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SENSEi:用于加速GNN的输入敏感编译

机器学习 2024-03-12 v2 性能

摘要

多年来,人们提出了许多框架和优化技术来加速图神经网络(GNNs)。与这些系统中所探索的优化相比,我们观察到GNN计算的不同矩阵重结合会导致新颖的输入敏感性能表现。我们利用这一观察提出SENSEi,这是一个基于GNN计算的不同矩阵重结合来暴露不同的稀疏与稠密矩阵原语组合,并根据输入属性从中选择最佳组合的系统。SENSEi分两个阶段执行:(1)离线编译阶段,枚举所有导致不同稀疏-稠密矩阵组合的有效重结合,并使用输入无关剪枝技术剔除明显无收益的候选;(2)在线运行时系统,探索剩余候选并使用轻量级代价模型,基于给定硬件平台上的输入图和嵌入大小选择最佳重结合。在广泛的配置下,SENSEi在GPU和CPU上分别针对图卷积网络实现了高达2.012×2.012\times1.85×1.85\times的加速,针对图注意力网络实现了高达6.294×6.294\times16.274×16.274\times的加速。我们还表明其技术可泛化到GNN变体,包括需要采样的那些。此外,我们表明SENSEi的技术与底层GNN系统无关,并可用于在多样化实现上产生协同改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.15155,
  title  = {SENSEi: Input-Sensitive Compilation for Accelerating GNNs},
  author = {Damitha Lenadora and Vimarsh Sathia and Gerasimos Gerogiannis and Serif Yesil and Josep Torrellas and Charith Mendis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.15155},
  year   = {2024}
}