論文の概要: FP8 is All You Need (Part 2): Efficient Ozaki-Bailey Style FFT Through Tensor-core Garner Reformulation and Kulisch Escape Route
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.23698v1
- Date: Thu, 28 May 2026 03:49:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-28 23:46:52.309833
- Title: FP8 is All You Need (Part 2): Efficient Ozaki-Bailey Style FFT Through Tensor-core Garner Reformulation and Kulisch Escape Route
- Title(参考訳): FP8は必要なすべて(第2報) テンソルコアガーナー改築とクリッシュエスケープルートによる高効率大崎ベイリー型FFT
- Abstract要約: NVIDIAのBlackwell Ultra (B300)は、FP64ベクターのスループットをGPU当たり1.3TFLOPSに削減している。
Ozaki Scheme IIフレームワークは、FP8テンソルコアを介して高密度行列乗算をルーティングすることで、FP64等価スループットを回復する。
本稿では,第5次標準プリミティブである3次元FFTを付加する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.5752282186775997
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: NVIDIA's Blackwell Ultra (B300) cuts FP64 vector throughput to ~1.3 TFLOPS per GPU, roughly 30x below B200 and well below the level at which bandwidth-limited FP64 workloads stay memory-bound. The Ozaki Scheme II framework recovers FP64-equivalent throughput by routing dense matrix multiply through FP8 tensor cores with a mantissa-sliced Chinese-remainder reconstruction. A companion Part (1) paper covers dense GEMM, batched GEMV, stencils, and SpMV; this paper adds the fifth canonical primitive, the 3-D FFT. We present Ozaki-Bailey FFT, an emulated 3-D FFT via the Bailey six-step decomposition with both 1-D FFT GEMMs on FP8 tensor cores. Bailey's small inner factor k ~ sqrt(N) (k=32 for N=1024) puts the kernel in the regime k << r^2, where the third TME parameter gamma (reconstruction latency) binds rather than amortising. Garner reconstruction splits into Phase A (inner products on FP8/INT8 tensor cores, ~1 ms for 1024^3 on B300) and Phase B (per-output reduction). We identify Kulisch fixed-point complete arithmetic as a Phase B reformulation that keeps full FP64 accuracy while running entirely on the INT32 SIMT pipe. We derive closed-form bandwidth-parity floors. The native FP64 floor is 1.56*B_HBM (12.5 TF at 8 TB/s): B300's 1.3 TF sits ~10x below, Rubin's 33 TF within 4%. The Kulisch escape route needs an INT32 sub-floor 8.25*B_HBM and an FP8 floor 170*B_HBM; B300 meets both. The projection is ~18 ms for 1024^3 at full FP64, essentially the 12.9 ms memory roof. A GPU meets memory-roof FFT parity if it satisfies either the native floor or both Kulisch floors. If the projection holds in practice, B300 becomes viable for full-FP64 FFT through software alone, motivating a libKulisch library and benchmark campaign.
- Abstract(参考訳): NVIDIAのBlackwell Ultra (B300)は、FP64ベクターのスループットをGPU当たり1.3TFLOPSに削減し、B200の約30倍、帯域幅制限のFP64ワークロードがメモリバインドされるレベルよりかなり低い。
Ozaki Scheme II フレームワークは,FP8 テンソルコアに高密度行列乗算をルーティングすることで,FP64 等価スループットを回復する。
第1部 紙は高密度GEMM, バッチGEMV, ステンシル, SpMVをカバーし, 第5次標準プリミティブである3次元FFTを付加する。
本稿では,FP8テンソルコア上の1次元FFT GEMMを用いて,ベイリー6ステップ分解による3次元FFTをエミュレートしたOzaki-Bailey FFTを提案する。
ベイリーの小さな内因子 k ~ sqrt(N) (k=32 for N=1024) は、核を状態 k << r^2 に配置する。
ガーナー再構成はフェーズA(FP8/INT8テンソルコアの内積、B300では1024^3で約1ms)とフェーズB(出力削減)に分けられる。
我々は、クリシュの不動点完全算術を、INT32 SIMTパイプ上で完全に動作しながらフルFP64の精度を維持する位相Bの修正とみなす。
閉形式の帯域幅平らなフロアを導出する。
FP64のフロアは1.56*B_HBM(12.5 TF at 8 TB/s)で、B300の1.3 TFは10倍、ルービンの33 TFは4%である。
クリシュの脱出経路にはINT32サブフロア8.25*B_HBMとFP8フロア170*B_HBMが必要である。
プロジェクションはフルFP64では1024^3で約18ms、本質的には12.9msのメモリ屋根である。
GPUは、ネイティブフロアまたは両方のクリッシュフロアを満たす場合、FFTパリティのメモリルーフを満たす。
実際にプロジェクションが保留されている場合、B300はソフトウェアだけでフルFP64 FFTに対応し、libKulischライブラリとベンチマークキャンペーンを動機付ける。
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