SHF: Medium: Collaborative Research: An Inspector/Executor Compilation Framework for Irregular Applications

SHF:Medium:协作研究:针对不规则应用的检查器/执行器编译框架

基本信息

  • 批准号:
    1564074
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-09-01 至 2021-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Computational science and engineering provides inexpensive exploration of physical phenomena and design spaces and helps direct experimentation and advise theory. Irregular applications such as molecular dynamics simulations, n-body simulations, finite element analysis, and big graph analytics constitute a critical and significant portion of scientific computing applications. An irregular application is characterized by having indirect memory accesses that cannot be determined when the application is being compiled, therefore severely limiting the applicability of the large body of work on parallelizing compiler technology. Consequently, irregular applications, which are so important in pushing forward the frontiers of science, place a very large burden on computational and domain scientists in developing high-performance implementations for the ever-changing landscape of parallel architectures. The intellectual merit of this project is to develop a compiler and runtime framework for irregular applications, particularly well suited for sparse matrix and graph computations that underlie critical problems in computational science and data science. The broader impact is to provide domain scientists a powerful tool for optimizing and porting performance-critical, irregular computations to current and future multi-core processors and many-core accelerators. The PIs will also continue efforts in outreach and diversity to increase the participation in STEM careers, particularly among women and underrepresented minorities.The approach in this project is to extend the well-established inspector/executor paradigm where the computational dependence structure (based on the memory access pattern) is determined at runtime, and runtime information is passed to a compile-time generated executor. Specifically, an inspector can examine the memory access patterns early in the computation at runtime, and an executor leverages this information to perform data and computation reordering and scheduling to affect memory hierarchy and parallelism optimizations. The project is developing a compiler and runtime framework with new abstractions for expressing and manipulating inspectors; these inspectors may then be integrated nearly seamlessly with each other and with existing compiler optimizations (e.g., loop tiling) to optimize executors. The project is also extending prior work that supports non-affine input code and mixes compile-time and runtime optimization. The resulting system increases the productivity of expert programmers in achieving both high performance and portability on a wide variety of irregular applications.
计算科学和工程提供了对物理现象和设计空间的廉价探索,并有助于指导实验和建议理论。不规则的应用,例如分子动力学模拟,N体模拟,有限元分析和大图分析,构成了科学计算应用的关键和重要部分。 不规则应用的特征是在汇编应用程序时无法确定间接内存访问,因此严重限制了大型工作在并行编译器技术上的适用性。因此,不规则的应用在推动科学领域非常重要的是,对计算和领域科学家的巨大负担在为不断变化的平行建筑景观开发高性能实施时,给了很大的负担。该项目的智力优点是为不规则应用程序开发编译器和运行时框架,特别适合稀疏矩阵和图表计算,这些计算是计算科学和数据科学中关键问题的基础。更广泛的影响是为领域科学家提供一种强大的工具,可针对当前和未来的多核处理器和多核加速器优化和移植至关重要的性能,不规则计算。 PI还将继续在外展和多样性方面努力,以增加对STEM职业的参与,尤其是在女性和代表性不足的少数群体中。该项目的方法是扩展良好的检查员/执行者范式,其中计算依赖性结构(基于内存访问模式(基于内存)在运行时确定,并将运行时信息确定为编译时产生的执行者。具体来说,检查员可以在运行时的计算早期检查内存访问模式,而执行者则利用此信息执行数据和计算重新排序并计划以影响内存层次结构和并行性优化。该项目正在开发一个编译器和运行时框架,并具有新的抽象来表达和操纵检查员;然后,可以将这些检查人员几乎彼此无缝集成,并与现有的编译器优化(例如,循环瓷砖)进行优化。该项目还扩展了支持非诉式输入代码的先前工作,并混合了编译时和运行时优化。最终的系统提高了专家程序员在各种不规则应用程序上达到高性能和便携性方面的生产率。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Mary Hall其他文献

