To efficiently support Large Language Models (LLMs), modern GPGPU architectures have introduced new features and programming paradigms, such as warp specialization. These features enable temporal overlap between the producer and consumer, as well as between matrix multiplication and activation function operations, substantially improving performance. To conduct effective AI infrastructure and computer architecture research, cycle-accurate simulators that support these new features, together with analytical models that faithfully capture workload characteristics, are essential. However, existing academic tools provide limited support for these emerging requirements. Existing cycle-accurate simulators do not incorporate new NVIDIA GPU features, such as the Tensor Memory Accelerator (TMA), in a timely manner. Moreover, existing analytical models can misestimate DRAM traffic under certain configurations. In this paper, we build Sim-FA, a cycle-accurate simulation framework for Hopper TMA/WGMMA pipelines. We first develop an operator-agnostic trace frontend that instruments kernels at the Triton TTGIR level and validates it on 23 GEMM shapes, achieving 5.49\% MAPE against H800, confirming that the simulator core is not tied to any single operator. Because FlashAttention-3 introduces additional complexity beyond standard TMA/WGMMA kernels (asymmetric producer-consumer pipelines, softmax, ping-pong synchronization), we further build an FA3-specialized frontend that achieves 5.7\% MAPE with a maximum error of 12.7\%. Within the same framework, SimFA-python serves as an analytical fast path for large-scale design-space exploration where cycle-accurate simulation is prohibitively slow; validated against cuTile kernels on Blackwell (GB10), it explains why existing analytical models can produce inaccurate traffic estimates.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
DeepSeek模型综述:V1 V2 V3 R1-Zero
专知会员服务
116+阅读 · 2025年2月11日
基于大语言模型的复杂任务自主规划处理框架
专知会员服务
103+阅读 · 2024年4月12日
GPT系列大模型在自然语言处理任务中的鲁棒性研究
专知会员服务
30+阅读 · 2024年3月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
基础 | GRU神经网络
黑龙江大学自然语言处理实验室
27+阅读 · 2018年3月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
0+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
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
0+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