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High Performance OpenCL-Based GEMM Kernel Auto-Tuned by Bayesian Optimization

delete2025-09-01
delete0
PRE
AI
S
Shengle Lin
G
Guoqing Xiao
H
Haotian Wang
W
Wangdong Yang
李肯立 封面图
李肯立 (Kenli Li)
李克勤 封面图
李克勤 (Keqin Li)
DOI:10.1109/TPDS.2025.3587673delete
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摘要

摘要

En 中文
OpenCL已成为新兴异构设备和FPGA的首选框架,归因于其多功能性和可移植性。然而,基于OpenCL的数学库在充分利用设备性能方面仍面临挑战。在这些设备上部署高性能算术应用程序时,最重要的热点函数是通用矩阵-矩阵乘法(GEMM)。本研究提出了一种精心优化的OpenCL GEMM内核。我们增强的GEMM内核强调两项关键改进:1)三级双缓冲流水线,能够高效重叠数据获取与浮点运算;2)通过优化寄存器单元利用率,采用细粒度的私有内存预取策略以增加设备占用率。此外,本研究提出了一种贝叶斯优化(BO)调谐器用于内核自动调优。实验结果表明,在多种OpenCL设备上实现了显著的优化改进和性能优势。此外,BO调谐器表现出卓越的效率和鲁棒性,优于当代的调优方法。
Keyword:
OpenCL
GEMM
auto-tuning
Bayesian optimization
high-performance computing

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IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 封面图
IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
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hunan university
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