Deep Learning (DL) has shown impressive performance in many mobile applications. Most existing works have focused on reducing the computational and resource overheads of running Deep Neural Networks (DNN) inference on resource-constrained mobile devices. However, the other aspect of DNN operations, i.e. training (forward and backward passes) on smartphone GPUs, has received little attention thus far. To this end, we conduct an initial analysis to examine the feasibility of on-device training on smartphones using mobile GPUs. We first employ the open-source mobile DL framework (MNN) and its OpenCL backend for running compute kernels on GPUs. Next, we observed that training on CPUs is much faster than on GPUs and identified two possible bottlenecks related to this observation: (i) computation and (ii) memory bottlenecks. To solve the computation bottleneck, we optimize the OpenCL backend's kernels, showing 2x improvements (40-70 GFLOPs) over CPUs (15-30 GFLOPs) on the Snapdragon 8 series processors. However, we find that the full DNN training is still much slower on GPUs than on CPUs, indicating that memory bottleneck plays a significant role in the lower performance of GPU over CPU. The data movement takes almost 91% of training time due to the low bandwidth. Lastly, based on the findings and failures during our investigation, we present limitations and practical guidelines for future directions.


翻译:深度学习( DL) 在许多移动应用程序中表现出了令人印象深刻的绩效。 大部分现有工程都集中在减少运行深神经网络的计算和资源间接成本。 但是, DNN 操作的另一方面, 即智能手机 GPU 培训( 前向和后向通行证) 至今没有受到多少关注。 为此, 我们进行了初步分析, 以审查使用移动 GPU 进行智能手机设备培训的可行性。 我们首先使用开放源的移动 DL 框架( MNN) 及其 OpenCL 后端来计算 GPU 上的资源内核。 接下来, 我们观察到, CPN 的培训比 GPU 上的培训要快得多, 与这项观察相关的两个可能的瓶颈:(i) 计算和(ii) 记忆瓶颈。 为了解决计算瓶颈, 我们优化了 Op CLL后端的内核内核, 显示 2x 改进 (40- 70 GFLLOPs) 超过 CPU 的 CLF 15- 30 GLFOPs 。 然而, 我们发现, 在CDLPU 8 的低时空训练中, 在GPU 的低时程中, 中, 我们发现一个较慢的后端的运行中, 的后端的运行中, 显示在GPUPU值中, 的后端的完整中, 运行中, 我们的完整中, 的完整。

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。
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9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
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11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】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9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
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11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】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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
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