaluate the potential of large-language models (LLMs) to generate vectorized (Single Instruction Multiple Data) code from scalar programs that process individual array elements. We propose a novel finite-state-machine multi-agents based approach that harnesses LLMs and test-based feedback to generate vectorized code. Our findings indicate that LLMs are capable of producing high-performance vectorized code with run-time speedup ranging from 1.1x to 9.4x as compared to the state-of-the-art compilers such as Intel Compiler, GCC, and Clang. To verify the correctness of vectorized code, we use Alive2, a leading bounded translation validation tool for LLVM IR. We describe a few domain-specific techniques to improve the scalability of Alive2 on our benchmark dataset. Overall, our approach is able to verify 38.2% of vectorizations as correct on the TSVC benchmark dataset.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,003 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».