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GPU tensor cores for fast arithmetic reductions
Indexado
WoS WOS:000556765200001
Scopus SCOPUS_ID:85090109540
DOI 10.1109/TPDS.2020.3011893
Año 2021
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



This article proposes a parallel algorithm for computing the arithmetic reduction of n numbers as a set of matrix-multiply accumulate (MMA) operations that are executed simultaneously by GPU tensor cores. The analysis, assuming tensors of size m x m, shows that the proposed algorithm has a parallel running time of T(n) = 5log(m2n) and a speedup of S = 4/5 log(2) m(2) over a canonical parallel reduction. Experimental performance results on a Tesla V100 GPU show that the tensor-core based approach is energy efficient and runs up to similar to 3.2x and 2x faster than a standard GPU-based reduction and Nvidia's CUB library, respectively, while keeping the numerical error below 1 percent with respect to a double precision CPU reduction. The chained design of the algorithm allows a flexible configuration of GPU thread-blocks and the optimal values found through experimentation agree with the theoretical ones. The results obtained in this work show that GPU tensor cores are relevant not only for Deep Learning or Linear Algebra computations, but also for applications that require the acceleration of large summations.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Computer Science, Theory & Methods
Engineering, Electrical & Electronic
Scopus
Signal Processing
Hardware And Architecture
Computational Theory And Mathematics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 NAVARRO-GUERRERO, CRISTOBAL ALEJANDRO Hombre Universidad Austral de Chile - Chile
2 Carrasco, Roberto Hombre Universidad Austral de Chile - Chile
3 Barrientos, Ricardo J. Hombre Universidad Católica del Maule - Chile
4 Riquelme, Javier A. Hombre Universidad Católica del Maule - Chile
5 Vega, Raimundo Hombre Universidad Austral de Chile - Chile

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Financiamiento



Fuente
FONDE-CYT
Research Project Fondecyt

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Agradecimientos



Agradecimiento
This project was supported by the research project FONDECYT No 11180881.
This project was supported by the research project FONDE-CYT No 11180881.

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