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1 | Week | Date | Topic | Reading Material | Due Dates | ||||||||||||||||||||
2 | 1 | Jan 9 (Mon) | - Introduction, Motivation, and Course Logistics | - Mutlu, Onur, et al. "A modern primer on processing in memory." Emerging Computing: From Devices to Systems. Springer, Singapore, 2023. 171-243. | |||||||||||||||||||||
3 | Jan 11 (Wed) | - Memory Basics and Background | - Kim, Yoongu, et al. "A case for exploiting subarray-level parallelism (SALP) in DRAM." 2012 39th Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA). IEEE, 2012. | ||||||||||||||||||||||
4 | 2 | Jan 16 (Mon) | No lecture --- Martin Luther King Holiday | Deadline for selecting your paper and presentation slot, due on Jan 16th at 11:59pm | |||||||||||||||||||||
5 | Jan 18 (Wed) | - Processing using DRAM - How to review, present, and critique a paper | - Seshadri, Vivek, et al. "RowClone: Fast and energy-efficient in-DRAM bulk data copy and initialization." Proceedings of the 46th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO), 2013. | Paper review #1 | |||||||||||||||||||||
6 | 3 | Jan 23 (Mon) | - Processing near memory - Guest lecture 1: UPMEM | - UPMEM presentation at Hot Chips 2019 - https://www.upmem.com/ressources/ - Gómez-Luna, Juan, et al. "Benchmarking memory-centric computing systems: Analysis of real processing-in-memory hardware." 2021 12th International Green and Sustainable Computing Conference (IGSC). IEEE, 2021. | |||||||||||||||||||||
7 | Jan 25 (Wed) | - Processing using DRAM - How to review, present, and critique a paper - Project ideas | - Chang, Kevin K., et al. "Low-cost inter-linked subarrays (LISA): Enabling fast inter-subarray data movement in DRAM." 2016 IEEE International Symposium on High Performance Computer Architecture (HPCA). IEEE, 2016. - Seshadri, Vivek, et al. "Ambit: In-memory accelerator for bulk bitwise operations using commodity DRAM technology." 2017 50th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO). IEEE, 2017. | ||||||||||||||||||||||
8 | 4 | Jan 30 (Mon) | - Automata Processor (An example of processing near DRAM) | - Dlugosch, Paul, et al. "An efficient and scalable semiconductor architecture for parallel automata processing." IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 25.12 (2014): 3088-3098. - Sadredini, Elaheh, et al. "eAP: A scalable and efficient in-memory accelerator for automata processing." Proceedings of the 52nd Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO), 2019. - Sadredini, Elaheh, et al. "Impala: Algorithm/architecture co-design for in-memory multi-stride pattern matching." 2020 IEEE international symposium on high performance computer architecture (HPCA). IEEE, 2020. - Sadredini, Elaheh, et al. "A scalable solution for rule-based part-of-speech tagging on novel hardware accelerators." Proceedings of the 24th ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery & Data Mining (KDD), 2018. | Project proposal document submission, due on Jan 30 at 11:59 PM Paper review #2 | ||||||||||||||||||||
9 | Feb 1 (Wed) | Project proposal presentations | |||||||||||||||||||||||
10 | 5 | Feb 6 (Mon) | - Near Memeory Computing (instructor lecture) - Student paper presentation: Erfan Shayegani | Ke, Liu, et al. "Recnmp: Accelerating personalized recommendation with near-memory processing." 2020 ACM/IEEE 47th Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA). IEEE, 2020. | Paper review #3 | ||||||||||||||||||||
11 | Feb 8 (Wed) | - Processing using Caches (instructor lecture) - Student presentation: Ivann De la Cruz | Aga, Shaizeen, et al. "Compute caches." 2017 IEEE International Symposium on High Performance Computer Architecture (HPCA). IEEE, 2017. Huang, Min, et al. "An energy efficient 32-nm 20-mb shared on-die L3 cache for intel® xeon® processor E5 family." IEEE Journal of Solid-State Circuits 48.8 (2013): 1954-1962. | Paper review #4 | |||||||||||||||||||||
12 | 6 | Feb 13 (Mon) | - Cryptography with in-cache computing (instructor lecture) - Student presentation: Stanley Zhao | Eckert, Charles, et al. "Neural cache: Bit-serial in-cache acceleration of deep neural networks." 2018 ACM/IEEE 45Th annual international symposium on computer architecture (ISCA). IEEE, 2018. | Paper review #5 | ||||||||||||||||||||
13 | Feb 15 (Wed) | - Side channel attacks in Processing-in-Memory architectures - Student presentation: Pedram Zaree | Wang, Ziyu, et al. "Side-channel attack analysis on in-memory computing architectures." arXiv preprint arXiv:2209.02792 (2022). | Paper review #6 & #7 | |||||||||||||||||||||
14 | 7 | Feb 20 (Mon) | No lecture -- Presidents' Day Holiday | ||||||||||||||||||||||
15 | Feb 22 (Wed) | - In-NVM Processing - Student presentation: Ratnodeep Bandyopadhyay - Student presentation: Manjeet Singh Bhatia | Chi, Ping, et al. "Prime: A novel processing-in-memory architecture for neural network computation in reram-based main memory." ACM SIGARCH Computer Architecture News 44.3 (2016): 27-39. Shafiee, Ali, et al. "ISAAC: A convolutional neural network accelerator with in-situ analog arithmetic in crossbars." ACM SIGARCH Computer Architecture News 44.3 (2016): 14-26. | Project progress report, due on Feb 21th at 11:59 PM Paper review #8 & #9 | |||||||||||||||||||||
16 | 8 | Feb 27 (Mon) | - Data security for processing in memory (Instructor lecture) - Student presentation: Sahar Ghoflsaz | Xiong, Wenjie, et al. "SecNDP: Secure Near-Data Processing with Untrusted Memory." 2022 IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA). IEEE, 2022. | Paper review #10 | ||||||||||||||||||||
17 | Mar 1 (Wed) | - In-Storage Processing - Student presentation: Amirali Mazooji - Student presentation: Lawrence Wang | Hu, Yu-Ching, et al. "Dynamic multi-resolution data storage." Proceedings of the 52nd Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture. 2019. Ruan, Zhenyuan, Tong He, and Jason Cong. "{INSIDER}: Designing {In-Storage} Computing System for Emerging {High-Performance} Drive." 2019 USENIX Annual Technical Conference (USENIX ATC 19). 2019. | Paper review #11 & #12 | |||||||||||||||||||||
18 | 9 | Mar 6 (Mon) | - Side channel attacks in Processing-in-Memory architectures - Student presentation: Qun Lou | Ensan, Sina Sayyah, et al. "SCARE: Side Channel Attack on In-Memory Computing for Reverse Engineering." IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems 29.12 (2021): 2040-2051 | |||||||||||||||||||||
19 | Mar 8 (Wed) | ||||||||||||||||||||||||
20 | 10 | Mar 13 (Mon) | Final project presentations | ||||||||||||||||||||||
21 | Mar 15 (Wed) | Final project presentations | Final report and implementation submission, due on March 19th at 11:59 PM | ||||||||||||||||||||||
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