TMOV

指令示意图

TMOV tile operation

简介

在 Tile 之间移动/复制,可选应用实现定义的转换模式。

在 Tile 之间移动/复制,可选通过模板参数和重载选择实现定义的转换模式。

TMOV 用于:

  • Vec -> Vec 移动
  • Mat -> Left/Right/Bias/Scaling/Scale(微缩放)移动(取决于目标)
  • Acc -> Vec 移动(取决于目标)

数学语义

概念上在有效区域上将元素从 src 复制或转换到 dst。确切的转换取决于所选模式和目标。

对于纯复制情况:

\[ \mathrm{dst}_{i,j} = \mathrm{src}_{i,j} \]

汇编语法

PTO-AS 形式:参见 PTO-AS 规范

PTO AS 设计建议将 TMOV 拆分为一系列操作:

%left  = tmov.m2l %mat  : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>
%right = tmov.m2r %mat  : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>
%bias  = tmov.m2b %mat  : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>
%scale = tmov.m2s %mat  : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>
%vec   = tmov.a2v %acc  : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>
%v1    = tmov.v2v %v0   : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>

AS Level 1(SSA)

%dst = pto.tmov.s2d %src  : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>

AS Level 2(DPS)

pto.tmov ins(%src : !pto.tile_buf<...>) outs(%dst : !pto.tile_buf<...>)

C++ 内建接口

声明于 include/pto/common/pto_instr.hppinclude/pto/common/constants.hpp

template <typename DstTileData, typename SrcTileData, typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TMOV(DstTileData &dst, SrcTileData &src, WaitEvents &... events);

template <typename DstTileData, typename SrcTileData, ReluPreMode reluMode, typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TMOV(DstTileData &dst, SrcTileData &src, WaitEvents &... events);

template <typename DstTileData, typename SrcTileData, AccToVecMode mode, ReluPreMode reluMode = ReluPreMode::NoRelu,
          typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TMOV(DstTileData &dst, SrcTileData &src, WaitEvents &... events);

template <typename DstTileData, typename SrcTileData, typename FpTileData, AccToVecMode mode,
          ReluPreMode reluMode = ReluPreMode::NoRelu, typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TMOV(DstTileData &dst, SrcTileData &src, FpTileData &fp, WaitEvents &... events);

template <typename DstTileData, typename SrcTileData, ReluPreMode reluMode = ReluPreMode::NoRelu,
          typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TMOV(DstTileData &dst, SrcTileData &src, uint64_t preQuantScalar, WaitEvents &... events);

template <typename DstTileData, typename SrcTileData, AccToVecMode mode, ReluPreMode reluMode = ReluPreMode::NoRelu,
          typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TMOV(DstTileData &dst, SrcTileData &src, uint64_t preQuantScalar, WaitEvents &... events);

约束

  • 实现检查 (A2A3):
    • 形状必须匹配:SrcTileData::Rows == DstTileData::RowsSrcTileData::Cols == DstTileData::Cols
    • 支持的位置对(编译时检查):
    • Mat -> Left/Right/Bias/Scaling
    • Vec -> Vec
    • Acc -> Mat(包括通过重载的可选预量化/relu/fp 变体)
    • 对于 Acc -> Mat,强制执行额外的分形/类型约束(例如,Acc 使用类 NZ 分形,Mat 使用 512B 分形,且仅允许特定的数据类型转换)。
  • 实现检查 (A5):
    • 对于 Mat -> *,形状必须匹配;对于某些 Vec 移动,有效复制大小是 src/dst 有效行/列的最小值。
    • 支持的位置对包括(取决于目标):
    • Mat -> Left/Right/Bias/Scaling/Scale
    • Vec -> VecVec -> Mat
    • Acc -> VecAcc -> Mat(包括通过重载的可选预量化/relu/fp 变体)
    • 对于 Mat -> Left/Right,通过 CommonCheck 强制执行额外的分形和数据类型约束(源分形必须兼容且元素类型必须匹配)。
    • 对于 Acc -> Vec/Mat,通过 CheckTMovAccValid 强制执行额外的分形/类型/对齐约束。
    • 对于 Mat -> Scale,通过 CommonCheckMX 强制执行额外的分形和数据类型约束(源分形必须兼容且元素类型必须匹配)。

示例

自动(Auto)

#include <pto/pto-inst.hpp>

using namespace pto;

void example_auto() {
  using TileT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 16>;
  TileT src, dst;
  TMOV(dst, src);
}

手动(Manual)

#include <pto/pto-inst.hpp>

using namespace pto;

void example_manual() {
  using SrcT = Tile<TileType::Mat, float, 16, 16, BLayout::RowMajor, 16, 16, SLayout::ColMajor>;
  using DstT = TileLeft<float, 16, 16>;
  SrcT mat;
  DstT left;
  TASSIGN(mat, 0x1000);
  TASSIGN(left, 0x2000);
  TMOV(left, mat);
}

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.tmov.s2d %src  : !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.tmov.s2d %src  : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>

PTO 汇编形式

%dst = pto.tmov.s2d %src  : !pto.tile<...> -> !pto.tile<...>
# AS Level 2 (DPS)
pto.tmov ins(%src : !pto.tile_buf<...>) outs(%dst : !pto.tile_buf<...>)