KernelCraft: 新興ハードウェア上でのエージェントによるメタ近接カーネル生成のベンチマーク

arXiv cs.LG / 2026/3/11

Signals & Early TrendsTools & Practical UsageModels & Research

要点

  • KernelCraftは、従来のカーネル開発の課題に対処し、革新的なISAを持つ新興AIアクセラレータ向けの低レベルカーネルの生成と最適化能力を評価するために設計された新しいベンチマークです。
  • このベンチマークは、関数呼び出しとフィードバック駆動のワークフローを採用し、エージェントがコンパイル、シミュレーション、正確性検証による自動フィードバックを用いて反復的にカーネルを改良します。
  • 3つの新興アクセラレータプラットフォームで20以上の機械学習タスクを対象にした実験では、トップのLLMエージェントが数回の改良ステップで有効かつ最適化されたカーネルを生成し、場合によっては従来のテンプレートベースのコンパイラ手法を上回る性能を示しました。
  • KernelCraftは、新しいハードウェア向けカーネル開発にかかる労力、時間、エラー率を大幅に削減し、革新的なAIアクセラレータの市場投入を促進する可能性を示しています。

計算機科学 > ハードウェアアーキテクチャ

arXiv:2603.08721 (cs)
[2026年2月10日に投稿]

題名:KernelCraft: 新興ハードウェア上でのエージェントによるクローズトゥメタルなカーネル生成のためのベンチマーク

Jiayi Nie および他11名の著者による「KernelCraft: 新興ハードウェア上でのエージェントによるクローズトゥメタルなカーネル生成のためのベンチマーク」という題名の論文のPDFを表示
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要旨:新しい命令セットアーキテクチャ(ISA)を備えた新規AIアクセラレータでは、開発者が低レベルのカーネルを手作業で作り込む必要があることが多く、その工程は時間がかかり、労力を要し、さらにエラーが起きやすい。そのため、多様なハードウェアターゲットに対してスケールさせることができず、新興のハードウェアプラットフォームが効率的に市場投入することを妨げている。LLMベースのコード生成が成熟したGPUエコシステムでは有望であることは示されてきたが、新しいISAを持つ新興ハードウェアに対して、エージェント型LLMシステムが迅速に妥当で効率的なカーネルを生成できるかどうかは依然として不明である。我々は、関数呼び出しとフィードバック主導のワークフローを通じて、カスタムアクセラレータ向けの低レベルカーネルを生成・最適化するLLMエージェントの能力を評価するための最初のベンチマークとして KernelCraft を提示する。KernelCraft では、エージェントがコンパイルチェック、シミュレーション、そしてグラウンドトゥルースに対する正しさ検証から得られる自動フィードバックを用いて、ISAおよびハードウェアの制約下でカーネルを洗練(リファイン)する。我々の実験では、3つの新興アクセラレータ基盤にまたがり、20以上のMLタスクに対してエージェント性能を評価する。それぞれのタスクに対して多様なタスク構成を5種類用意し、特にタスク構成の複雑さを対象とした詳細な評価を行う。4つの主要な推論モデルにおいて、上位のエージェントは、これまで見たことのないISAに対して、数ステップのリファインで機能的に妥当なカーネルを生成する。さらに、テンプレートベースのコンパイラによるベースラインと同等以上の性能を達成する最適化カーネルを得ることを示す。これにより、アクセラレータ設計者およびカーネル開発者のためのカーネル開発コストを削減できる可能性を示す。
分野: ハードウェアアーキテクチャ (cs.AR); 機械学習 (cs.LG); ソフトウェア工学 (cs.SE)
引用: arXiv:2603.08721 [cs.AR]
  (この版の場合は arXiv:2603.08721v1 [cs.AR]
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2603.08721
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DataCite 経由で発行された arXiv DOI

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作成者: Jiayi Nie [メールを表示]
[v1] 2026年2月10日(火)14:52:02 UTC(1,343 KB)
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