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VORTEXM4: small SGEMM/DGEMM (n < 128) and GEMV-like shapes slower than other libraries

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Évaluation

Difficulté
5/5
Temps estimé
Plus d'une semaine
Accessibilité débutants
35/100
Type d'issue
Fonctionnalité
Clarté
Plutôt claire
Activité
Active
Stack technique
c
Domaine
backend, performance

Piste de recherche

Start with kernel/arm64/sme2_gemm_impl.h and inspect the s2_gemm path for small multiply counts, then trace GEMM_GEMV_FORWARD for GEMV-like shapes. The issue lists three possible optimization directions but does not identify tests or a single target behavior; first reproduce the VORTEXM4 benchmarks from tesch1/mtgemm-a. Done means benchmark results improve for the cited small shapes while larger cases remain competitive.

Rédigé par le modèle d'indexation à partir du texte de l'issue.

Description

SGEMM/DGEMM on VORTEXM4 for small problems (M4 Pro, one thread, from the tesch1/mtgemm-a benchmarks against OpenBLAS develop 5137bb6):

case OpenBLAS best other
SGEMM col-major n = 4 / 8 / 12 / 16 2 / 7 / 19 / 39 GFLOPS Eigen 5 / 32 / 59 / 73
SGEMM col-major n = 32 / 64 227 / 887 MTGEMM-A 315 / 1089
DGEMM col-major n = 24 / 48 64 / 177 Accelerate 88 / 291
GEMM with one side = 1 (GEMV-like) 26 Accelerate 74
8 x 8 x 4096, 16 x 16 x 4096 (fp32) 95 / 353 Eigen 149 / 592

From n = 128 up OpenBLAS is at 0.94-0.99x of the best.

Background: below 3000 multiply-adds s2_gemm (kernel/arm64/sme2_gemm_impl.h) runs plain C loops; above, each call enters streaming mode (about 28 ns) and packs both operands. Possible work:

  • a register-blocked NEON micro-kernel without packing for the plain-loop range;
  • less per-call overhead on the SME2 path from 14^3 to 96^3 (MTGEMM-A is up to 1.8x faster per call there);
  • for the GEMV-like shapes, a faster GEMV on VORTEXM4 (the GEMM_GEMV_FORWARD path).
Langage dominant
C
Étoiles
7.6k
Forks
1.7k
Merge moyen
1 j 18 h
PR mergées (30 j)
46

Préparer son environnement

Ce projet ne fournit ni conteneur de développement, ni Dockerfile, ni guide de contribution : l'installation est à votre charge. Commencez par son README, et consultez notre guide de la première contribution pour les étapes générales.

Par où commencer

  1. Lisez l'issue en entier, puis le guide de contribution du projet.
  2. Signalez en commentaire que vous la prenez — cela évite que deux personnes fassent le même travail.
  3. Forkez le dépôt et travaillez sur une branche.
  4. Ouvrez une pull request qui référence le numéro de l'issue.

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