CNS Core Small: Simultaneous and Heterogeneous Multithreading

CNS Core Small:同时异构多线程

基本信息

  • 批准号:
    2231877
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 59.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-10-01 至 2026-09-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The significance of artificial intelligence (AI), machine learning (ML), data mining, and virtual/augmented/mixed reality (VR/AR/MR) in our everyday life has led to the adoption of hardware accelerators in modern computers. The existence of heterogeneous processing models in a computer is now ubiquitous. However, the entrenched computing and programming approaches and frameworks prevent the concurrent use of hardware accelerators. As a result, most hardware circuits are idle when executing applications, wasting power, consuming energy, and reducing battery life but making no contributions to computation. This proposed project, simultaneous and heterogeneous multithreading (SHMT), will revisit the entire stack of system architectures, including memory systems, operating systems, programming languages, and applications, to enable the concurrent use of all available hardware resources. SHMT will improve the utilization of precious hardware resources, reduce the energy consumption of computational tasks, shorten the execution time of applications, and lead to better user experiences on modern accelerator-rich computer systems. The experience of developing SHMT will help innovate educational materials in related computer engineering courses and create research opportunities for under-represented minority-serving institutions where we perform main research activities.Enabling simultaneous execution of parallel computation on heterogeneous processors requires SHMT to tackle challenges in allowing the programming framework to generate code segments where each performs parallel partitions of calculation for a task, extending the runtime system to ensure the qualities of execution results despite the various precisions, and hardware characteristics of each computing resource, providing mechanisms and abstractions for data sharing and exchanging in minimizing the overhead from the divergent data formatting demands on multiple types of processing resources, and potentially optimizing the scheduling policies and mechanisms to provide higher flexibility in task allocation. Specifically, the proposed project contains the following major tasks. (1) A programming framework and a set of applications support the SHMT model. (2) An intelligent runtime system guarantees the quality of results. (3) An innovative memory subsystem facilitates concurrent task execution on diverse computing resources. And potentially (4) A runtime system maximizes efficiency.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
人工智能(AI)、机器学习(ML)、数据挖掘和虚拟/增强/混合现实(VR/AR/MR)在我们日常生活中的重要性导致了现代计算机中硬件加速器的采用。计算机中异构处理模型的存在现在无处不在。然而,根深蒂固的计算和编程方法和框架阻止了硬件加速器的并发使用。因此,大多数硬件电路在执行应用程序时处于空闲状态,浪费功率,消耗能量,减少电池寿命,但对计算没有贡献。这个项目,同步和异构多线程(SHMT),将重新审视整个堆栈的系统架构,包括内存系统,操作系统,编程语言和应用程序,使所有可用的硬件资源的并发使用。SHMT将提高宝贵硬件资源的利用率,降低计算任务的能耗,缩短应用程序的执行时间,并在现代加速器丰富的计算机系统上带来更好的用户体验。开发SHMT的经验将有助于创新相关计算机工程课程的教育材料,并为我们开展主要研究活动的代表性不足的少数民族服务机构创造研究机会。实现在异构处理器上同时执行并行计算需要SHMT应对挑战,允许编程框架生成代码段,每个代码段执行任务的并行计算分区,扩展运行时系统以确保执行结果的质量,而不管每个计算资源的各种精度和硬件特性,提供用于数据共享和交换的机制和抽象以最小化来自对多种类型的处理资源的不同数据格式化需求的开销,并且潜在地优化调度策略和机制以在任务分配中提供更高的灵活性。具体而言,拟议项目包括以下主要任务。(1)一个编程框架和一组应用程序支持SHMT模型。(2)智能运行时系统保证了结果的质量。(3)一个创新的内存子系统促进了在不同计算资源上的并发任务执行。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

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 }}

Hung-Wei Tseng其他文献

Application of Multi-site Weather Generators for Investigating Wet and Dry Spell Lengths under Climate Change: A Case Study in Southern Taiwan
  • DOI:
    10.1007/s11269-012-0146-6
  • 发表时间:
    2012-09-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.700
  • 作者:
    Hung-Wei Tseng;Tao-Chang Yang;Chen-Min Kuo;Pao-Shan Yu
  • 通讯作者:
    Pao-Shan Yu
A Combined Statistical and Machine Learning Approach For Single Channel Speech Enhancement
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hung-Wei Tseng
  • 通讯作者:
    Hung-Wei Tseng
Future projection of drought risk in southern Taiwan under changing climate
  • DOI:
    10.1007/s11069-025-07409-7
  • 发表时间:
    2025-06-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.700
  • 作者:
    Jenq-Tzong Shiau;Chia-Mei Kao;Yo-Chen Kuo;Hung-Wei Tseng;Shien-Tsung Chen
  • 通讯作者:
    Shien-Tsung Chen
Citations of ETR&D and related journals, 1990–2004

