TCVT¶

指令示意图¶

简介¶

带指定舍入模式的逐元素类型转换。

数学语义¶

对每个元素 (i, j) 在有效区域内：

其中 rmode 是舍入策略（参见 pto::RoundMode）。

汇编语法¶

PTO-AS 形式：参见 PTO-AS 规范。

同步形式：

%dst = tcvt %src {rmode = #pto.round_mode<CAST_RINT>} : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>

AS Level 1（SSA）¶

%dst = pto.tcvt %src{rmode = #pto<round_mode xx>}: !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>

AS Level 2（DPS）¶

pto.tcvt ins(%src{rmode = #pto<round_mode xx>}: !pto.tile_buf<...>) outs(%dst : !pto.tile_buf<...>)

C++ 内建接口¶

声明于 include/pto/common/pto_instr.hpp 和 include/pto/common/constants.hpp：

template <typename TileDataD, typename TileDataS, typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TCVT(TileDataD &dst, TileDataS &src, RoundMode mode, SaturationMode satMode, WaitEvents &... events);

template <typename TileDataD, typename TileDataS, typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TCVT(TileDataD &dst, TileDataS &src, RoundMode mode, WaitEvents &... events);

约束¶

• dst 和 src 必须在形状/有效区域方面兼容，如实现所要求的。
• 对于给定的 RoundMode，转换 (src 元素类型) -> (dst 元素类型) 必须被目标支持。
• 实现说明 (A2A3/A5):
  • 一种形式接受显式的 SaturationMode，指定的饱和行为会直接传递给实现。
  • 另一种形式不显式给出 SaturationMode；此时实现会针对具体类型对选择目标定义的默认饱和行为。
  • 在 CPU 实现中，目前仅实现了不显式传入 SaturationMode 的形式。

支持的转换（A2A3 与 A5 并排对比）¶

源类型	A2A3 目标类型	A5 目标类型	差异
FP32	FP16, FP32（仅舍入）, BF16, I16, I32, I64	FP32, FP16, BF16, I16, I32, I64, FP8_E4M3, FP8_E5M2, H8	A5 新增 FP8/H8 目标
FP16	FP32, I32, I16, I8, U8, S4（int4b_t）	FP32, I32, I16, I8, U8, H8	A2A3 有 S4；A5 有 H8
BF16	FP32, I32	FP32, I32, FP16, FP4_E1M2X2, FP4_E2M1X2	A5 新增 FP16/FP4 目标
I16	FP16, FP32	U8, FP16, FP32, U32, I32	A5 新增 U8/U32/I32
I32	FP32, I16, I64, FP16（deq 路径）	FP32, I16, U16, I64, U8	A2A3 支持 I32 -> FP16（half，deq）；A5 不支持
I64	FP32, I32	FP32, I32	相同
U8	FP16	FP16, U16	A5 新增 U16
I8	FP16	FP16, I16, I32	A5 新增 I16/I32
S4（int4b_t）	FP16	N/A	A2A3 独有
U32	N/A	U8, U16, I16	A5 独有源类型
FP8_E4M3	N/A	FP32	A5 独有源类型
FP8_E5M2	N/A	FP32	A5 独有源类型
H8	N/A	FP32	A5 独有源类型
FP4_E1M2X2	N/A	BF16	A5 独有源类型
FP4_E2M1X2	N/A	BF16	A5 独有源类型

说明： - 关键差异：A2A3 支持 I32 -> FP16（half，deq 路径），A5 不支持 I32 -> FP16。 - A5 上不支持 FP16 -> FP8_E4M3 和 FP16 -> FP8_E5M2。

示例¶

自动（Auto）¶

#include <pto/pto-inst.hpp>

using namespace pto;

void example_auto() {
  using SrcT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 16>;
  using DstT = Tile<TileType::Vec, half, 16, 16>;
  SrcT src;
  DstT dst;
  TCVT(dst, src, RoundMode::CAST_RINT);
}

手动（Manual）¶

#include <pto/pto-inst.hpp>

using namespace pto;

void example_manual() {
  using SrcT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 16>;
  using DstT = Tile<TileType::Vec, half, 16, 16>;
  SrcT src;
  DstT dst;
  TASSIGN(src, 0x1000);
  TASSIGN(dst, 0x2000);
  TCVT(dst, src, RoundMode::CAST_RINT);
}

汇编示例（ASM）¶

自动模式¶

# 自动模式：由编译器/运行时负责资源放置与调度。
%dst = pto.tcvt %src{rmode = #pto<round_mode xx>}: !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>

手动模式¶

# 手动模式：先显式绑定资源，再发射指令。
# 可选（当该指令包含 tile 操作数时）：
# pto.tassign %arg0, @tile(0x1000)
# pto.tassign %arg1, @tile(0x2000)
%dst = pto.tcvt %src{rmode = #pto<round_mode xx>}: !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>

PTO 汇编形式¶

%dst = tcvt %src {rmode = #pto.round_mode<CAST_RINT>} : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>
# AS Level 2 (DPS)
pto.tcvt ins(%src{rmode = #pto<round_mode xx>}: !pto.tile_buf<...>) outs(%dst : !pto.tile_buf<...>)