TPOW¶

指令示意图¶

简介¶

逐元素幂运算：计算每个元素的 base 的 exp 次幂。

数学语义¶

设 R = dst.GetValidRow()，C = dst.GetValidCol()。对 0 <= i < R，0 <= j < C：

对于浮点类型，计算遵循 dst = exp(ln(|base|) * exp)，并对负数底数和整数指数进行特殊处理。

汇编语法¶

PTO-AS 形式：参见 PTO-AS 规范。

同步形式：

%dst = tpow %base, %exp, %tmp : !pto.tile<...>

降低时可能引入内部临时 Tile；C++ 内建接口需要显式传入 tmp 操作数。

AS Level 1（SSA）¶

%dst = pto.tpow %base, %exp, %tmp : (!pto.tile<...>, !pto.tile<...>, !pto.tile<...>) -> !pto.tile<...>

AS Level 2（DPS）¶

pto.tpow ins(%base, %exp, %tmp : !pto.tile_buf<...>, !pto.tile_buf<...>, !pto.tile_buf<...>) outs(%dst : !pto.tile_buf<...>)

C++ 内建接口¶

声明于 include/pto/common/pto_instr.hpp：

template <auto PrecisionType = PowAlgorithm::DEFAULT, typename DstTile, typename BaseTile, typename ExpTile,
          typename TmpTile, typename... WaitEvents>
PTO_INTERNAL RecordEvent TPOW(DstTile &dst, BaseTile &base, ExpTile &exp, TmpTile &tmp, WaitEvents &... events);

PrecisionType 可选值：

• PowAlgorithm::DEFAULT：普通算法，速度较快但精度较低。
• PowAlgorithm::HIGH_PRECISION：高精度算法，速度较慢但精度更高。

约束¶

通用约束或检查¶

• dst、base 和 exp 必须均为 TileType::Vec。
• 所有 Tile 必须使用行主序布局（TileData::isRowMajor）。
• dst、base 和 exp 的元素类型必须一致。
• 静态有效区域约束：TileData::ValidRow <= TileData::Rows 且 TileData::ValidCol <= TileData::Cols。
• 运行时有效区域检查：
  • dst.GetValidRow() == base.GetValidRow()
  • dst.GetValidCol() == base.GetValidCol()
  • dst.GetValidRow() == exp.GetValidRow()
  • dst.GetValidCol() == exp.GetValidCol()
• 内建接口签名要求显式传入 tmp 操作数。

A2A3 实现检查¶

• 支持的元素类型：int32_t、int16_t、int8_t、uint32_t、uint16_t、uint8_t、float。
• A2A3 不支持 HIGH_PRECISION 算法；PrecisionType 选项将被忽略。
• 额外的 tmp 运行时有效区域检查：
  • dst.GetValidRow() == tmp.GetValidRow()
  • dst.GetValidCol() == tmp.GetValidCol()

A5 实现检查¶

• DEFAULT 算法支持的元素类型：uint8_t、int8_t、uint16_t、int16_t、uint32_t、int32_t、half、float、bfloat16_t。
• HIGH_PRECISION 算法支持的元素类型：half、float、bfloat16_t（仅支持浮点类型）。
• 整数类型使用独立的整数幂计算路径。

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 base, exp, dst, tmp;
  TPOW(dst, base, exp, tmp);
  TPOW<PowAlgorithm::HIGH_PRECISION>(dst, base, exp, tmp);
}

手动（Manual）¶

#include <pto/pto-inst.hpp>

using namespace pto;

void example_manual() {
  using TileT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 16>;
  TileT base, exp, dst, tmp;
  TASSIGN(base, 0x1000);
  TASSIGN(exp, 0x2000);
  TASSIGN(dst, 0x3000);
  TASSIGN(tmp, 0x4000);
  TPOW(dst, base, exp, tmp);
}

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.tpow %base, %exp, %tmp : (!pto.tile<...>, !pto.tile<...>, !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)
# pto.tassign %arg2, @tile(0x3000)
%dst = pto.tpow %base, %exp, %tmp : (!pto.tile<...>, !pto.tile<...>, !pto.tile<...>) -> !pto.tile<...>

PTO 汇编形式¶

```text %dst = tpow %base, %exp, %tmp : !pto.tile<...>

AS Level 2 (DPS)¶

pto.tpow ins(%base, %exp, %tmp : !pto.tile_buf<...>, !pto.tile_buf<...>, !pto.tile_buf<...>) outs(%dst : !pto.tile_buf<...>) ```"