REACT: A Framework for Rapid Exploration of Approximate - PowerPoint PPT Presentation

REACT: ¡A ¡Framework ¡for ¡Rapid ¡ Exploration ¡of ¡Approximate ¡ Computing ¡Techniques Mark ¡Wyse , ¡André ¡Baixo, ¡Thierry ¡Moreau, ¡Bill ¡Zorn James ¡Bornholt, ¡Adrian ¡Sampson, ¡Luis ¡Ceze, ¡Mark ¡Oskin University ¡of ¡Washington

Motivation Understand ¡current ¡research Investigate ¡new ¡techniques Evaluate ¡impact ¡of ¡existing ¡techniques

Overview Taxonomy Framework Dimensions Details Conclusions Early ¡Results

Taxonomy 𝑄 𝑦 − 𝐵 𝑦 ≤ 𝜁 ¡∀ ¡𝑦 Determinism Pr ¡ (|𝑄(𝑦) − 𝐵(𝑦)| > 𝜁) < 𝑄 ¡∀ ¡𝑦 Granularity Hardware/Software Computational ¡Resource(s)

Nondeterministic Deterministic Bit-­‑Width ¡Reduction Fine ¡Grained Float-­‑to-­‑Fixed ¡Conversion DRAM ¡Refresh ¡Rate Fuzzy ¡Memoization SRAM ¡Soft ¡Error ¡Exposure Hierarchical ¡FPU Approximate Storage ¡(PCM) Load ¡Value ¡Approximation Soft ¡Fault Tolerance Lossy Compression ¡and ¡Data ¡Packing Synchronization ¡Elision Precision ¡Scaling ¡ALU Voltage ¡Overscaling Reduced-­‑Precision ¡FPU Underdesigned Multiplier Coarse ¡Grained Algorithm ¡Selection Code ¡Perforation Error ¡Prone Processors Interpolated ¡Memoization Neural ¡Acceleration ¡(Analog) Neural ¡Acceleration ¡(ASIC, FPGA, ¡GPU) Parallel ¡Pattern ¡Replacement Parameter ¡Adjustment

REACT A ¡Framework ¡for ¡ R apid ¡ E xploration ¡of ¡ A pproximate ¡ C omputing ¡ T echniques

Application ¡Profiler ¡& ¡Energy ¡Model Intel ¡Pin ¡tool Custom, ¡linear ¡model Insn Count ¡+ ¡Arch ¡Events Simple, ¡understandable Validated ¡against ¡McPAT

Error ¡Injection ACCEPT int i, p; APPROX int a; Runtime ¡error ¡injection APPROX int data[N]; Simple ¡API a = data[i] * p; Arbitrary ¡error ¡models

Approximation ¡Models

Early ¡Results ¡-­‑ Sobel ?

Early ¡Results ¡– FFT1D

Conclusions Coarse-­‑grained ¡superior ¡to ¡fine-­‑grained Coarse-­‑grained, ¡Nondeterministic!

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