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多核 DSP 上不规则形状矩阵-矩阵乘法的优化

分布式、并行与集群计算 2022-08-12 v1

摘要

通用矩阵乘法(GEMM)在科学仿真与人工智能中有广泛应用。尽管传统库在大型规则形状 GEMM 上能取得高性能,但在高性能计算(HPC)新算法与应用中常见的不规则形状 GEMM 上往往表现不佳。受能效约束,低功耗多核数字信号处理器(DSP)已成为 HPC 系统中的一种替代架构。面向 FT-m7032(一款面向 HPC 的 CPU-DSP 异构原型处理器)中的多核 DSP,我们提出了一种高效实现——ftIMM——用于三类不规则形状 GEMM。FtIMM 支持汇编微内核的自动生成、两种并行化策略,以及分块大小与并行化策略的自动调优。实验表明,在处理不规则形状 GEMM 时,ftIMM 在 FT-m7032 的多核 DSP 上比传统 GEMM 实现性能更优,最高带来 7.2 倍性能提升;并且 ftIMM 在多核 DSP 上远优于 FT-m7032 多核 CPU 上的开源库,效率最高高出 3.1 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.05872,
  title  = {Optimizing Irregular-Shaped Matrix-Matrix Multiplication on Multi-Core DSPs},
  author = {Shangfei Yin and Qinglin Wang and Ruochen Hao and Tianyang Zhou and Songzhu Mei and Jie Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05872},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages