SHF: Small: Non-Uniformity--Centric Program Optimizations for Dynamic Computations on Chip Multiprocessors

SHF:小:片上多处理器动态计算的非均匀性以程序优化为中心

基本信息

  • 批准号:
    1320796
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 42.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-09-01 至 2014-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This research project is motivated by a growing gap between trends in processor development and needs of modern data-intensive dynamic applications ranging from differential equation solvers to data mining tools to particle dynamics simulations, playing an essential role in science and humanity. These applications feature tremendous amounts of data accesses as well as complex patterns in data accesses or control flows. The properties make them a great challenge for modern processors which are evolving exactly opposite to these applications' needs: A chip's aggregate computing power is rapidly outgrowing memory bandwidth; the rise of throughput-oriented manycores makes system throughput even more sensitive to irregular computations. The new paradigm of program optimizations, non-uniformity--centric, distinctively takes the non-uniform inter-core relations in modern systems as the first-order constraint for program optimizations. The proposed framework named PipeReg is a new way to reorganize data accesses and threads during run time to reduce the influence of irregular computations on the throughput of massively parallel processors. In addition, a novel kind of program transformations, neighborhood-aware, exploiting non-uniform interactions among threads in on-chip storage in a multi-socket multicore system. Together, the two techniques will synergistically remove some important barriers for data-intensive dynamic applications to tap into the full power of future computing systems. The outcome from this research will provide essential support for enhancing the computing efficiency of data-intensive dynamic applications in the era of heterogeneous parallel systems. Because of the critical roles of these applications, this research will help foster sustained advancement in science, commerce, health, and other areas.
该研究项目的动机是处理器开发趋势与现代数据密集型动态应用程序(从微分方程求解器到数据挖掘工具再到粒子动力学模拟)需求之间的差距越来越大,在科学和人类中发挥着至关重要的作用。这些应用程序具有大量的数据访问以及数据访问或控制流中的复杂模式。这些特性使它们成为现代处理器的巨大挑战,而现代处理器的发展与这些应用程序的需求完全相反:芯片的总计算能力正在迅速增长,超过内存带宽;面向吞吐量的众核的兴起使系统吞吐量对不规则计算更加敏感。以非一致性为中心的程序优化新范式,将现代系统中核间关系的非一致性作为程序优化的一阶约束。PipeReg是一种新的方法来重新组织数据访问和线程在运行时,以减少不规则的计算对大规模并行处理器的吞吐量的影响。此外,一种新颖的程序转换,邻域感知,利用非均匀的相互作用,在多插槽多核系统中的片上存储器中的线程。这两种技术将共同消除数据密集型动态应用程序的一些重要障碍,以充分利用未来计算系统的全部功能。研究结果将为异构并行系统时代提高数据密集型动态应用程序的计算效率提供必要的支持。由于这些应用程序的关键作用,这项研究将有助于促进科学,商业,健康和其他领域的持续进步。

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 }}

Xipeng Shen其他文献

Large-Scale Program Behavior Analysis for Adaptation and Parallelization
用于适应和并行化的大规模程序行为分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Xipeng Shen
  • 通讯作者:
    Xipeng Shen
Can PCM Benefit GPU? Reconciling Hybrid Memory Design with GPU Massive Parallelism for Energy Efficiency
PCM 能给 GPU 带来好处吗?
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bin Wang;Bo Wu;Dong Li;Xipeng Shen;Weikuan Yu;Yizheng Jiao;J. Vetter
  • 通讯作者:
    J. Vetter
Seeds of SEED: New Security Challenges for Persistent Memory
SEED 的种子:持久内存的新安全挑战
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Naveed Ul Mustafa;Yuanchao Xu;Xipeng Shen;Yan Solihin
  • 通讯作者:
    Yan Solihin
IDE Augmented with Human-Learning Inspired Natural Language Programming
IDE 通过人类学习启发的自然语言编程进行了增强
HPCFAIR: Enabling FAIR AI for HPC Applications
HPCFAIR:为 HPC 应用程序启用 FAIR AI

