Graph neural networks (GNNs), an emerging deep learning model class, can extract meaningful representations from highly expressive graph-structured data and are therefore gaining popularity for wider ranges of applications. However, current GNNs suffer from the poor performance of their sparse-dense matrix multiplication (SpMM) operator, even when using powerful GPUs. Our analysis shows that 95% of the inference time could be spent on SpMM when running popular GNN models on NVIDIA's advanced V100 GPU. Such SpMM performance bottleneck hinders GNNs' applicability to large-scale problems or the development of more sophisticated GNN models. To address this inference time bottleneck, we introduce ES-SpMM, a cache-first edge sampling mechanism and codesigned SpMM kernel. ES-SpMM uses edge sampling to downsize the graph to fit into GPU's shared memory. It thus reduces the computation cost and improves SpMM's cache locality. To evaluate ES-SpMM's performance, we integrated it with a popular GNN framework, DGL, and tested it using representative GNN models and datasets. Our results show that ES-SpMM outperforms the highly optimized cuSPARSE SpMM kernel by up to 4.35x with no accuracy loss and by 45.3x with less than a 1% accuracy loss.


翻译:正在形成的深层学习模型类“ 内网” 能够从高度直观的图形结构数据中获取有意义的表达方式,从而获得更广泛的应用范围。然而,即使是使用强大的 GPU, 目前的GNN 操作员的稀薄密度矩阵倍增机制(SpMM)的性能也很差。 我们的分析表明,95%的推论时间可以花在 SpMM 上运行广受欢迎的NNNNN 模型时,而NVIDIA 高级V100 GPU。 这种SpM 性能瓶颈阻碍 GNN 应用大型问题或开发更先进的GNN 模型。为了解决这一推论时间瓶问题,我们引入了ES-SpMM、一个缓存第一边缘取样机制和代码签名的 SpMM 内核。 ES- SpMM 使用边缘取样来缩小图形以适应 GPU的共同记忆。 这样可以降低计算成本并改进SpMMM的缓存地点。 为了评估ES- SpMMMMM的性能比我们高清晰度模型低廉度的S 4. SpMMS 和测试模型低度数据。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年9月10日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
Arxiv
13+阅读 · 2021年6月14日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Adaptive Neural Trees
Arxiv
4+阅读 · 2018年12月10日
VIP会员
最新内容
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
7+阅读 · 10月24日
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
9+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
17+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
9+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
13+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
19+阅读 · 10月15日
相关资讯
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年9月10日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员