第条

迭代法中简化浮点表示的自动探索

作者:

八百伴查特兰,

埃里克佩蒂特,

巴勃罗德奥利维拉·卡斯特罗,

吉斯兰拉蒂格,

大卫德富尔作者信息和声明

2019年欧洲-巴黎：并行处理：第25届并行和分布式计算国际会议，德国哥廷根，2019年8月26日至30日，会议记录

页481-494

https://doi.org/10.1007/978-3-030-29400-7_34

出版:2019年8月26日出版历史

摘要

随着对科学应用程序计算、新应用领域和主要能源约束的日益增长的需求，浮点计算的前景正在发生变化。新的浮点表示格式正在出现，并且需要一些工具来模拟它们在遗留代码中的影响。在本文中，我们提出了一种自动工具，用于评估随着时间的推移对每个操作调整浮点精度的效果，这在迭代方案中特别有用。我们提供了一个后端来模拟任何低精度的IEEE-754浮点操作。借助蒙特卡罗算法，我们测试了我们的解决方案的数值错误恢复能力，并在大型燃烧-CFD HPC代码YALES2上证明了该方法的有效性，通过降低精度，通信量减少了28%至67%。

工具书类

[1]

Anzt H，Dongarra J，et al.迭代稀疏线性系统解算器块Jacobi预处理的自适应精度同意。计算。实际。支出。2017年31月e4460

[2]

Benard P，Lartigue G，et al.带壁热损失的贫液PRECCINSTA燃烧器的大涡模拟程序。库布斯特。仪器。2018 37 5233-5243

[3]

Benard P、ViréA等，风力涡轮机尾迹的大涡模拟，包括几何效应计算。流体2018 173 133-139 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045793018301154

[4]

Benard P，Balarac G等。复杂几何形状中大涡模拟的网格自适应国际期刊数字。方法流体20168112719-740https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/fld.4204

[5]

Boldo，S.，Melquiond，G.：当双舍入是奇数时。摘自：第17届伊斯兰医学会世界大会，法国巴黎，第11页（2005年）

[6]

Boulet L，Bénard P，et al.航空耐火试验用煤油/空气喷雾火焰中共轭传热的建模流量涡轮机。库布斯特。2018 101 2 579-602

[7]

Chatelain，Y.，de Oliveira Castro，P.等人：VeriTracer：浮点算术分析的上下文丰富跟踪器。摘自：第25届IEEE计算机算术研讨会（ARITH），第61-68页（2018年）

[8]

Navier-Stokes方程的Chorin-AJ数值解数学。计算。1968 22 104 745-762

[9]

Cools，S.、Yetkin，E.F.等人：分析共轭梯度中的舍入误差累积，以提高流水线CG的最大可达到精度。研究报告RR-8849，Inria Bordeaux Sud-Ouest，2016年1月。https://hal.inia.fr/hal-01262716

[10]

Darulova，E.，Horn，E.，Sharma，S.：带重写的声音混合决策优化。摘自：第九届ACM/IEEE网络物理系统国际会议记录，第208-219页。IEEE出版社（2018）

[11]

Das，D.，Mellempudi，N.等人：使用整数运算对卷积神经网络进行混合精度训练。CoRR abs/1802.00930（2018）。http://arxiv.org/abs/1802.00930

[12]

Defour，D.：FP-ANR：一种在运行时处理浮点消除的表示格式。在：第25届IEEE计算机算术研讨会（ARITH），第76–83页（2018）

[13]

Dendy J黑盒多重网格J.计算。物理学。1982 48 3 366-386 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021999182900572

[14]

Denis，C.，de Oliveira Castro，P.，Petit，E.：验证：通过蒙特卡罗算法检查浮点精度。摘自：第23届IEEE计算机算术（ARITH）研讨会，第55–62页（2016年）

[15]

de Dinechin F和Pasca B使用FloPoCo设计自定义算术数据路径IEEE设计。测试计算。2011 28 18-27

[16]

