XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: Automatically Scalable Computation

XPS:完整:CCA:协作研究:自动可扩展计算

基本信息

  • 批准号:
    1438983
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-09-01 至 2015-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The era of performance scaling by increasing the performance ofindividual processors is over, having been replaced by the era ofmassive parallelism via multiple cores. Amdahl's law tells us thatour ability to parallelize computation is limited by the inherentlysequential portion of a computation. This unfortunate combinationof facts paints a bleak picture for the future of scalable software.This work explores a radical new approach to parallelism with thepotential to bypass Amdahl's Law. The approach used involves makinginformed predictions about computation likely to happen in thefuture, proactively executing likely computations in parallel withthe actual computation, and then "jumping forward in time" if theactual execution stumbles upon any of the predicted computationsthat have already been completed. This research touches many areaswithin Computer Science, i.e., architecture, compilers, machine learning,systems, and theory. Additionally, exploiting massively parallelcomputation will produce immediate returns in multiple scientificfields that rely on computation. The research here provides anapproach to speedup on such real-world problems.The approach used in this research views computational executionas moving a system through the enormously high dimensional spacerepresented by its registers and memory of a conventional single-threadedprocessor. It uses machine learning algorithms to observe executionpatterns to make predictions about likely future states of thecomputation. Based on these predictions, the system launchespotentially large numbers of speculative threads to execute fromthese likely computations, while the actual computation proceedsserially. At strategically chosen points, the main computationqueries the speculative executions to determine if any of thecompleted computation is useful; if it is, the main thread uses thespeculative computation to immediately begin execution where thespeculative computation left off, achieving a speed-up over theserial execution. This approach has the potential to be infinitelyscalable: the more cores, memory, and communication bandwidthavailable, the greater the potential for performance improvement.The approach also scales across programs -- if the program runningtoday happens upon a state encountered by a program running yesterday,the program can reuse yesterday's computation.
通过提高单个处理器的性能来扩展性能的时代已经结束,取而代之的是通过多核实现大规模并行的时代。阿姆达尔定律告诉我们,我们将计算并行化的能力受到计算固有的顺序部分的限制。这一不幸的事实组合为可伸缩软件的未来描绘了一幅黯淡的图景。这项工作探索了一种全新的并行性方法,有可能绕过Amdahl定律。使用的方法包括对未来可能发生的计算做出知情预测,主动执行可能的计算与实际计算并行,然后如果实际执行碰巧发现任何已经完成的预测计算,则在时间上向前跳跃。这项研究涉及到计算机科学的许多领域,即体系结构、编译器、机器学习、系统和理论。此外,利用大规模并行计算将在依赖计算的多个科学领域产生立竿见影的回报。这项研究提供了一种加速这类实际问题的方法。这项研究中使用的方法将计算执行视为将系统移动到由其寄存器和传统单线程处理器的内存所表示的极高维空间中。它使用机器学习算法来观察执行模式,以预测计算机未来可能的状态。基于这些预测,系统从这些可能的计算中启动潜在的大量推测性线程来执行,而实际的计算是按顺序进行的。在策略选择的点上,主计算查询推测执行,以确定完成的计算中是否有任何计算有用;如果有用,主线程使用推测计算立即开始执行,从推测计算停止的地方开始执行,从而实现比顺序执行更快的速度。这种方法具有无限可伸缩性的潜力:可用的内核、内存和通信带宽越多,性能改进的潜力就越大。这种方法还可以跨程序扩展--如果今天运行的程序遇到昨天运行的程序遇到的状态,程序可以重复使用昨天的计算。

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 }}

Margo Seltzer其他文献

Exploring the Whole Rashomon Set of Sparse Decision Trees
探索整个罗生门稀疏决策树集
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rui Xin;Chudi Zhong;Zhi Chen;Takuya Takagi;Margo Seltzer;Cynthia Rudin
  • 通讯作者:
    Cynthia Rudin
NetShaper: A Differentially Private Network Side-Channel Mitigation System
NetShaper:差分专用网络侧通道缓解系统
  • DOI:
    10.48550/arxiv.2310.06293
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Amir Sabzi;Rut Vora;Swati Goswami;Margo Seltzer;Mathias L'ecuyer;Aastha Mehta
  • 通讯作者:
    Aastha Mehta
CHERI-picking: Leveraging capability hardware for prefetching
CHERI-picking:利用功能硬件进行预取
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shaurya Patel;Sidhartha Agrawal;Alexandra Fedorova;Margo Seltzer
  • 通讯作者:
    Margo Seltzer
Synthesizing Device Drivers with Ghost Writer
使用 Ghost Writer 合成设备驱动程序
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bingyao Wang;Sepehr Noorafshan;Reto Achermann;Margo Seltzer
  • 通讯作者:
    Margo Seltzer
Amazing Things Come From Having Many Good Models
令人惊奇的事情来自于拥有许多好的模型
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Cynthia Rudin;Chudi Zhong;Lesia Semenova;Margo Seltzer;Ronald Parr;Jiachang Liu;Srikar Katta;Jon Donnelly;Harry Chen;Zachery Boner
  • 通讯作者:
    Zachery Boner

