In an effort to lower the barrier to the adoption of FPGAs by a broader community, today major FPGA vendors offer compiler toolchains for OpenCL code. While using these toolchain allows porting existing code to FPGAs, ensuring performance portability across devices (i.e., CPUs, GPUs and FPGAs) is not a trivial task. This is in part due to the different hardware characteristics of these devices, including the nature of the hardware parallelism and the memory bandwidth they offer. In particular, global memory accesses are known to be one of the main performance bottlenecks for OpenCL kernels deployed on FPGA. In this paper, we investigate the use of pipes to improve memory bandwidth utilization and performance of OpenCL kernels running on FPGA. This is done by separating the global memory accesses from the computation, enabling better use of the load units required to access global memory. We perform experiments on a set of broadly used benchmark applications with various compute and memory access patterns. Our experiments, conducted on an Intel Arria GX board, show that the proposed method is effective in improving the memory bandwidth utilization of most kernels, particularly those exhibiting irregular memory access patterns. This, in turn, leads to performance improvements, in some cases significant.


翻译:为了努力降低更广大社区采用FPGA的障碍,今天,FPGA的主要供应商为OpenCL码提供了编译工具链。虽然使用这些工具链可以将现有代码移植到FPGAs,但确保跨设备(即CPU、GPU和FPGAs)的性能可移动性并不是一项微不足道的任务,部分原因是这些装置的硬件特性不同,包括硬件平行性质和它们提供的记忆带宽。特别是,众所周知,全球记忆存取是FPGA上安装的 OpenCL内核的主要性能瓶颈之一。在本文中,我们调查如何使用管道改进OpenCL内核的内核利用和性能,这是通过将全球记忆存取与计算分开,从而能够更好地利用全球记忆所需的负载器。我们实验了一套广泛使用的基准应用程序,这些应用有各种精确和记忆存取模式。我们在Intel Arima GX 板上进行的实验表明,拟议的方法在改进记忆存取模式方面最为有效,特别是这些正常的利用。

0
下载
关闭预览

相关内容

OpenCL(Open Computing Language,开放计算语言)是一个为异构平台编写程序的框架,此异构平台可由 CPU,GPU 或其他类型的处理器组成。
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
49+阅读 · 2020年2月26日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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
0+阅读 · 2015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 · 2012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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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
0+阅读 · 2015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 · 2012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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员