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昇腾小AI

创建算子工程

  1. 编写算子的原型定义json文件,用于生成算子开发工程。json文件的配置参数详细说明请参考表1
    例如,AddCustom算子的json文件命名为add_custom.json,文件内容如下:
    [
        {
            "op": "AddCustom",
            "input_desc": [
                {
                    "name": "x",
                    "param_type": "required",
                    "format": [
                        "ND",
                        "ND",
                        "ND"
                    ],
                    "type": [
                        "fp16",
                        "float",
                        "int32"
                    ]
                },
                {
                    "name": "y",
                    "param_type": "required",
                    "format": [
                        "ND",
                        "ND",
                        "ND"
                    ],
                    "type": [
                        "fp16",
                        "float",
                        "int32"
                    ]
                }
            ],
            "output_desc": [
                {
                    "name": "z",
                    "param_type": "required",
                    "format": [
                        "ND",
                        "ND",
                        "ND"
                    ],
                    "type": [
                        "fp16",
                        "float",
                        "int32"
                    ]
                }
            ]
        }
    ]
    例如,ReduceMaxCustom算子(包含属性)的json文件命名为reduce_max_custom.json,文件内容如下:
    [
        {
            "op": "ReduceMaxCustom",
            "input_desc": [
                {
                    "name": "x",
                    "param_type": "required",
                    "format": ["ND"],
                    "type": ["float16"]
                }
            ],
            "output_desc": [
                {
                    "name": "y",
                    "param_type": "required",
                    "format": ["ND"],
                    "type": ["float16"]
                },
                {
                    "name": "idx",
                    "param_type": "required",
                    "format": ["ND"],
                    "type": ["int32"]
                }
            ],
            "attr": [                                                                   
                {
                    "name": "reduceDim",
                    "param_type": "required",
                    "type": "int"
                },
                {
                    "name": "isKeepDim",
                    "param_type": "optional",
                    "type": "int",
                    "default_value": 1
                }
            ]
        }
    ]
    表1 json文件配置参数说明

    配置字段

    类型

    含义

    是否必选

    op

    -

    字符串

    算子的Operator Type。

    input_desc

    -

    列表

    输入参数描述。

    name

    字符串

    算子输入参数的名称。

    param_type

    字符串

    参数类型:

    • required
    • optional
    • dynamic

    未配置默认为required。

    format

    列表

    针对类型为tensor的参数,配置为tensor支持的数据排布格式。

    包含如下取值:

    ND,NHWC,NCHW,HWCN,NC1HWC0,FRACTAL_Z等。

    format与type需一一对应。

    type

    列表

    算子参数的类型。

    取值范围:float16(fp16), float32(fp32), int8, int16, int32, uint8, uint16, bool, bfloat16(bf16)等。

    说明:

    不同计算操作支持的数据类型不同,详细请参见Ascend C算子开发接口

    format与type需一一对应。

    output_desc

    -

    列表

    输出参数描述。

    name

    字符串

    算子输出参数的名称。

    param_type

    字符串

    参数类型:

    • required
    • optional
    • dynamic

    未配置默认为required。

    format

    列表

    针对类型为tensor的参数,配置为tensor支持的数据排布格式。

    包含如下取值:

    ND,NHWC,NCHW,HWCN,NC1HWC0,FRACTAL_Z等。

    format与type需一一对应。

    type

    列表

    算子参数的类型。

    取值范围:float16(fp16), float32(fp32), int8, int16, int32, uint8, uint16, bool, bfloat16(bf16)等。

    说明:

    不同计算操作支持的数据类型不同,详细请参见Ascend C算子开发接口

    format与type需一一对应。

    attr

    -

    列表

    属性描述。

    name

    字符串

    算子属性参数的名称。

    param_type

    字符串

    参数类型:

    • required
    • optional

    未配置默认为required。

    type

    字符串

    算子参数的类型。

    包含如下取值:

    int、bool、float、string、list_int、list_float等。

    default_value

    -

    默认值。

    • json文件可以配置多个算子,json文件为列表,列表中每一个元素为一个算子。
    • 若input_desc或output_desc中存在相同name参数,则后一个会覆盖前一参数。
    • 若算子原型定义json文件中input_desc和output_desc存在相同的name参数,则仅需保留input_desc中对name参数的定义。
    • input_desc,output_desc中的type需按顺序一一对应匹配,format也需按顺序一一对应匹配。

      例如,第一个输入x的type配置为[“int8”,“int32”],第二个输入y的type配置为[“fp16”,“fp32”],输出z的type配置为[“int32”,“int64”],最终这个算子支持输入(“int8”,“fp16”)生成int32,或者(“int32”,“fp32”)生成int64,即输入和输出的type是垂直对应的,类型不能交叉。

    • input_desc,output_desc中的type与format需一一对应匹配,数量保持一致。type的数据类型为以下取值("numbertype"、"realnumbertype"、"quantizedtype"、"BasicType"、"IndexNumberType"、"all")时,需识别实际的type数量是否与format数量保持一致,若数量不一致,创建工程会收到报错提示,同时format按照type的个数进行补齐,继续生成算子工程。若type的取值为基本数据类型(如:“int32”),且与format无法一一对应时,创建工程会收到报错提示,并停止运行。
    • json文件可对“attr”算子属性进行配置,具体请参考编写原型定义文件
    • 算子的Operator Type需要采用大驼峰的命名方式,即采用大写字符区分不同的语义。
  2. 生成算子的开发工程。

    以生成AddCustom的算子工程为例,进入msOpGen工具所在目录执行如下命令,参数说明请参见表2

    ${INSTALL_DIR}/python/site-packages/bin/msopgen gen -i {*.json} -f {framework type} -c {Compute Resource} -lan cpp -out {Output Path}
  3. 命令执行完后,会在指定目录下生成算子工程目录,工程中包含算子实现的模板文件,编译脚本等。
    算子工程目录生成在 -out 所指定的目录下:./output_data,目录结构如下所示:
    output_data
    ├── build.sh         // 编译入口脚本
    ├── cmake 
    │   ├── config.cmake
    │   ├── util        // 算子工程编译所需脚本及公共编译文件存放目录
    ├── CMakeLists.txt   // 算子工程的CMakeLists.txt
    ├── CMakePresets.json // 编译配置项
    ├── framework        // 算子插件实现文件目录,单算子模型文件的生成不依赖算子适配插件,无需关注
    ├── op_host                      // host侧实现文件
    │   ├── add_custom_tiling.h    // 算子tiling定义文件
    │   ├── add_custom.cpp         // 算子原型注册、shape推导、信息库、tiling实现等内容文件
    │   ├── CMakeLists.txt
    ├── op_kernel                   // kernel侧实现文件
    │   ├── CMakeLists.txt   
    │   ├── add_custom.cpp        // 算子代码实现文件 
    ├── scripts                     // 自定义算子工程打包相关脚本所在目录
  4. 可选:在算子工程中追加算子。若需要在已存在的算子工程目录下追加其他自定义算子,命令行需配置“-m 1”参数。

    进入msOpGen工具所在目录执行如下命令:

    ${INSTALL_DIR}/python/site-packages/bin/msopgen gen -i json_path/**.json -f tf -c ai_core-{Soc Version} -out ./output_data -m 1
    • -i:指定算子原型定义文件add_custom.json所在路径。
    • -c:参数中{Soc Version}为昇腾AI处理器的型号。

    在算子工程目录下追加**.json中的算子。MindSpore算子工程不能够添加非MindSpore框架的算子。

  5. 完成算子工程创建,进行算子开发
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