CSR: SMALL: Virtualized Accelerators for Scalable, Composable Architectures

CSR:小型:用于可扩展、可组合架构的虚拟化加速器

基本信息

  • 批准号:
    1718160
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-10-01 至 2022-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project seeks to develop fundamental technologies to enable the next-generation of computing devices that will power future ubiquitous computing devices such as smartphones, self-driving cars, and autonomous robots. The project develops novel tools and techniques at both the hardware and software layers of computer systems. This project will also train new graduate engineers in architecting complex computing systems, modern software and hardware design methodologies, and cutting edge machine learning techniques. All of these skillsets are in broad demand in US industry but have been underrepresented in STEM education.Heterogeneous architectures comprising general purpose processors, graphics processors, and hardware accelerators designed for specific computing tasks have been widely adopted in today's computing systems for both edge and cloud devices. Specialized computing blocks provide tremendous benefits in energy efficiency. However, a major challenge in the design of such systems is the loss of generality and flexibility that has limited their adoption to a small set of application domains that do not often change. Increased flexibility could be unlocked if accelerators were built from smaller dynamically composable blocks, but existing approaches are difficult to program and scale poorly. This project proposes a design flow to generate a templated System-on-Chip (Soc) with a composable accelerator system that can be physically instantiated for a range of computing platforms. Through a virtualization layer, collections of physical hardware blocks are exposed to software as virtual accelerators. To efficiently search the large design space of the SoC, new design space exploration techniques are under investigation.
该项目旨在开发基础技术,以支持下一代计算设备,这些计算设备将为智能手机、自动驾驶汽车和自主机器人等未来无处不在的计算设备提供动力。该项目在计算机系统的硬件和软件层开发新的工具和技术。该项目还将培训新的研究生工程师构建复杂的计算系统、现代软件和硬件设计方法以及尖端机器学习技术。所有这些技能在美国工业界都有广泛的需求,但在STEM教育中却没有得到充分的体现。包括通用处理器、图形处理器和为特定计算任务设计的硬件加速器在内的异构架构已被广泛应用于当今边缘和云设备的计算系统中。专门的计算模块在能源效率方面提供了巨大的好处。然而,在设计这样的系统的一个主要挑战是通用性和灵活性的损失,限制了他们的采用,不经常改变的应用程序域的一小部分。如果加速器是由更小的动态可组合块构建的,那么可以解锁更大的灵活性,但现有的方法很难编程和扩展。该项目提出了一个设计流程,以生成一个模板化的系统芯片(SoC)与可组合的加速器系统,可以物理实例化的计算平台的范围。通过虚拟化层,物理硬件块的集合作为虚拟加速器暴露给软件。为了有效地搜索SoC的大设计空间,正在研究新的设计空间探索技术。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Trireme: Exploration of Hierarchical Multi-level Parallelism for Hardware Acceleration
  • DOI:
    10.1145/3580394
  • 发表时间:
    2023-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Georgios Zacharopoulos;Adel Ejjeh;Ying Jing;En-Yu Yang;Tianyu Jia;I. Brumar;Jeremy Intan;Muhammad Huzaifa;S. Adve;Vikram S. Adve;Gu-Yeon Wei;D. Brooks
  • 通讯作者:
    Georgios Zacharopoulos;Adel Ejjeh;Ying Jing;En-Yu Yang;Tianyu Jia;I. Brumar;Jeremy Intan;Muhammad Huzaifa;S. Adve;Vikram S. Adve;Gu-Yeon Wei;D. Brooks
FlexACC: A Programmable Accelerator with Application-Specific ISA for Flexible Deep Neural Network Inference
FlexACC:具有特定于应用的 ISA 的可编程加速器,用于灵活的深度神经网络推理
  • DOI:
    10.1109/asap52443.2021.00046
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yang, En-Yu;Jia, Tianyu;Brooks, David;Wei, Gu-Yeon
  • 通讯作者:
    Wei, Gu-Yeon
Determining Optimal Coherency Interface for Many-Accelerator SoCs Using Bayesian Optimization
  • DOI:
    10.1109/lca.2019.2910521
  • 发表时间:
    2019-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    K. Bhardwaj;Marton Havasi;Yuan Yao;D. Brooks;José Miguel Hernández Lobato;Gu-Yeon Wei
  • 通讯作者:
    K. Bhardwaj;Marton Havasi;Yuan Yao;D. Brooks;José Miguel Hernández Lobato;Gu-Yeon Wei
A comprehensive methodology to determine optimal coherence interfaces for many-accelerator SoCs
EdgeBERT: Sentence-Level Energy Optimizations for Latency-Aware Multi-Task NLP Inference
  • DOI:
    10.1145/3466752.3480095
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Thierry Tambe;Coleman Hooper;Lillian Pentecost;Tianyu Jia;En-Yu Yang;M. Donato;Victor Sanh;P. Whatmough;Alexander M. Rush;D. Brooks;Gu-Yeon Wei
  • 通讯作者:
    Thierry Tambe;Coleman Hooper;Lillian Pentecost;Tianyu Jia;En-Yu Yang;M. Donato;Victor Sanh;P. Whatmough;Alexander M. Rush;D. Brooks;Gu-Yeon Wei
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David Brooks其他文献