Margo Seltzer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('Margo Seltzer', 18)}}的其他基金

EAGER: Citation++: Data Citation, Provenance, and Documentation
EAGER:引文:数据引文、出处和文档
  • 批准号:
    1448123
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SI2-SSI: Collaborative Research: Bringing End-to-End Provenance to Scientists
SI2-SSI:协作研究:为科学家提供端到端的来源
  • 批准号:
    1450277
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: Automatically Scalable Computation
XPS:完整:CCA:协作研究:自动可扩展计算
  • 批准号:
    1533737
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Medium: Collaborative Research: Workload-Aware Storage Architectures for Optimal Performance and Energy Efficiency
CSR:中:协作研究:实现最佳性能和能源效率的工作负载感知存储架构
  • 批准号:
    1302334
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF: Request for Funding Student Participation in the File and Storage Technology (FAST) 2010
NSF:申请资助学生参与文件和存储技术 (FAST) 2010
  • 批准号:
    1023169
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Scalable Data Management Using Metadata and Provenance
协作研究:使用元数据和来源的可扩展数据管理
  • 批准号:
    0937914
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SGER: PQL: A Path Query Language
SGER:PQL:路径查询语言
  • 批准号:
    0849392
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SENSORS: Hourglass: An Infrastructure for Sensor Network
传感器:沙漏:传感器网络基础设施
  • 批准号:
    0330244
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ANT: A Coherent Framework for Computer Science Education
ANT:计算机科学教育的连贯框架
  • 批准号:
    9950239
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: High Performance Storage Systems
职业:高性能存储系统
  • 批准号:
    9502156
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

钴基Full-Heusler合金的掺杂效应和薄膜噪声特性研究
  • 批准号:
    51871067
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: SPARTA: a Stream-based Processor And Run-Time Architecture
XPS:完整:CCA:协作研究:SPARTA:基于流的处理器和运行时架构
  • 批准号:
    1547036
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: Cymric: A Flexible Processor-Near-Memory System Architecture
XPS:完整:CCA:Cymric:灵活的处理器近内存系统架构
  • 批准号:
    1533767
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: Automatically Scalable Computation
XPS:完整:CCA:协作研究:自动可扩展计算
  • 批准号:
    1533663
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: Automatically Scalable Computation
XPS:完整:CCA:协作研究:自动可扩展计算
  • 批准号:
    1533737
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: NUMB: Exploiting Non-Uniform Memory Bandwidth for Computational Science
XPS:FULL:CCA:NUMB:利用非均匀内存带宽进行计算科学
  • 批准号:
    1533885
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: Full: CCA: Enhancing Scalability and Energy Efficiency in Extreme-Scale Parallel Systems through Application-Aware Communication Reduction
XPS:完整:CCA:通过减少应用程序感知通信来增强超大规模并行系统的可扩展性和能源效率
  • 批准号:
    1438286
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: CASH: Cost-aware Adaptation of Software and Hardware
XPS:完整:CCA:协作研究:CASH:软件和硬件的成本意识适应
  • 批准号:
    1439156
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: SPARTA: a Stream-based Processor And Run-Time Architecture
XPS:完整:CCA:协作研究:SPARTA:基于流的处理器和运行时架构
  • 批准号:
    1439165
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: SPARTA: a Stream-based Processor And Run-Time Architecture
XPS:完整:CCA:协作研究:SPARTA:基于流的处理器和运行时架构
  • 批准号:
    1439097
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: CCA: Collaborative Research: Automatically Scalable Computation
XPS:完整:CCA:协作研究:自动可扩展计算
  • 批准号:
    1439069
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 11.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了