Graillat，S.、Jézéquel，F.等人：PROMISE：使用随机算法进行浮点精度调整。摘自：第17届科学计算、计算机算术和验证数字国际研讨会（SCAN）会议记录，第98–99页（2016年）

[17]

Guedot L、Lartigue G和Moureau V非结构化网格上隐式高阶滤波器的设计，用于识别大涡模拟中的大规模特征，并应用于旋流燃烧器物理学。流体2015 27 4 045107

[18]

古斯塔夫森，Y.：在自己的游戏中击败浮点：假设算术。超级计算机。前面。因诺夫。国际期刊。4(2), 71–86 (2017)

[19]

Haidar，A.、Tomov，S.等人：利用GPU张量核实现快速FP16算法，以加快混合精度迭代精化求解器的速度。摘自：《高性能计算、网络、存储和分析国际会议论文集》，SC 2018，美国新泽西州皮斯卡塔韦，第47:1–47:11页。IEEE出版社（2018）

[20]

新泽西州海姆数值算法的准确性和稳定性2002费城SIAM

[21]

Ho，N.M.，Manogaran，E.等人：近似计算的高效浮点精度调整。摘自：第22届亚洲及南太平洋设计自动化会议（ASP-DAC），第63-68页。IEEE（2017）

[22]

英特尔公司：英特尔VML（2018）。https://software.intel.com/en-us/mkl-developer-reference-c-vector-mathematic-functions网站

[23]

Lam，M.O.，Hollingsworth，J.K.等人：混合精度浮点计算的自动调整程序。摘自：第27届超级计算国际会议记录，第369-378页。ACM（2013）

[24]

Lartigue G、Meier U和Bérat C缩放燃气轮机燃烧室自激燃烧振荡的实验和数值研究申请。热量。工程师。2004 24 11–12 1583-1592

[25]

Legrand N、Lartigue G和Moureau V大涡模拟中提取大涡的多网格框架J.计算。物理学。2017 349 528-560 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021999117306010

[26]

Malandain，M.：低马赫数湍流的大规模并行模拟。Theses，INSA de Rouen，2013年1月。https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00801502

[27]

Malandain M、Maheu N和Moureau V在大规模并行机上解椭圆方程的紧缩共轭梯度算法的优化J.计算。物理学。2013 238 32-47 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S021999112007280

[28]

Moureau V、Domingo P和Vervisch L复杂几何体大规模并行CFD代码的设计康普特斯·伦德斯·梅卡尼克2011 339 141-148

[29]

共轭梯度的Nicolaides RA收缩及其在边值问题中的应用SIAM J.数字。分析。1987 24 2 355-365

[30]

Panchekha，P.，Sanchez-Stern，A.等人：自动提高浮点表达式的准确性。摘自：第36届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议记录，第1-11页。ACM（2015）

[31]

Parker，S.：蒙特卡罗算法：利用浮点算法中的随机性。技术报告CSD-970002，加州大学洛杉矶分校计算机科学系（1997）

[32]

Pierce CD和Moin P大涡模拟非混合湍流燃烧的变步长方法J.流体力学。2004 504 73-97

[33]

Rubio-González，C.，Nguyen，C.等人：使用责备分析进行浮点精度调整。摘自：第38届国际软件工程会议记录，第1074–1085页。ACM（2016）

[34]

Rubio-González，C.，Nguyen，C.等人：珍贵：浮点精度的调优助手。摘自：高性能计算、网络、存储和分析国际会议（SC），第1-12页。IEEE（2013）

[35]

Schkufza E、Sharma R和Aiken A可调精度浮点程序的随机优化ACM SIGPLAN非。2014 49 6 53-64

[36]

Serebryany，K.，Bruening，D.等人：地址消毒剂：一种快速的地址健全性检查程序。致：USENIX ATC 2012（2012）

[37]

Sohier，D.、De Oliveira Castro，P.等人：随机算术的置信区间（2018）。https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01827319，预打印

