Memory efficiency is crucial in training deep learning networks on resource-restricted devices. During backpropagation, forward tensors are used to calculate gradients. Despite the option of keeping those dependencies in memory until they are reused in backpropagation, some forward tensors can be discarded and recomputed later from saved tensors, so-called checkpoints. This allows, in particular, for resource-constrained heterogeneous environments to make use of all available compute devices. Unfortunately, the definition of these checkpoints is a non-trivial problem and poses a challenge to the programmer - improper or excessive recomputations negate the benefit of checkpointing. In this article, we present XEngine, an approach that schedules network operators to heterogeneous devices in low memory environments by determining checkpoints and recomputations of tensors. Our approach selects suitable resources per timestep and operator and optimizes the end-to-end time for neural networks taking the memory limitation of each device into account. For this, we formulate a mixed-integer quadratic program (MIQP) to schedule operators of deep learning networks on heterogeneous systems. We compare our MIQP solver XEngine against Checkmate, a mixed-integer linear programming (MILP) approach that solves recomputation on a single device. Our solver finds solutions that are up to 22.5 % faster than the fastest Checkmate schedule in which the network is computed exclusively on a single device. We also find valid schedules for networks making use of both central processing units and graphics processing units if memory limitations do not allow scheduling exclusively to the graphics processing unit.


翻译:内存效率对于培训关于资源限制装置的深学习网络至关重要。 在后方调整过程中, 使用前方电压器来计算梯度。 尽管在后方调整中可以选择将这些依赖性保留在内存中, 直到重新使用, 一些前方电压器可以丢弃, 稍后再从已保存的高压器( 所谓的检查站) 中重新配置。 这特别允许资源限制的多元环境使用所有可用的计算设备。 不幸的是, 这些检查点的定义是一个非三重问题, 并且对程序员构成挑战 - 不适当或过量的重新计算否定了检查的好处。 在此文章中, 我们展示 XEngine, 一种让网络操作员在低层存储环境中安排不同设备。 我们的方法是按时间段和操作员选择合适的资源, 优化神经网络的端对端端到端时间, 将每个设备的内存限制考虑在内。 为此, 我们设置了一个混合内置的二次二次配置程序程序程序( MIQP), 将一个用于在内端系统进行深度学习网络操作操作的操作者( 仅限为 Central 的系统, 我们的内存系统对内存系统进行一次的内存时间列表进行中, 检查 MIQL

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
75+阅读 · 2022年6月28日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
177+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5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
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
Arxiv
20+阅读 · 2022年10月10日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5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
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