A Scalable BFloat16 Dot-Product Architecture for Deep Learning

舍入 计算机科学 可扩展性 延迟(音频) 深度学习 建筑 高效能源利用 能源消耗 规范化(社会学) 计算机体系结构 人工智能 工程类 电气工程 操作系统 数据库 艺术 社会学 视觉艺术 电信 人类学
作者
Jing Zhang,Libo Huang,Hongbing Tan,Zheng Zhong,Hui Guo
标识
DOI:10.1145/3583781.3590318
摘要

BFloat16(BF16) format has recently driven the development of deep learning due to its higher energy efficiency and less memory consumption than the traditional format. This paper presents a scalable BF16 dot-product(DoP) architecture for high-performance deep-learning computing. A novel 4-term DoP unit is proposed as a fundamental module in the architecture, which performs 4-term DoP operation in three cycles. More-term DoP units are constructed through the extension of the fundamental unit, in which early exponent comparison is performed to hide latency, and intermediate normalization and rounding are omitted to improve accuracy and further reduce latency. Compared with the discrete design, the proposed architecture reduces latency by 22.8% for 4-term DoP, and a larger proportion of latency is reduced as the size of the DoP operation increases. Compared with existing designs for BF16, the proposed architecture at 64-term exhibits better-normalized energy efficiency and higher throughput with at least 1.88× and 20.3× improvement, respectively.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
七薇完成签到 ,获得积分10
2秒前
好好吃饭应助Horizon采纳,获得30
2秒前
爱学习的小李完成签到 ,获得积分10
2秒前
HXT完成签到,获得积分10
2秒前
散装洋芋完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
传奇3应助悦耳黑夜采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
广东荔枝发布了新的文献求助10
4秒前
粒粒完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研顺利完成签到 ,获得积分10
4秒前
LeeHx完成签到,获得积分10
5秒前
zzzz完成签到 ,获得积分10
5秒前
pp完成签到,获得积分10
6秒前
深情安青应助yutingemail采纳,获得10
6秒前
wangsai0532完成签到,获得积分10
7秒前
亦木澜发布了新的文献求助10
7秒前
镓氧锌钇铀应助难过盼海采纳,获得20
7秒前
7秒前
7秒前
wgl200212发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
任性凝蝶完成签到,获得积分10
8秒前
sun发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇应助唠叨的耷采纳,获得10
9秒前
奋斗蚂蚁发布了新的文献求助10
9秒前
nyddyy完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
www完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
苏洋完成签到,获得积分10
10秒前
迷路的绿藻头完成签到,获得积分10
10秒前
桐桐应助Jake采纳,获得10
10秒前
10秒前
liuuuuuu完成签到,获得积分10
11秒前
大模型应助赵珂采纳,获得10
11秒前
胡咔咔发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
Teacher Wellbeing: Noticing, Nurturing, Sustaining, and Flourishing in Schools 800
Efficacy of sirolimus in Klippel-Trenaunay syndrome 500
上海破产法庭破产实务案例精选(2019-2024) 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5477776
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4579563
关于积分的说明 14369317
捐赠科研通 4507785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2470190
邀请新用户注册赠送积分活动 1457093
关于科研通互助平台的介绍 1431066