In recent decades, High Performance Computing (HPC) has undergone significant enhancements, particularly in the realm of hardware platforms, aimed at delivering increased processing power while keeping power consumption within reasonable limits. The Intelligence Processing Unit (IPU) represents an entirely novel category of massively parallel processors, meticulously designed to expedite parallel computations through a multitude of processing cores and on-chip memory components interconnected via high-speed fabrics. While IPUs are primarily tailored for machine learning applications and come equipped with several libraries for the seamless implementation of neural networks, they also retain the capability to execute traditional parallel programs like matrix multiplication. However, it is essential to acknowledge that there are certain considerations and limitations when utilizing IPUs for such tasks. This paper embarks on an extensive analytical examination of matrix multiplications (MM) executed on an IPU, focusing on aspects such as execution efficiency and memory usage. Additionally, a comparative analysis is conducted, pitting the IPU against a GPU. Our findings indicate that IPUs can outperform modern GPUs, especially in handling the consistently challenging skewed matrix multiplication operations. For a more comprehensive understanding, we scrutinize various aspect ratios of matrices for these operations on an IPU and a Turing-class GPU (RTX 2080TI), revealing that the IPU consistently delivers more robust performance when dealing with skewed matrices compared to a GPU.


翻译:近几十年来,高性能计算(HPC)在硬件平台领域取得了显著进步,旨在提供更高处理能力的同时将功耗控制在合理范围内。智能处理单元(IPU)代表了一种全新的超大规模并行处理器类别,其设计通过高速互连网络连接的众多处理核心和片上存储组件来加速并行计算。尽管IPU主要为机器学习应用量身定制,并配备多个库以实现神经网络的便捷部署,但它们仍保留了执行传统并行程序(如矩阵乘法)的能力。然而,需要认识到在利用IPU执行此类任务时存在一定的考量与局限性。本文对IPU上执行的矩阵乘法(MM)开展了广泛分析,重点关注执行效率与内存使用等方面。此外,我们还将IPU与GPU进行了对比分析。研究结果表明,IPU在处理一贯具有挑战性的偏斜矩阵乘法运算时,能够超越现代GPU。为达成更全面的理解,我们考察了IPU与图灵架构GPU(RTX 2080TI)上不同长宽比矩阵的此类运算,揭示出IPU在处理偏斜矩阵时相比GPU始终展现出更强的性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
乌军利用美国“黄蜂”无人机摧毁俄军后勤
专知会员服务
2+阅读 · 6月7日
《支持作战级人机协同智能的交互式OODA流程》
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
8+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
9+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
10+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员