Ascend C LayerNormGrad分片

LayerNormGrad Tiling

【免费下载链接】asc-devkit本项目是CANN 推出的昇腾AI处理器专用的算子程序开发语言，原生支持C和C++标准规范，主要由类库和语言扩展层构成，提供多层级API，满足多维场景算子开发诉求。项目地址: https://gitcode.com/cann/asc-devkit

功能说明

LayerNormGrad Tiling的功能如下：

• 在host侧获取预留/申请的最大最小临时空间大小：

  kernel侧LayerNormGrad接口的计算需要开发者预留/申请临时空间，GetLayerNormGradMaxMinTmpSize接口用于在host侧获取预留/申请的最大最小临时空间大小，开发者基于此范围选择合适的空间大小作为Tiling参数传递到kernel侧使用。

  • 为保证功能正确，预留/申请的临时空间大小不能小于最小临时空间大小；
  • 在最小临时空间-最大临时空间范围内，随着临时空间增大，kernel侧接口计算性能会有一定程度的优化提升。为了达到更好的性能，开发者可以根据实际的内存使用情况进行空间预留/申请。

• 通过GetLayerNormGradNDTilingInfo获取LayerNormGrad kernel侧接口所需tiling参数，需要传入输入shape，剩余的可供LayerNormGrad接口计算的空间大小和计算的数据类型。

  LayerNormGrad Tiling结构体的定义如下，开发者无需关注该Tiling结构的具体信息，只需要传递到kernel侧，传入LayerNormGrad高阶API接口，直接进行使用即可。

  struct LayerNormGradTiling { uint32_t stackBufferSize = 0; uint32_t bLength = 0; uint32_t sLength = 0; uint32_t hLength = 0; uint32_t originalHLength = 0; uint32_t oneCalSize = 0; uint32_t nohCalSize = 0; uint32_t loopNum = 0; uint32_t tailSize = 0; uint32_t nohTailSize = 0; uint32_t tmpTensorBSHPos = 0; uint32_t tmpTensorBSHSize = 0; uint32_t pdVarTensorPos = 0; uint32_t pdVarTensorSize = 0; uint32_t pdMeanTensorPos = 0; uint32_t pdMeanTensorSize = 0; uint32_t x1TensorPos = 0; uint32_t x1TensorSize = 0; uint32_t x2TensorPos = 0; uint32_t x2TensorSize = 0; uint32_t x3TensorPos = 0; uint32_t x3TensorSize = 0; uint32_t tmpTensorPos = 0; uint32_t tmpTensorSize = 0; uint32_t tmpTensor1Pos = 0; uint32_t tmpTensor1Size = 0; uint32_t tmpTensor2Pos = 0; uint32_t tmpTensor2Size = 0; uint32_t lastDimValueBack = 0; uint32_t lastDimValueBackMulTwo = 0; };

函数原型

void GetLayerNormGradMaxMinTmpSize(const ge::Shape& srcShape, const uint32_t typeSize, const bool isReuseSource, uint32_t& maxValue, uint32_t& minValue)

void GetLayerNormGradNDTilingInfo(const ge::Shape srcShape, const uint32_t stackBufferSize, const uint32_t typeSize, const bool isReuseSource, optiling::LayerNormGradTiling& tiling)

void GetLayerNormGradNDTilingInfo(const ge::Shape srcShape, const uint32_t stackBufferSize, const uint32_t typeSize, const bool isReuseSource, AscendC::tiling::LayerNormGradTiling& tiling)

参数说明

表1GetLayerNormGradMaxMinTmpSize接口参数列表

表2GetLayerNormGradNDTilingInfo接口参数列表

返回值说明

无

约束说明

无

调用示例

如下样例介绍了使用LayerNormGrad高阶API时host侧获取Tiling参数的流程以及该参数如何在kernel侧使用。样例中输入Tensor的shape大小为[2, 16, 64]，输入的数据类型为half。

1. 将LayerNormGradTiling结构体参数增加至TilingData结构体，作为TilingData结构体的一个字段。

   BEGIN_TILING_DATA_DEF(TilingData) // 注册一个tiling的类，以tiling的名字作为入参 TILING_DATA_FIELD_DEF(uint32_t, totalLength); // 添加tiling字段，总计算数据量 TILING_DATA_FIELD_DEF(uint32_t, tileNum); // 添加tiling字段，每个核上总计算数据分块个数 ... // 添加其他tiling字段 TILING_DATA_FIELD_DEF_STRUCT( LayerNormGradTiling, layernormGradTilingData); // 将LayerNormGradTiling结构体参数增加至TilingData结构体 END_TILING_DATA_DEF;

2. Tiling实现函数中，首先调用GetLayerNormGradMaxMinTmpSize接口获取LayerNormGrad接口能完成计算所需最大/最小临时空间大小，根据该范围结合实际的内存使用情况设置合适的空间大小，然后调用GetLayerNormGradNDTilingInfo接口根据输入shape、剩余的可供计算的空间大小等信息获取LayerNormGradBeta kernel侧接口所需tiling参数。

   namespace optiling { const uint32_t NUM_BLOCKS = 8; const uint32_t TILE_NUM = 8; static ge::graphStatus TilingFunc(gert::TilingContext* context) { TilingData tiling; uint32_t totalLength = context->GetInputTensor(0)->GetShapeSize(); context->SetBlockDim(NUM_BLOCKS); tiling.set_totalLength(totalLength); tiling.set_tileNum(TILE_NUM); // 设置其他Tiling参数 ... // {B, S, storageHLength, originHLength} std::vector<int64_t> shapeVec = {2, 16, 64, 64}; ge::Shape srcShape(shapeVec); // 本样例中仅作为样例说明，通过GetLayerNormGradMaxMinTmpSize获取最小值并传入，来保证功能正确，开发者可以根据需要传入合适的空间大小 uint32_t max; uint32_t min; AscendC::GetLayerNormGradMaxMinTmpSize(srcShape, sizeof(half), false, max, min); // 获取LayerNormGrad Tiling参数 AscendC::GetLayerNormGradNDTilingInfo(srcShape, min, sizeof(half), false, tiling.layernormGradTilingData); ... // 其他逻辑 tiling.SaveToBuffer(context->GetRawTilingData()->GetData(), context->GetRawTilingData()->GetCapacity()); context->GetRawTilingData()->SetDataSize(tiling.GetDataSize()); context->SetTilingKey(1); return ge::GRAPH_SUCCESS; } } // namespace optiling

3. 对应的kernel侧通过在核函数中调用GET_TILING_DATA获取TilingData，继而将TilingData中的LayerNormGradTiling信息传入LayerNormGrad接口参与计算。完整的kernel侧样例请参考调用示例。

   extern "C" __global__ __aicore__ void func_custom(GM_ADDR x, GM_ADDR y, GM_ADDR z, GM_ADDR workspace, GM_ADDR tiling) { GET_TILING_DATA(tilingData, tiling); KernelFunc op; op.Init(x, y, z, tilingData.totalLength, tilingData.tileNum, tilingData.layernormGradTilingData); if (TILING_KEY_IS(1)) { op.Process(); } }

【免费下载链接】asc-devkit本项目是CANN 推出的昇腾AI处理器专用的算子程序开发语言，原生支持C和C++标准规范，主要由类库和语言扩展层构成，提供多层级API，满足多维场景算子开发诉求。项目地址: https://gitcode.com/cann/asc-devkit