Modelos precisos de los núcleos de matriz de AMD

Un estudio académico publicado en arXiv presenta modelos matemáticos precisos para los núcleos de matriz de las GPUs de AMD, un componente que no sigue el estándar IEEE 754 de punto flotante. La investigación, realizada por Faizan Ahmad Khattak, analiza las diferencias arquitectónicas en tres generaciones de GPUs AMD (CDNA 1, 2 y 3) y en los modelos MI100, MI210/250 y MI300A/300X. El trabajo destaca que la falta de documentación sobre los detalles de implementación, como el ancho del acumulador o la lógica de redondeo, impide la reproducibilidad de resultados entre dispositivos mediante control de software. Para resolver esto, los autores diseñaron vectores de prueba específicos que permiten identificar características numéricas únicas de cada arquitectura. Se desarrollaron modelos de software basados en MATLAB para cada arquitectura y se validaron mediante una suite de pruebas aleatoria de 10 millones de conjuntos de datos de entrada, utilizando una técnica de refinamiento iterativo hasta alcanzar la reproducibilidad a nivel de bit. Finalmente, los modelos se utilizaron como herramienta de investigación experimental para cuantificar las diferencias de precisión entre los núcleos de matriz de AMD y los tensor cores de NVIDIA, demostrando la utilidad de estos modelos para el análisis de rendimiento en aplicaciones de alto rendimiento.