Abstract-This paper beskriver en kompilator metod för att införa kommunikationsundvikande optimeringar i geometriska multigrid (GMG), en av de mest populära metoderna för att lösa partiella differentialekvationer. Kommunikationsundvikande optimeringar minskar vertikal kommunikation genom minneshierarkin och horisontell kommunikation över processer eller trådar, vanligtvis på bekostnad av att införa redundant beräkning. Vi fokuserar på att tillämpa dessa optimeringar på den smidiga operatören, vilket successivt minskar felet och står för den största delen av GMG:s utförandetid. Vår kompilatorteknik tillämpar både nya och kända transformationer för att härleda en implementation jämförbar med manuellt inställd kod. För att göra metoden portabel utforskar ett underliggande autotueringssystem avvägningen mellan minskad kommunikation och ökad beräkning, samt kompromisser i gängningssystem, för att automatiskt identifiera det bästa genomförandet för en viss arkitektur och vid varje beräkningsfas. Resultaten visar att vi kan fyrdubbla prestandan för den smidiga driften på de finaste rutnäten samtidigt som vi uppnår prestanda inom 94% av manuellt inställd kod. Sammantaget förbättrar vi den totala multigrid lösa tid med 2,5× utan att offra programer produktivitet.
En automatisk kompilatorteknik användes för att automatisera kommunikationsundvikande optimeringar för den smidiga operatören i MG REF.
Compiler generation and autotuning of communication-avoiding operators for geometric multigrid
{'venue': '20th Annual International Conference on High Performance Computing', 'journal': '20th Annual International Conference on High Performance Computing', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}