c++ - 16 位 float MPI_Reduce？

Question

我有一个分布式应用程序，它使用 MPI_Reduce() 进行某些通信。在精度方面，我们使用 16 位 float (半精度)得到完全准确的结果。

要加速通信(减少数据移动量)，有没有办法在 16 位 float 上调用 MPI_Reduce()？

---

(我查看了 MPI 文档，没有看到任何关于 16 位 float 的信息。)

Answer 1

MPI 标准在其内部数据类型中仅定义了 32 位 (MPI_FLOAT) 或 64 位 (MPI_DOUBLE) float 。

但是，您始终可以创建自己的 MPI_Datatype 和您自己的自定义归约操作。下面的代码给出了一些关于如何执行此操作的粗略概念。由于不清楚您使用的是哪种 16 位浮点实现，我将简单地将类型称为 float16_t，将加法操作称为 fp16_add()。

// define custom reduce operation
void my_fp16_sum(void* invec, void* inoutvec, int *len,
              MPI_Datatype *datatype) {
    // cast invec and inoutvec to your float16 type
    float16_t* in = (float16_t)invec;
    float16_t* inout = (float16_t)inoutvec;
    for (int i = 0; i < *len; ++i) {
        // sum your 16 bit floats
        *inout = fp16_add(*in, *inout);
    }
}

// ...

//  in your code:

// create 2-byte datatype (send raw, un-interpreted bytes)
MPI_Datatype mpi_type_float16;
MPI_Type_contiguous(2, MPI_BYTE, &mpi_type_float16);
MPI_Type_commit(&mpi_type_float16);

// create user op (pass function pointer to your user function)
MPI_Op mpi_fp16sum;
MPI_Op_create(&my_fp16_sum, 1, &mpi_fp16sum);

// call MPI_Reduce using your custom reduction operation
MPI_Reduce(&fp16_val, &fp16_result, 1, mpi_type_float16, mpi_fp16sum, 0, MPI_COMM_WORLD);

// clean up (freeing of the custom MPI_Op and MPI_Datatype)
MPI_Type_free(&mpi_type_float16);
MPI_Op_free(&mpi_fp16sum);