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研究论文

APEX:使用频繁子图分析的自动化处理元素设计空间探索框架

出版:2023年3月25日出版历史

摘要

粗粒度可重构阵列(CGRA)处理单元(PE)的体系结构对运行在CGRA上的应用程序的性能和能效有着重要影响。本文介绍了APEX,一种为应用程序或应用程序域生成专用PE架构的自动化方法。APEX首先使用频繁子图挖掘分析应用程序域基准,以提取常见的计算子图。然后,APEX通过使用数据路径图合并算法合并子图来生成专门的PE。合并后的数据路径图被转换为PE规范,根据该规范,我们在Verilog中自动生成PE硬件描述,以及将应用程序映射到PE的编译器。PE硬件和编译器被插入到灵活的CGRA生成和编译工具链中,允许灵活评估CGRA。我们评估了两个领域的APEX,机器学习和图像处理。对于图像处理应用,与通用CGRA相比,我们使用专用PE自动生成的CGRA的面积减少了5%至30%,能耗减少了22%至46%。对于机器学习应用程序,我们自动生成的CGRA与通用CGRA相比,能耗减少16%至59%,面积减少22%至39%。这项工作为创建应用程序域驱动的设计空间探索框架铺平了道路,该框架可以自动生成高效的可编程加速器,而硬件和编译器生成的设计工作量要少得多。

工具书类

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          封面图片ACM会议
          ASPLOS 2023:第28届ACM编程语言和操作系统架构支持国际会议记录,第3卷
          2023年3月
          820页
          国际标准图书编号:9781450399180
          内政部:10.1145/3582016

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          计算机协会

          美国纽约州纽约市

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          • 出版:2023年3月25日

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