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Enregistrement W4413278482 · doi:10.1109/icfpt64416.2024.11113460

GraphNoC: Graph Neural Networks for Application-Specific FPGA NoC Performance Prediction

2024· article· en· W4413278482 sur OpenAlexaff
Gurshaant Malik, Nachiket Kapre

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Memory and Neural Computing
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésField-programmable gate arrayComputer scienceArtificial neural networkComputer architectureGraphParallel computingEmbedded systemArtificial intelligenceTheoretical computer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We can democratize design of FPGA Network-on-Chips by replacing slow and expensive conventional NoC benchmarking tools with highly accurate and fast Graph Neural Networks based models. FPGA reconfigurability allows for tuning and designing of NoCs specific to the application being implemented on the FPGA, a facility not afforded to ASIC NoCs. However, such application-specific NoC designs can require thousands of incremental updates and customization to the NoC design, with each resulting NoC configuration needing benchmarking for packet performance to guide the design process. Additionally, each of these benchmark runs can take up to minutes with conventional tools like RTL simulation for modest packet trace lengths. As a result, tuning and design of a NoC even for a single FPGA application can last up to days, presenting a critical bottleneck to developer efficiency and iteration speed. We address this by presenting a framework to encode any FPGA NoC and any FPGA application traffic into graphs, called GraphNoC. We create a dataset of these graphs, comprising of different FPGA NoCs and applications. We use this dataset to train GNNs, including foundation models, to predict NoC routing latencies that can accelerate benchmarking run-times by up to$148 \times(506 \times$using GPU) with prediction top-20 accuracies up to 97.2 %. We also show these GNNs can accelerate end-to-end FPGA application-specific NoC design by up to$4.3 \times$($37 \times$using GPU) while regressing final NoC latency by only 30 cycles.

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)0,005
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: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,029
Score d'incertitude au seuil0,058

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,002

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 Opus0,012
Tête enseignante GPT0,216
Écart entre enseignants0,204 · 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
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

Citations1
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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