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DeepNorm Tiling

功能说明

Ascend C提供DeepNorm Tiling API,方便用户获取DeepNorm kernel计算时所需的Tiling参数。

获取Tiling参数主要分为如下两步:

  1. 通过GetDeepNormMaxMinTmpSize获取DeepNorm接口计算所需最大和最小临时空间大小。
    kernel侧DeepNorm接口的计算需要开发者预留/申请临时空间,GetDeepNormMaxMinTmpSize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。
  2. 通过GetDeepNormTilingInfo获取DeepNormkernel侧接口所需tiling参数。
    DeepNormTiling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DeepNorm高阶API接口,直接进行使用即可。
    struct DeepNormTiling {
        uint32_t bLength = 0;
        uint32_t sLength = 0;
        uint32_t hLength = 0;
        uint32_t originalHLength = 0;
        uint32_t inputXSize = 0;
        uint32_t meanVarSize = 0;
        uint32_t numberOfTmpBuf = 0;
        uint32_t meanTmpTensorPos = 0;
        uint32_t meanTmpTensorSize = 0;
        uint32_t varianceTmpTensorPos = 0;
        uint32_t varianceTmpTensorSize = 0;
        uint32_t tmpBufSize = 0;
        uint32_t oneTmpSize = 0;
        uint32_t firstTmpStartPos = 0;
        uint32_t secondTmpStartPos = 0;
        uint32_t thirdTmpStartPos = 0;
        uint32_t loopRound = 0;
        uint32_t inputRoundSize = 0;
        uint32_t inputTailSize = 0;
        uint32_t inputTailPos = 0;
        uint32_t meanVarRoundSize = 0;
        uint32_t meanVarTailSize = 0;
        uint32_t meanVarTailPos = 0;
        uint32_t bshCurLength = 0;
        uint32_t shCurLength = 0;
        float lastDimValueBack = 0;
    };

函数原型

1
bool GetDeepNormMaxMinTmpSize(const ge::Shape& srcShape, const uint32_t typeSize, const bool isReuseSource, const bool isBasicBlock, uint32_t& maxValue, uint32_t& minValue)
1
bool GetDeepNormTilingInfo(const ge::Shape& srcShape, const ge::Shape& originSrcShape, const uint32_t stackBufferSize, const uint32_t typeSize, const bool isReuseSource, const bool isBasicBlock, optiling::DeepNormTiling& tiling)

参数说明

表1 GetDeepNormMaxMinTmpSize接口参数说明

参数名

输入/输出

描述

srcShape

输入

输入的shape信息。

typeSize

输入

算子输入的数据类型大小,单位为字节。比如算子输入的数据类型为half,此处应传入2。

isReuseSrc

输入

是否复用源操作数输入的空间,与DeepNorm接口一致。

isBasicBlock

输入

srcShape是否符合基本块定义:尾轴H的长度为64的倍数(不超过2040), B*S为8的倍数。

maxValue

输出

DeepNorm接口能完成计算所需的最大临时空间大小,超出该值的空间不会被该接口使用。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。最大空间大小为0表示计算不需要临时空间。

说明:

maxValue仅作为参考值,有可能大于Unified Buffer剩余空间的大小,该场景下,开发者需要根据Unified Buffer剩余空间的大小来选取合适的临时空间大小。

minValue

输出

DeepNorm接口能完成计算所需最小临时空间大小。为保证功能正确,接口计算时预留/申请的临时空间不能小于该数值。最小空间大小为0表示计算不需要临时空间。

表2 GetDeepNormTilingInfo接口参数说明

参数名

输入/输出

描述

srcShape

输入

输入的shape信息[B, S, H]。

originSrcShape

输入

32B对齐前的输入shape信息 [B, S, originH]。originH的长度应该在 (0, H]的范围内。如果isBasicBlock置为true,originH必须与H一致。

stackBufferSize

输入

临时空间的buffer大小,单位为Byte。通过GetDeepNormMaxMinTmpSize获取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stackBufferByteSize传入。

typeSize

输入

算子输入的数据类型大小,单位为字节。比如算子输入的数据类型为half,此处应传入2。

isReuseSrc

输入

是否复用源操作数输入的空间,与DeepNorm接口一致。

isBasicBlock

输入

srcShape是否符合基本块定义:尾轴H的长度为64的倍数(不超过2040), B*S为8的倍数。

tiling

输出

DeepNorm计算所需Tiling信息。

返回值

  • GetDeepNormMaxMinTmpSize返回值为true/false,true表示成功拿到DeepNorm接口内部计算需要的最大和最小临时空间大小;false表示获取失败。
  • GetDeepNormTilingInfo返回类型为true/false,true表示成功拿到DeepNorm的Tiling各项参数值;false表示获取失败。

调用示例

  1. 将DeepNorm Tiling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(DeepNormTiling, deepnormTilingData); // 将DeepNormTiling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GetDeepNormMaxMinTmpSize接口获取DeepNorm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,然后根据输入shape、剩余的可供计算的空间大小等信息获取DeepNorm kernel侧接口所需tiling参数。
    namespace optiling {
    const uint32_t BLOCK_DIM = 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(BLOCK_DIM);
        tiling.set_totalLength(totalLength);
        tiling.set_tileNum(TILE_NUM);
        // 设置其他Tiling参数
        ... 
        std::vector<int64_t> shapeVec = {2,16,64};
        std::vector<int64_t> oriShapeVec = {2,16,64};
        ge::Shape srcShape(shapeVec);
        ge::Shape originSrcShape(oriShapeVec);
    
        // 本样例中仅做为样例说明,通过GetDeepNormMaxMinTmpSize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 minValue = 0;
        uint32_t maxValue = 0;
        AscendC::GetDeepNormMaxMinTmpSize(srcShape, sizeof(half), isReuseSrc, isBasicBlock, maxValue, minValue);
        // 获取DeepNorm Tiling参数
        AscendC::GetDeepNormTilingInfo(srcShape, originSrcShape, minValue, sizeof(half), isReuseSrc, isBasicBlock, tiling.deepnormTilingData); 
        
         ... // 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DeepNorm Tiling信息传入DeepNorm接口参与计算。完整的kernel侧样例请参考DeepNorm
    extern "C" __global__ __aicore__ void deepnorm_custom(GM_ADDR inputX, GM_ADDR inputGx, GM_ADDR beta, GM_ADDR gamma, GM_ADDR output, GM_ADDR outputMean, GM_ADDR outputVariance, GM_ADDR tiling)
    {
        GET_TILING_DATA(tilingData, tiling);
        KernelDeepNorm op;
        op.Init(inputX, inputGx, beta, gamma, output, outputMean, outputVariance,  tilingData.totalLength, tilingData.tileNum, tilingData.deepnormTilingData);
        if (TILING_KEY_IS(1)) {
            op.Process();
        }
    }
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