[38]

Tagliavini，G.，Mach，S.等人：超低功耗计算的超精密浮点平台。摘自：欧洲会议与展览设计、自动化与测试（DATE），第1051-1056页。IEEE（2018）

引用人

索尔达维尼S弗里贝尔·K蒂瓦尔第M亨佩尔G卡斯特里隆J皮拉托C(2023)从特定领域的语言自动创建高带宽存储器体系结构：以计算流体动力学为例ACM可重构技术和系统汇刊10.1145/356355316:2(1-34)在线发布日期：2023年3月11日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3563553
奥索里奥J亚美尼亚语A小E亨利·GCasas M系列(2022)FASE：用于自定义数字格式的快速、准确和无缝仿真器数据库中的机器学习与知识发现10.1007/978-3-031-26419-1_29(480-497)在线发布日期：2022年9月19日
https://dl.acm.org/doi/10.1007/978-3-031-26419-129
Sohier D公司卡斯特罗P费沃特F拉图利埃B小E杰蒙德·O(2021)随机算法的置信区间ACM数学软件汇刊10.1145/343218447:2(1-33)在线发布日期：2021年4月20日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3432184

建议

十进制浮点乘法

十进制乘法在许多商业应用中都很重要，包括财务分析、银行业务、税务计算、货币换算、保险和会计。本文介绍了两个十进制浮点乘法器的设计：一个。。。
快速十进制浮点除法

介绍了一种新的十进制浮点除法实现。该算法基于高基数SRT除法，并以一种新的十进制有符号数字格式进行递归。使用比较倍数选择商数字，其中。。。
十进制浮点加法及相关运算的硬件设计

十进制算法常用于商业、金融和基于Internet的应用程序。由于十进制浮点运算（DFP）的重要性日益增加，IEEE 754浮点运算标准草案（IEEE P754）包括。。。

评论

信息和贡献者

问询处

发布于

封面图片指南会议记录

2019年欧洲-巴黎：并行处理：第25届并行和分布式计算国际会议，2019年8月26日至30日，德国哥廷根，会议记录

2019年8月

531页

国际标准图书编号：978-3-030-29399-4

内政部：10.1007/978-3-030-29400-7

编辑：
拉明·叶海普尔
Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverabeitung mbHöttingen，Georg-August-Universität Götting en，德国哥廷根

©施普林格自然瑞士公司2019。

出版商

Springer-Verlag公司

柏林，海德堡

出版历史

出版：2019年8月26日

限定符

第条

贡献者

其他指标

查看文章指标

文献计量学和引文

文献计量学

文章指标

三
引文总数
查看引文
0
总下载次数

下载量（最近12个月）0
下载次数（最近6周）0

反映截至2024年9月22日的下载量

其他指标

查看作者指标

引文

引用人

索尔达维尼S弗里贝尔·K蒂瓦尔第M亨佩尔G卡斯特里隆J皮拉托C(2023)从领域特定语言自动创建高带宽内存结构：计算流体动力学案例ACM可重构技术和系统汇刊10.1145/356355316:2(1-34)在线发布日期：2023年3月11日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3563553网址
奥索里奥J亚美尼亚语A小E亨利·GCasas M系列(2022)FASE：用于自定义数字格式的快速、准确和无缝仿真器数据库中的机器学习与知识发现10.1007/978-3-031-26419-1_29(480-497)在线发布日期：2022年9月19日
https://dl.acm.org/doi/10.1007/978-3-031-26419-129
Sohier D公司卡斯特罗P费沃特F拉图利埃B小E杰蒙德·O(2021)随机算法的置信区间ACM数学软件汇刊10.1145/343218447:2(1-33)在线发布日期：2021年4月20日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3432184

视图选项

查看选项

获取访问权限

登录选项

检查您是否可以通过登录凭据或您的机构访问本文。

完全访问权限

获取此出版物

媒体

数字

其他

桌子