The VPH-Physiome Project: Standards, tools and databases for multi-scale physiological modelling
VPH-Physiome 项目:多尺度生理建模的标准、工具和数据库
  • DOI:
    10.1007/978-88-470-1935-5_8
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    P. Hunter;C. Bradley;Randall Britten;David Brooks;L. Carotenuto;Richard Christie;Alejandro F Frangi;A. Garny;David Ladd;C. Little;D. Nickerson;P. Nielsen;Andrew L. Miller;X. Planes;Martin Steghoffer;A. Young;Tommy Yu
  • 通讯作者:
    Tommy Yu
Carbon Dependencies in Datacenter Design and Management
数据中心设计和管理中的碳依赖性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bilge Acun;Benjamin Lee;Fiodar Kazhamiaka;Aditya Sundarrajan;Kiwan Maeng;Manoj Chakkaravarthy;David Brooks;Carole
  • 通讯作者:
    Carole
Immune profiling of advanced, recurrent metastatic endometrial cancer using high-dimensional time-of-flight mass cytometry (CyTOF)
  • DOI:
    10.1016/s0090-8258(21)00972-0
  • 发表时间:
    2021-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Ramy Gadalla;Ben Wang;David Brooks;Daniela Matei;Panagiotis Konstantinopoulos;Matthew Block;Andrea Jewell;Stephanie Gaillard;Michael McHale;Carolyn McCourt;Eugenia Girda;Floor Backes;Theresa Werner;Linda Duska;Siobhan Kehoe;Ilaria Colombo;Rachel Wildman;John Wright;Gini Fleming;Pamela Ohashi
  • 通讯作者:
    Pamela Ohashi
Abortive keratoacanthoma: a hitherto unrecognised variant
  • DOI:
    10.3109/00313025.2010.522176
  • 发表时间:
    2010-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    David Weedon;David Brooks;Jonathan Malo;Richard Williamson
  • 通讯作者:
    Richard Williamson
Statistical study of UV spectral properties in flares using the multi-wavelength observations by IRIS, Hinode, SDO, and RHESSI
利用 IRIS、Hinode、SDO 和 RHESSI 的多波长观测对耀斑的紫外光谱特性进行统计研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kyoung SUN Lee;Kyoko Watanabe;Hirohisa Hara;David Brooks;Shinsuke Imada
  • 通讯作者:
    Shinsuke Imada

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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Collaborative Research:PPoSS:Planning: Streamware - A Scalable Framework for Accelerating Streaming Data Science
合作研究:PPoSS:规划:Streamware - 加速流数据科学的可扩展框架
  • 批准号:
    2118985
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Medium: A Cloudless Universal Translator
SHF:Medium:无云通用翻译器
  • 批准号:
    1704834
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SHF: Small: Exploration of energy-optimized computing architectures using integrated voltage regulators
SHF:小型:使用集成稳压器探索能源优化计算架构
  • 批准号:
    1218298
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: II-NEW: Prototyping Platform to Enable Power-Centric Multicore Research
协作研究:II-NEW:支持以功耗为中心的多核研究的原型设计平台
  • 批准号:
    1059264
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Neurology
神经病学
  • 批准号:
    G1100810/1
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Research Grant
Workshop to Define Student Collaborative Climate Science Research; Silver Spring, MD
定义学生协作气候科学研究的研讨会;
  • 批准号:
    1000357
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Travel Support for the 2010 IEEE International Symposium on Performance Analysis of Systems and Software
2010 年 IEEE 国际系统和软件性能分析研讨会的差旅支持
  • 批准号:
    0963160
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF CCF-CPA: Reliability in the Face of Variability under Nanoscale Technology Scaling
NSF CCF-CPA:纳米技术扩展下面对可变性的可靠性
  • 批准号:
    0702344
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
COLLABORATIVE RESEARCH -- CSR-EHS: Integrated Power Delivery - Hardware-Software Techniques to Eliminate Off-Chip Regulation from Embedded Systems
合作研究——CSR-EHS:集成供电——消除嵌入式系统片外调节的硬件-软件技术
  • 批准号:
    0720566
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: A Framework for Early-Stage Computer Architecture Design Space Exploration and Optimization
职业:早期计算机架构设计空间探索和优化的框架
  • 批准号:
    0448313
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 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
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    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
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    32000033
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
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    81900988
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    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
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    31870821
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Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
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    31772128
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水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
  • 批准号:
    91640114
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  • 资助金额:
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相似海外基金

CHS: Small: Audio-Visual Reconstruction for Immersive Virtualized Reality
CHS:小型:沉浸式虚拟现实的视听重建
  • 批准号:
    1910940
  • 财政年份:
    2019
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    1527535
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS: Small: A Virtualized Network Resource Pool for Software-Defined Network Management
NeTS:小型:用于软件定义网络管理的虚拟化网络资源池
  • 批准号:
    1423505
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
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TWC: Small: XCap: Practical Capabilities and Least Authority for Virtualized Environments
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  • 批准号:
    1319076
  • 财政年份:
    2013
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  • 项目类别:
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NeTS: Small: Collaborative Research: Enabling Network Agility Through Virtualized Infrastructure Migration
NetS:小型:协作研究:通过虚拟化基础设施迁移实现网络敏捷性
  • 批准号:
    1320662
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
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NRI: Small: Virtualized Robot Test and Integration Laboratory
NRI:小型:虚拟化机器人测试和集成实验室
  • 批准号:
    1317803
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS: Small: Collaborative Research: Enabling Network Agility Through Virtualized Infrastructure Migration
NetS:小型:协作研究:通过虚拟化基础设施迁移实现网络敏捷性
  • 批准号:
    1319490
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: Autonomous Performance and Power Control on Virtualized Servers
CSR:小型:虚拟化服务器上​​的自主性能和电源控制
  • 批准号:
    1217979
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NRI-Small: Virtualized Welding: A New Paradigm for Intelligent Welding Robots in Unstructured Environment
NRI-Small:虚拟化焊接:非结构化环境中智能焊接机器人的新范式
  • 批准号:
    1208420
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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知道了