IBM

Spécialisation "Dataflow Architectures for AI"

Ce spécialisation n'est pas disponible en Français (France)

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IBM

Spécialisation "Dataflow Architectures for AI"

Master Dataflow Architectures for AI.

Learn how dataflow accelerators execute, compile, move data, and achieve performance.

Kaoutar El Maghraoui

Instructeur : Kaoutar El Maghraoui

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4 semaines à compléter
à 8 heures par semaine
Planning flexible
Apprenez à votre propre rythme
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Ce que vous apprendrez

  • Understand how dataflow architectures execute AI workloads and how they differ from GPUs and other accelerators.

  • Trace AI workloads through PyTorch, compiler graphs, memory systems, and accelerator execution.

  • Profile, debug, and optimize AI workloads using compiler tools, performance analysis, and Roofline modeling.

Compétences que vous acquerrez

  • Catégorie : Artificial Intelligence and Machine Learning (AI/ML)
  • Catégorie : Computer Hardware
  • Catégorie : Computer Architecture
  • Catégorie : Memory Management
  • Catégorie : Debugging
  • Catégorie : Dependency Analysis
  • Catégorie : Performance Analysis
  • Catégorie : Dataflow
  • Catégorie : Large Language Modeling
  • Catégorie : Hardware Architecture
  • Catégorie : Performance Testing
  • Catégorie : Artificial Neural Networks
  • Catégorie : Performance Tuning
  • Catégorie : Analysis
  • Catégorie : Performance Measurement

Outils que vous découvrirez

  • Catégorie : PyTorch (Machine Learning Library)
  • Catégorie : Generative AI

Détails à connaître

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Enseigné en Anglais
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octobre 2026

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Spécialisation - série de 6 cours

The Accelerator Landscape

The Accelerator Landscape

COURS 1, 3 heures

Ce que vous apprendrez

  • ·Explain why AI workloads benefit from domain-specific accelerators using Amdahl's law and arithmetic intensity.

  • ·Compare execution and memory models across GPU, TPU, Cerebras, Groq, and IBM Spyre.

  • ·Use a roofline model to distinguish compute-bound from memory-bound workloads.

Compétences que vous acquerrez

Catégorie : Dataflow
Catégorie : Performance Testing
Catégorie : Hardware Architecture
Catégorie : Computer Architecture
Catégorie : Artificial Neural Networks
Catégorie : Large Language Modeling
Dataflow Execution Models

Dataflow Execution Models

COURS 2, 5 heures

Ce que vous apprendrez

  • ·Explain dataflow firing rules and the trade-offs of static and dynamic scheduling.

  • ·Trace a PyTorch model with torch.fx and annotate graph nodes with compute and memory cost.

  • ·Compare how TPU, Groq, Cerebras, and IBM Spyre implement dataflow execution.

Compétences que vous acquerrez

Catégorie : Dataflow
Catégorie : PyTorch (Machine Learning Library)
Catégorie : Computer Architecture
Catégorie : Hardware Architecture
Catégorie : Dependency Analysis
Catégorie : Analysis
Compilation for Dataflow

Compilation for Dataflow

COURS 3, 5 heures

Ce que vous apprendrez

  • Trace the PyTorch 2 compilation path from TorchDynamo through TorchInductor.

  • Find and fix graph breaks and diagnose recompilation in compiled models.

  • Compare fusion, tiling, layout, and scheduling decisions across Inductor, XLA, and Spyre.

Compétences que vous acquerrez

Catégorie : PyTorch (Machine Learning Library)
Catégorie : Computer Architecture
Catégorie : Hardware Architecture
Catégorie : Dataflow
Catégorie : Model Optimization
Catégorie : Performance Tuning
Catégorie : Debugging
Catégorie : Performance Testing
Memory Systems in Dataflow Architectures

Memory Systems in Dataflow Architectures

COURS 4, 5 heures

Ce que vous apprendrez

  • Explain why low-batch decode is often bandwidth-bound and estimate its arithmetic intensity.

  • Compare caches, scratchpads, and on-chip SRAM across accelerator architectures.

  • Size the KV cache and evaluate serving techniques that reduce or manage its memory cost.

Compétences que vous acquerrez

Catégorie : Memory Management
Catégorie : Computer Architecture
Catégorie : PyTorch (Machine Learning Library)
Catégorie : Hardware Architecture
Catégorie : Performance Tuning
Catégorie : Dataflow
Catégorie : Computer Hardware
Catégorie : Model Optimization
Debugging Across the Dataflow Stack

Debugging Across the Dataflow Stack

COURS 5, 2 heures

Ce que vous apprendrez

  • Locate failures in compiled AI workloads by compiler stage and software layer.

  • Distinguish numerical differences from logic bugs using high-precision references and tolerances.

  • Use ablation, provenance, logs, and comparison to narrow the first point of divergence.

Performance Modeling and Optimization

Performance Modeling and Optimization

COURS 6, 2 heures

Ce que vous apprendrez

  • Bound operation runtime from FLOPs and bytes and place workloads on a roofline.

  • Profile LLM decode and separate time dominated by compute, memory movement, and overhead.

  • Benchmark compiled inference correctly and tune serving shapes using measured evidence.

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Instructeur

Kaoutar El Maghraoui
6 Cours73 apprenants

Offert par

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Étudiant(e) depuis 2018
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Jennifer J.

Étudiant(e) depuis 2020
’J'ai directement appliqué les concepts et les compétences que j'ai appris de mes cours à un nouveau projet passionnant au travail.’

Larry W.

Étudiant(e) depuis 2021
’Lorsque j'ai besoin de cours sur des sujets que mon université ne propose pas, Coursera est l'un des meilleurs endroits où se rendre.’

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’Apprendre, ce n'est pas seulement s'améliorer dans son travail : c'est bien plus que cela. Coursera me permet d'apprendre sans limites.’

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