Extreme Heterogeneity 2018 - Productive Computational Science in the Era of Extreme Heterogeneity: Report for DOE ASCR Workshop on Extreme Heterogeneity
极端异质性 2018 - 极端异质性时代的高效计算科学:DOE ASCR 极端异质性研讨会报告
  • DOI:
    10.2172/1473756
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    64.8
  • 作者:
    J. Vetter;R. Brightwell;M. Gokhale;P. McCormick;Robert Ross;J. Shalf;K. Antypas;D. Donofrio;T. Humble;Catherine C. Schuman;B. V. Van Essen;Shinjae Yoo;A. Aiken;D. Bernholdt;S. Byna;K. Cameron;Frank Cappello;Barbara M. Chapman;A. Chien;Mary Hall;R. Hartman;Z. Lan;M. Lang;John D. Leidel;Sherry Li;R. Lucas;J. Mellor;Paul Peltz Jr.;T. Peterka;M. Strout;Jeremiah J. Wilke
  • 通讯作者:
    Jeremiah J. Wilke
Seasonal mortality amongst UK occupational pension scheme members 2000–2016
2000-2016 年英国职业养老金计划成员的季节性死亡率
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mary Hall;Rabia Naqvi
  • 通讯作者:
    Rabia Naqvi
Tu1272 A TISSUE SYSTEMS PATHOLOGY TEST OBJECTIVELY RISK-STRATIFIES PATIENTS WITH BARRETT'S ESOPHAGUS: RESULTS FROM A MULTICENTER U.S. CLINICAL EXPERIENCE
  • DOI:
    10.1016/s0016-5085(23)03356-5
  • 发表时间:
    2023-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Nicholas A. Villa;Miguel Ordonez-Castellanos;Michael A. Yodice;Christian Smolko;Mary Hall;Rebecca J. Critchley-Thorne;Harshit S. Khara;David L. Diehl
  • 通讯作者:
    David L. Diehl
Biochemical and morphological studies on human kidneys preserved for transplantation.
对保存用于移植的人类肾脏进行生化和形态学研究。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1983
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    M. W. Kahng;A. Trifillis;Mary Hall;Annette L. Regec;Benjamin F. Trump
  • 通讯作者:
    Benjamin F. Trump
Performance Engineering: Understanding and Improving thePerformance of Large-Scale Codes
性能工程:理解和提高大规模代码的性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    D. Bailey;R. Lucas;P. Hovland;Boyana Norris;Kathy Yelick;Daniel Gunter;B. Supinski;Daniel J. Quinlan;Pat Worley;Jeffrey S. Vetter;P. Roth;J. Mellor;A. Snavely;J. Hollingsworth;Daniel A. Reed;Rob Fowler;Ying Zhang;Mary Hall;Jacqueline Chame;Jack J. Dongarra;Shirley Moore
  • 通讯作者:
    Shirley Moore

Mary Hall的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Mary Hall', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: SHF: Medium: Co-Optimizing Computation and Data Transformations for Sparse Tensors
协作研究:SHF:中:稀疏张量的协同优化计算和数据转换
  • 批准号:
    2107556
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: PPoSS: Planning: Performance Scalability, Trust, and Reproducibility: A Community Roadmap to Robust Science in High-throughput Applications
协作研究:PPoSS:规划:性能可扩展性、信任和可重复性:高通量应用中稳健科学的社区路线图
  • 批准号:
    2028955
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
EAGER: BPCnet: A Broadening Participation Resource Portal
EAGER:BPCnet:扩大参与资源门户
  • 批准号:
    1830364
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Student Travel Support for the 2011 ACM SIGPLAN PLDI Conference
2011 年 ACM SIGPLAN PLDI 会议的学生旅行支持
  • 批准号:
    1135751
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF Small: A Compiler-Based Auto-Tuning Framework for Many-Core Code Generation
SHF Small:用于多核代码生成的基于编译器的自动调优框架
  • 批准号:
    1018881
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: DDDAS-SMRP: Optimizing Signal and Image Processing in a Dynamic, Data-Driven Application System
合作研究:DDDAS-SMRP:在动态、数据驱动的应用系统中优化信号和图像处理
  • 批准号:
    0911750
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRI: CRD: Raising the Standard of Scientific Publishing Through an Experiment Archive
CRI:CRD:通过实验档案提高科学出版标准
  • 批准号:
    0709430
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR---AES: Collaborative Research: Intelligent Optimization of Parallel and Distributed Applications (WP2)
CSR---AES:协作研究:并行和分布式应用的智能优化(WP2)
  • 批准号:
    0615412
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CSR---AES: Collaborative Research: Intelligent Design and Optimization of Parallel and Distributed Applications
CSR---AES:协作研究:并行和分布式应用的智能设计和优化
  • 批准号:
    0509517
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: DDDAS-SMRP: Optimizing Signal and Image Processing in a Dynamic, Data-Driven Application System
合作研究:DDDAS-SMRP:在动态、数据驱动的应用系统中优化信号和图像处理
  • 批准号:
    0540407
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

复合低维拓扑材料中等离激元增强光学响应的研究
  • 批准号:
    12374288
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于管理市场和干预分工视角的消失中等企业:特征事实、内在机制和优化路径
  • 批准号:
    72374217
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    41.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
托卡马克偏滤器中等离子体的多尺度算法与数值模拟研究
  • 批准号:
    12371432
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
中等质量黑洞附近的暗物质分布及其IMRI系统引力波回波探测
  • 批准号:
    12365008
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
中等垂直风切变下非对称型热带气旋快速增强的物理机制研究
  • 批准号:
    42305004
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: SHF: Medium: Differentiable Hardware Synthesis
合作研究:SHF:媒介:可微分硬件合成
  • 批准号:
    2403134
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: Enabling Graphics Processing Unit Performance Simulation for Large-Scale Workloads with Lightweight Simulation Methods
合作研究:SHF:中:通过轻量级仿真方法实现大规模工作负载的图形处理单元性能仿真
  • 批准号:
    2402804
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: Tiny Chiplets for Big AI: A Reconfigurable-On-Package System
合作研究:SHF:中:用于大人工智能的微型芯片:可重新配置的封装系统
  • 批准号:
    2403408
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: Toward Understandability and Interpretability for Neural Language Models of Source Code
合作研究:SHF:媒介:实现源代码神经语言模型的可理解性和可解释性
  • 批准号:
    2423813
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: Enabling GPU Performance Simulation for Large-Scale Workloads with Lightweight Simulation Methods
合作研究:SHF:中:通过轻量级仿真方法实现大规模工作负载的 GPU 性能仿真
  • 批准号:
    2402806
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了