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COGNATE: Acceleration of Sparse Tensor Programs on Emerging Hardware using Transfer Learning

Created by
  • Haebom

저자

Chamika Sudusinghe, Gerasimos Gerogiannis, Damitha Lenadora, Charles Block, Josep Torrellas, Charith Mendis

개요

COGNATE는 희소 텐서 프로그램을 가속기에서 최적화하기 위한 새로운 프레임워크입니다. 기존의 ML 기반 비용 모델은 가속기 특성에 따라 많은 데이터가 필요하지만, COGNATE는 일반 목적 하드웨어(예: CPU)의 저렴한 데이터 샘플을 활용하여 비용 모델을 학습하고, 소량의 가속기 데이터로 미세 조정합니다. 이를 통해 하드웨어 플랫폼 간 입력 특징의 동질성을 활용하고 이질성을 효과적으로 완화하여 기존 방법보다 적은 데이터(5%)로 비슷한 성능을 달성합니다. SpMM과 SDDMM 연산에서 각각 평균 1.47배(최대 5.46배), 1.39배(최대 4.22배)의 속도 향상을 보였습니다.

시사점, 한계점

시사점:
일반 목적 하드웨어 데이터를 활용하여 초기 단계 가속기의 비용 모델 학습 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
기존 방법 대비 적은 데이터로도 높은 정확도의 비용 모델을 학습할 수 있습니다.
SpMM 및 SDDMM 연산에서 상당한 성능 향상을 달성했습니다.
희소 텐서 프로그램 최적화에 대한 새로운 접근 방식을 제시합니다.
한계점:
제시된 속도 향상은 특정 연산(SpMM, SDDMM)과 특정 가속기 환경에 국한될 수 있습니다.
다양한 종류의 희소 텐서 프로그램 및 가속기 아키텍처에 대한 일반화 가능성을 추가적으로 검증해야 합니다.
일반 목적 하드웨어와 가속기 간의 데이터 특징 차이가 큰 경우 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
다른 종류의 희소 연산에 대한 성능 평가가 필요합니다.
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