Graph Neural Networks (GNNs) have drawn tremendous attention due to their unique capability to extend Machine Learning (ML) approaches to applications broadly-defined as having unstructured data, especially graphs. Compared with other Machine Learning (ML) modalities, the acceleration of Graph Neural Networks (GNNs) is more challenging due to the irregularity and heterogeneity derived from graph typologies. Existing efforts, however, have focused mainly on handling graphs' irregularity and have not studied their heterogeneity. To this end we propose H-GCN, a PL (Programmable Logic) and AIE (AI Engine) based hybrid accelerator that leverages the emerging heterogeneity of Xilinx Versal Adaptive Compute Acceleration Platforms (ACAPs) to achieve high-performance GNN inference. In particular, H-GCN partitions each graph into three subgraphs based on its inherent heterogeneity, and processes them using PL and AIE, respectively. To further improve performance, we explore the sparsity support of AIE and develop an efficient density-aware method to automatically map tiles of sparse matrix-matrix multiplication (SpMM) onto the systolic tensor array. Compared with state-of-the-art GCN accelerators, H-GCN achieves, on average, speedups of 1.1~2.3X.


翻译:与其它机器学习(ML)模式相比,图形神经网络的加速更具挑战性,因为来自图形类型学的不规则性和异质性。然而,现有的努力主要侧重于处理图形的不规则性,没有研究其异质性。为此,我们提议H-GCN、一个基于可编程逻辑的PL(可编程逻辑)和AIE(AI引擎)的混合加速器,利用Xilinx Versal兼容加速平台(ACAPs)的新兴异质性来达到高性能GNN的推断。特别是,H-GCN分区的每个图以其固有的异质性为基础,分为三个子图,并分别使用PL和AIE进行加工。为了进一步改进性能,我们探索AIE(可编程逻辑)和AIE(AI引擎)的混合加速器,利用 Xlinx Versive兼容性加速平台(AAPs)的新兴异质性能性,并开发一个高效的GMMAS-S-S-S-S-SDRO-S-S-S-SQRODMAR-S-S-S-SAL-Sl-Sl-S-Sl-S-S-Sl-S-SQ-Sl-Sl-SQ-SQ-SQ-Sl-Sl-Sl-S-S-S-S-S-Sl-S-S-Sl-S-S-S-S-S-S-S-SQ-S-S-S-Sl-S-S-S-S-S-Sl-S-S-S-S-S-S-M-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2020年6月12日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员