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GNNAdvisor:一种自适应且高效的 GPU 上 GNN 加速运行时系统

分布式、并行与集群计算 2021-06-22 v3

摘要

作为基于图的深度学习的新兴趋势,图神经网络(GNNs)因其生成高质量节点特征向量(嵌入)的能力而表现出色。然而,现有的一刀切 GNN 实现不足以跟上演进中的 GNN 架构、不断增长的图规模以及多样的节点嵌入维度。为此,我们提出 \textbf{GNNAdvisor},一种自适应且高效的运行时系统,用于在 GPU 平台上加速各类 GNN 工作负载。首先,GNNAdvisor 从 GNN 模型和输入图中探索并识别出若干与性能相关的特征,并将其用作 GNN 加速的新驱动力。其次,GNNAdvisor 实现了一种新颖且高效的二维工作负载管理,专为 GNN 计算定制,以在不同应用设置下提升 GPU 利用率与性能。第三,GNNAdvisor 利用 GPU 存储层次结构进行加速,根据 GPU 存储结构与 GNN 工作负载的特性优雅地协调 GNN 的执行。此外,为实现自动运行时优化,GNNAdvisor 引入了一个轻量级分析模型以进行有效设计参数搜索。大量实验表明,在各类数据集的主流 GNN 架构上,GNNAdvisor 优于最先进的 GNN 计算框架,如 Deep Graph Library(平均快 3.02×3.02\times)和 NeuGraph(最高快 4.10×4.10\times)。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.06608,
  title  = {GNNAdvisor: An Adaptive and Efficient Runtime System for GNN Acceleration on GPUs},
  author = {Yuke Wang and Boyuan Feng and Gushu Li and Shuangchen Li and Lei Deng and Yuan Xie and Yufei Ding},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06608},
  year   = {2021}
}