Xipeng Shen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('Xipeng Shen', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: CSR: Medium: Scaling Secure Serverless Computing on Heterogeneous Datacenters
协作研究:CSR:中:在异构数据中心上扩展安全无服务器计算
  • 批准号:
    2312207
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SBIR Phase I: Enabling Real-Time AI on End Devices through Compression-Compilation Co-Design
SBIR 第一阶段:通过压缩编译协同设计在终端设备上启用实时人工智能
  • 批准号:
    2104298
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Understanding and Strengthening Memory Security for Non-Volatile Memory
合作研究:CNS 核心:中:理解和加强非易失性内存的内存安全性
  • 批准号:
    2107068
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Workshop on Inter-Disciplinary Research Challenges in Computer Systems
计算机系统跨学科研究挑战研讨会
  • 批准号:
    1823068
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Improving Memory Performance on Fused Architectures through Compiler and Runtime Innovations
SHF:小型:通过编译器和运行时创新提高融合架构的内存性能
  • 批准号:
    1525609
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Non-Uniformity--Centric Program Optimizations for Dynamic Computations on Chip Multiprocessors
SHF:小:片上多处理器动态计算的非均匀性以程序优化为中心
  • 批准号:
    1455404
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Input-Centric Program Behavior Analysis and Adaptation
职业:以输入为中心的程序行为分析和适应
  • 批准号:
    1455733
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Input-Centric Program Behavior Analysis and Adaptation
职业:以输入为中心的程序行为分析和适应
  • 批准号:
    0954015
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CPA-CPL: Exploring and Exploiting Heterogeneous Cache Sharing in Chip Multiprocessors Systems for Locality Optimization and Proactive Cache Management
CPA-CPL:探索和利用芯片多处理器系统中的异构缓存共享,实现局部优化和主动缓存管理
  • 批准号:
    0811791
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CSR-AES: Collaborative Research: Behavior-Based Speculative Parallelization and Optimization on Desktop Multiprocessors
CSR-AES:协作研究:桌面多处理器上基于行为的推测并行化和优化
  • 批准号:
    0720499
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
  • 批准号:
    32000033
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
  • 批准号:
    31972324
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
  • 批准号:
    81900988
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
  • 批准号:
    31802058
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
  • 批准号:
    31870821
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
  • 批准号:
    31772128
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
  • 批准号:
    81704176
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
  • 批准号:
    91640114
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

NSF-BSF: SHF: CCF: Small: Collaborative Research: Hardware/Software Design of Durable Data Structures and Algorithms for Non-Volatile Main Memory
NSF-BSF:SHF:CCF:小型:协作研究:非易失性主存储器的持久数据结构和算法的硬件/软件设计
  • 批准号:
    1909715
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Graph-X: Exploiting Hidden Parallelism of Irregular and Non-Stencil Computation in High-Level Synthesis
SHF:小:Graph-X:在高级综合中利用不规则和非模板计算的隐藏并行性
  • 批准号:
    1908177
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF-BSF: SHF: CCF: Small: Collaborative Research: Hardware/Software Design of Durable Data Structures and Algorithms for Non-Volatile Main Memory
NSF-BSF:SHF:CCF:小型:协作研究:非易失性主存储器的持久数据结构和算法的硬件/软件设计
  • 批准号:
    1908806
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Ferroelectric Transistor based Coupled Oscillators for Non-Boolean Computing
SHF:小型:用于非布尔计算的基于铁电晶体管的耦合振荡器
  • 批准号:
    1717999
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Collaborative Research: Multi-level Non-volatile FPGA Synthesis to Empower Efficient Self-adaptive System Implementations
SHF:小型:协作研究:多级非易失性 FPGA 综合,实现高效自适应系统
  • 批准号:
    1820537
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Ferroelectric Transistor based Coupled Oscillators for Non-Boolean Computing
SHF:小型:用于非布尔计算的基于铁电晶体管的耦合振荡器
  • 批准号:
    1814756
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS: SHF: Small: Architectural Support for Efficient and Programmable Non-Volatile Main Memory
CNS:SHF:小型:对高效可编程非易失性主存储器的架构支持
  • 批准号:
    1717486
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Virtualization of Heterogeneous and Non-Uniform Memory Hierarchy
SHF:小型:异构和非统一内存层次结构的虚拟化
  • 批准号:
    1617749
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: RUI: Characterizing, Detecting, and Fixing Performance Bugs That Have Non-Intrusive Fixes
SHF:小:RUI:表征、检测和修复具有非侵入式修复的性能错误
  • 批准号:
    1644285
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: RUI: Characterizing, Detecting, and Fixing Performance Bugs That Have Non-Intrusive Fixes
SHF:小:RUI:表征、检测和修复具有非侵入式修复的性能错误
  • 批准号:
    1528134
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 42.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了