Hung-Wei Tseng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('Hung-Wei Tseng', 18)}}的其他基金

CNS Core: Small: Re-engineering Applications for Tensor Processing Units
CNS 核心:小型:张量处理单元的重新设计应用
  • 批准号:
    2007124
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CSR: Rethinking the FTL in SSDs -- a file translation layer instead of a flash translation layer
CRII:CSR:重新思考 SSD 中的 FTL——文件转换层而不是闪存转换层
  • 批准号:
    1940046
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: IOQL: an I/O Interface for Near-Data Processing
CSR:小型:IOQL:用于近数据处理的 I/O 接口
  • 批准号:
    1940048
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: IOQL: an I/O Interface for Near-Data Processing
CSR:小型:IOQL:用于近数据处理的 I/O 接口
  • 批准号:
    1812987
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CSR: Rethinking the FTL in SSDs -- a file translation layer instead of a flash translation layer
CRII:CSR:重新思考 SSD 中的 FTL——文件转换层而不是闪存转换层
  • 批准号:
    1657039
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

胆固醇羟化酶CH25H非酶活依赖性促进乙型肝炎病毒蛋白Core及Pre-core降解的分子机制研究
  • 批准号:
    82371765
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
锕系元素5f-in-core的GTH赝势和基组的开发
  • 批准号:
    22303037
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于合成致死策略搭建Core-matched前药共组装体克服肿瘤耐药的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
鼠伤寒沙门氏菌LPS core经由CD209/SphK1促进树突状细胞迁移加重炎症性肠病的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肌营养不良蛋白聚糖Core M3型甘露糖肽的精确制备及功能探索
  • 批准号:
    92053110
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
Core-1-O型聚糖黏蛋白缺陷诱导胃炎发生并介导慢性胃炎向胃癌转化的分子机制研究
  • 批准号:
    81902805
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
原始地球增生晚期的Core-merging大碰撞事件:地核增生、核幔平衡与核幔边界结构的新认识
  • 批准号:
    41973063
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CORDEX-CORE区域气候模拟与预估研讨会
  • 批准号:
    41981240365
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    1.5 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
RBM38通过协助Pol-ε结合、招募core调控HBV复制
  • 批准号:
    31900138
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

CNS Core: Small: Core Scheduling Techniques and Programming Abstractions for Scalable Serverless Edge Computing Engine
CNS Core:小型:可扩展无服务器边缘计算引擎的核心调度技术和编程抽象
  • 批准号:
    2322919
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Network Wide Sensing by Leveraging Cellular Communication Networks
CNS 核心:小型:利用蜂窝通信网络进行全网络传感
  • 批准号:
    2343469
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: A Compilation System for Mapping Deep Learning Models to Tensorized Instructions (DELITE)
合作研究:CNS Core:Small:将深度学习模型映射到张量化指令的编译系统(DELITE)
  • 批准号:
    2230945
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: SmartSight: an AI-Based Computing Platform to Assist Blind and Visually Impaired People
合作研究:中枢神经系统核心:小型:SmartSight:基于人工智能的计算平台,帮助盲人和视障人士
  • 批准号:
    2418188
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Intelligent Fault Injection to Expose and Reproduce Production-Grade Bugs in Cloud Systems
CNS 核心:小型:智能故障注入以暴露和重现云系统中的生产级错误
  • 批准号:
    2317698
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NSF-AoF: CNS Core: Small: Towards Scalable and Al-based Solutions for Beyond-5G Radio Access Networks
合作研究:NSF-AoF:CNS 核心:小型:面向超 5G 无线接入网络的可扩展和基于人工智能的解决方案
  • 批准号:
    2225578
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Toward Opportunistic, Fast, and Robust In-Cache AI Acceleration at the Edge
CNS 核心:小型:在边缘实现机会主义、快速且稳健的缓存内 AI 加速
  • 批准号:
    2228028
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Repurposing Smartphones to Minimize Carbon
CNS 核心:小型:重新利用智能手机以最大限度地减少碳排放
  • 批准号:
    2233894
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Redesigning I/O Across Heterogeneous Systems
CNS 核心:小型:跨异构系统重新设计 I/O
  • 批准号:
    2231724
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: Creating An Extensible Internet Through Interposition
合作研究:CNS核心:小:通过介入创建可扩展的互联网
  • 批准号:
    2242503
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了