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Accès ouvert déclaré 2026 conference-paper

TileGEMM: Boosting the Performance of GEMM on AMX-Powered CPUs by Exploiting Data Reuse

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

General Matrix Multiplication (GEMM) is the cornerstone of high-performance computing and deep learning. Its efficiency significantly influences the performance of applications ranging from large language models to scientific simulations. Intel Advanced Matrix Extensions (AMX) significantly boost matrix operations throughput, yet existing implementations underutilize its potential. The core bottleneck is that AMX’s unique microarchitectural constraints break the classic Advanced Vector Extensions 512 (AVX-512) GEMM paradigm, causing critical data reuse loss across the memory hierarchy: inefficient vector register reuse during mandatory layout transformation, poorly reconciled trade-off between Tile register reuse for partial sums and L1 cache locality, and severe buffer reuse degradation due to fine-grained update strategies. To address these challenges, we propose TileGEMM, a high-performance GEMM implementation on AMX that systematically enhances data reuse across the memory hierarchy. First, a dual Tile register layout transformation strategy eliminates redundant memory accesses, maximizing vector register reuse. Second, a multi-level cache- and Tile register-aware tiling strategy adopts a K-dimension-centric model under strict L1 capacity constraints, improving Tile register reuse for intermediate partial sums while preserving L1 cache locality. Third, a coarse-grained buffer update strategy with loop reordering extends transformed data residency, boosting buffer reuse and reducing transformation overhead. Extensive experiments in various matrix configurations show that TileGEMM achieves average speedups of 3.27 × and 1.27 × over AMX-based implementations LIBXSMM and OneDNN, and 10.30 × and 7.96 × over AVX-512-based implementations TVM and MKL, respectively.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
TileGEMM: Boosting the Performance of GEMM on AMX-Powered CPUs by Exploiting Data Reuse
Date Crossref
27/09/2026
Éditeur
ACM
Type
proceedings-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • National University of Defense Technology National Key Laboratory of Parallel and Distributed Computing pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

National Key Laboratory of Parallel and Distributed Computing — National University of Defense Technology.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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