在 Processing-in-DRAM 平台中加速批量按位 X(N)OR 操作
硬件体系结构
2019-04-12 v1
摘要
随着冯·诺依曼计算架构在当今难以应对计算密集型和内存密集型的大数据分析任务，存内计算（Processing-in-Memory, PIM）平台正受到越来越多的关注。在此背景下，存内 DRAM 架构通过显著降低数据传输能耗和延迟取得了显著成功。然而，尽管利用了最大的内部 DRAM 带宽和存内并行性，此类系统在处理寻求批量按位 X(N)OR 或加法操作的更复杂应用时，其性能不可避免地会下降。在本文中，我们开发了 DRIM 平台，该平台将 DRAM 用作计算内存并将其转化为基本处理单元。DRIM 利用 DRAM 子阵列的模拟操作，并基于新的双行激活机制和对灵敏放大器等外围电路的适度改动，将其提升为实现存储在同一位线上的操作数之间的按位 X(N)OR 操作。仿真结果表明，在执行基于批量按位 X(N)OR 的操作时，与 CPU 和 GPU 相比，DRIM 的平均吞吐量分别提高了 71 倍和 8.4 倍。此外，DRIM 优于近期的存内 DRAM 平台，性能最高提升 3.7 倍。
引用
@article{arxiv.1904.05782,
title = {Accelerating Bulk Bit-Wise X(N)OR Operation in Processing-in-DRAM Platform},
author = {Shaahin Angizi and Deliang Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.05782},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 9 Figures