TROWPROD

指令示意图

TROWPROD tile operation

简介

对每行元素进行乘积归约。

数学定义

R = src.GetValidRow()C = src.GetValidCol()。对于 0 <= i < R

\[ \mathrm{dst}_{i,0} = \prod_{j=0}^{C-1} \mathrm{src}_{i,j} \]

汇编语法

同步形式:

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

降级可能引入内部临时tile;C++内建函数需要显式的 tmp 操作数。

AS Level 1 (SSA)

%dst = pto.trowprod %src, %tmp : (!pto.tile<...>, !pto.tile<...>) -> !pto.tile<...>

AS Level 2 (DPS)

pto.trowprod ins(%src, %tmp : !pto.tile_buf<...>, !pto.tile_buf<...>) outs(%dst : !pto.tile_buf<...>)

C++内建函数

声明于 include/pto/common/pto_instr.hpp

公共包含头为 <pto/pto-inst.hpp>,内部声明位于 pto/common/pto_instr.hpp

template <typename TileDataOut, typename TileDataIn, typename TileDataTmp, typename... WaitEvents>
PTO_INST RecordEvent TROWPROD(TileDataOut &dst, TileDataIn &src, TileDataTmp &tmp, WaitEvents &... events);

约束条件

通用约束或检查

  • dstsrc 必须均为 TileType::Vec
  • src 必须使用标准ND布局:行主且非分形(BLayout::RowMajorSLayout::NoneBox)。
  • dst 必须使用以下两种非分形布局之一:
    • ND布局(BLayout::RowMajorSLayout::NoneBox),或
    • 列数严格为1的DN布局(BLayout::ColMajorSLayout::NoneBoxCols == 1)。
  • dstsrc 的元素类型必须一致。
  • 运行时有效区域检查:
    • src.GetValidRow() != 0
    • src.GetValidCol() != 0
    • src.GetValidRow() == dst.GetValidRow()
  • 内建接口签名要求显式传入 tmp 操作数。

Atlas A2/A3 训练系列产品/Atlas A2/A3 推理系列产品实现检查

  • 支持的元素类型:halffloatint32_tint16_t

Ascend 950PR/Ascend 950DT实现检查

  • 支持的元素类型:halffloatint32_tint16_t
  • 当前检查到的实现路径中,实际受约束的是 srcdst
  • 当前实现路径中,没有额外要求 tmp 必须满足特定shape/layout约束。

临时空间

Atlas A2/A3 训练系列产品/Atlas A2/A3 推理系列产品

tmp 被使用作为逐行累加器缓冲区。对于每一行,实现将 tmp 初始化为 1.0,然后使用 vmulsrc 数据的各个块乘入 tmp。所有块累加完成后,标量模式流水线读取 tmp 元素并计算最终乘积。

  • tmp 必须与 src/dst 具有相同的元素类型。
  • tmp 大小:至少1行和 BLOCK_BYTE_SIZE / sizeof(T) 列(即1个块:float/int32_t 为8个元素,half/int16_t 为16个元素)。
  • 安全的默认设置:将 tmp 设为与 src 相同的形状。

Ascend 950PR/Ascend 950DT

tmp 被接口接受但Ascend 950PR/Ascend 950DT实现不使用。Ascend 950PR/Ascend 950DT后端使用基于向量寄存器的归约(vmul + vintlv 进行树形归约),不需要暂存Tile存储。tmp 仅为了与Atlas A2/A3 训练系列产品/Atlas A2/A3 推理系列产品的API兼容性而保留在C++内建接口签名中。

示例

Auto模式

#include <pto/pto-inst.hpp>

using namespace pto;

void example_auto() {
  using SrcT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 16>;
  using DstT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 1, BLayout::ColMajor>;
  using TmpT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 16>;
  SrcT src;
  DstT dst;
  TmpT tmp;
  TROWPROD(dst, src, tmp);
}

Manual模式

#include <pto/pto-inst.hpp>

using namespace pto;

void example_manual() {
  using SrcT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 16>;
  using DstT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 1, BLayout::ColMajor>;
  using TmpT = Tile<TileType::Vec, float, 16, 16>;
  SrcT src;
  DstT dst;
  TmpT tmp;
  TASSIGN(src, 0x1000);
  TASSIGN(dst, 0x2000);
  TASSIGN(tmp, 0x3000);
  TROWPROD(dst, src, tmp);
}

ASM形式示例

Auto模式

# Auto 模式:编译器/运行时管理的放置和调度。
%dst = pto.trowprod %src, %tmp : (!pto.tile<...>, !pto.tile<...>) -> !pto.tile<...>

Manual模式

# Manual 模式:在发出指令前显式绑定资源。
# Tile 操作数可选:
# pto.tassign %arg0, @tile(0x1000)
# pto.tassign %arg1, @tile(0x2000)
%dst = pto.trowprod %src, %tmp : (!pto.tile<...>, !pto.tile<...>) -> !pto.tile<...>

PTO汇编形式

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