16位浮点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位浮点数（半精度）获得完全准确的结果。

为了加速通信（减少数据移动量），有没有办法在16位浮点数上调用MPI_Reduce() ？

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（我查看了MPI文档，但没有看到有关16位浮点数的任何信息。）

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 ）浮点数。

但是，您始终可以创建自己的MPI_Datatype和自己的自定义reduce操作。 下面的代码粗略地说明了如何做到这一点。 由于不清楚你正在使用哪个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);