[ISCA'20] DSAGEN

DSAGEN: Synthesizing Programmable Spatial Accelerators

Jian Weng, et.al. on May 1, 2020
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Abstract

도메인 특화 하드웨어 가속기는 범용 프로세서에 비해 수십 배의 속도 향상과 에너지 효율성을 제공할 수 있습니다. 그러나 이러한 가속기를 설계하고 소프트웨어 스택을 개발하는 데는 광범위한 수작업이 필요합니다. 자동 ASIC 생성(예: HLS)은 하드웨어가 유연하지 않기 때문에 충분하지 않을 수 있습니다. 이상적인 가속기 생성 프레임워크는 자동화 가능하며, 도메인에 대한 깊은 특화가 가능하고, 일관된 프로그래밍 인터페이스를 유지해야 합니다. 우리의 통찰은 많은 이전의 가속기 아키텍처가 소수의 하드웨어 프리미티브를 구성하여 근사화될 수 있다는 것입니다. 이러한 프리미티브는 특히 공간 아키텍처에서 유래한 것입니다. 주의 깊은 설계를 통해 컴파일러는 모듈형 및 구성 가능한 변환을 통해 주어진 프로그램의 특징을 활용하는 방법을 이해할 수 있습니다. 이는 입력 프로그램이 하드웨어 프리미티브 및 그 상호작용에 대한 친화성에 따라 가속기를 생성할 수 있는 패러다임을 제안합니다. 우리는 이 접근 방식을 사용하여 DSAGEN 프레임워크를 개발하여 재구성 가능한 가속기를 위한 하드웨어/소프트웨어 공동 설계 프로세스를 자동화합니다. 여러 기존 가속기에 대해 우리의 평가 결과, 컴파일러는 수동으로 튜닝된 버전의 89% 성능을 달성할 수 있음을 보여줍니다. 자동 설계 공간 탐색을 위해, 우리는 여러 작업 세트를 대상으로 하며, 생성된 하드웨어는 이전의 프로그래밍 가능한 가속기에 비해 평균 1.3× pref^2/mm^2를 보입니다.

Figure

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