| 并行规约与扫描原语在ReRAM架构上的性能优化 |
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| 引用本文： | 金洲,段懿洳,伊恩鑫,戢昊男,刘伟峰. 并行规约与扫描原语在ReRAM架构上的性能优化[J]. 国防科技大学学报, 2022, 44(5): 80-91 |
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| 作者姓名： | 金洲 段懿洳 伊恩鑫 戢昊男 刘伟峰 |
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| 作者单位： | 中国石油大学北京 信息科学与工程学院, 北京 102249 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(61972415)；计算机体系结构国家重点实验室开放课题资助项目(CARCHA202115) |
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| 摘 要： | 规约与扫描是并行计算中的核心原语,其并行加速至关重要。然而,冯·诺依曼体系结构下无法避免的数据移动使其面临“存储墙”等性能与功耗瓶颈。近来,基于ReRAM等非易失存储器的存算一体架构支持的原位计算可一步实现矩阵-向量乘,已在机器学习与图计算等应用中展现了巨大的潜力。提出面向忆阻器存算一体架构的规约与扫描的并行加速方法,重点阐述基于矩阵-向量乘运算的计算流程和在忆阻器架构上的映射方法,实现软硬件协同设计,降低功耗并提高性能。相比于GPU,所提规约与扫描原语可实现高达两个数量级的加速,平均加速比也可达到两个数量级。分段规约与扫描最大可达到五个(平均四个)数量级的加速,并将功耗降低79%。
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| 关 键 词： | 规约 扫描 ReRAM 存算一体架构 并行计算 |
| 收稿时间： | 2021-12-27 |
Accelerating parallel reduction and scan primitives on ReRAM-based architectures |
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| JIN Zhou,DUAN Yiru,YI Enxin,JI Haonan,LIU Weifeng. Accelerating parallel reduction and scan primitives on ReRAM-based architectures[J]. Journal of National University of Defense Technology, 2022, 44(5): 80-91 |
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| Authors: | JIN Zhou DUAN Yiru YI Enxin JI Haonan LIU Weifeng |
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| Affiliation: | College of Information Science and Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | reduction scan ReRAM processing in memory parallel computing |
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