MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4411411740 · doi:10.1145/3744970.3727310

PyGim: An Efficient Graph Neural Network Library for Real Processing-In-Memory Architectures

2025· article· en· W4411411740 sur OpenAlexaff
Christina Giannoula, Ivan Fernandez, Jiacheng Yang, Sankeerth Durvasula, Yu Xin Li, Mohammad Sadrosadati, Juan Gómez-Luna, Onur Mutlu, Gennady Pekhimenko

Notice bibliographique

RevueACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdvanced Graph Neural Networks
Établissements canadiensVector InstituteUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceParallel computingBottleneckExploitComputer architectureEmbedded system

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Graph Neural Networks (GNNs) are emerging models to analyze graph-structure data. The GNN execution involves both compute-intensive and memory-intensive kernels. The memory-intensive kernels dominate execution time, because they are significantly bottlenecked by data movement between memory and processors. Processing-In-Memory (PIM) systems can alleviate this data movement bottleneck by placing simple processors near or inside memory arrays. To this end, we investigate the potential of PIM systems to alleviate the data movement bottleneck in GNNs, and introduce PyGim, an efficient and easy-to-use GNN library for real PIM systems. We propose intelligent parallelization techniques for memory-intensive kernels of GNNs tailored for real PIM systems, and develop an easy-to-use Python API for them. PyGim employs a cooperative GNN execution, in which the compute- and memory-intensive kernels are executed in processor-centric and memory-centric computing systems, respectively, to fully exploit the hardware capabilities. PyGim integrates a lightweight tuner that configures the parallelization strategy of the memory-intensive kernel of GNNs to provide high system performance, while also enabling high programming ease. We extensively evaluate PyGim on a real-world PIM system that has 16 PIM DIMMs with 1992 PIM cores connected to a Host CPU. In GNN inference, we demonstrate that it outperforms prior state-of-the-art PIM works by on average 4.38× (up to 7.20×), and the state-of-the-art PyTorch implementation running on Host (on Intel Xeon CPU) by on average 3.04× (up to 3.44×). PyGim improves energy efficiency by 2.86× (up to 3.68×) and 1.55× (up to 1.75×) over prior PIM and PyTorch Host schemes, respectively. In memory-intensive kernel of GNNs, PyGim provides 11.6× higher resource utilization in PIM system than that of PyTorch library (optimized CUDA implementation) in GPU systems. Our work provides useful recommendations for software, system and hardware designers. PyGim is publicly and freely available at https://github.com/CMU-SAFARI/PyGim to facilitate the widespread use of PIM systems in GNNs.

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)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,021
Score d'incertitude au seuil0,069

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0040,001
Intégrité de la recherche0,0010,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0210,008

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 Opus0,038
Tête enseignante GPT0,336
Écart entre enseignants0,299 · 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'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

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

En bref

Citations2
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueACM SIGMETRICS Performance Evaluation ReviewMême sujetAdvanced Graph Neural NetworksTravaux en français237 207