SyncAll

函数功能

当不同核之间操作同一块全局内存且可能存在读后写、写后读以及写后写等数据依赖问题时，通过调用该函数来插入同步语句来避免上述数据依赖时可能出现的数据读写错误问题。目前多核同步分为硬同步和软同步，硬件同步是利用硬件自带的全核同步指令由硬件保证多核同步，软件同步是使用软件算法模拟实现。

函数原型

软同步：

template <bool isAIVOnly = true>

__aicore__ inline void SyncAll(const GlobalTensor<int32_t> &gmWorkspace,

const LocalTensor<int32_t> &ubWorkspace, const int32_t usedCores = 0)

硬同步：

template<bool isAIVOnly = true>

__aicore__ inline void SyncAll()

参数说明

表1 多核同步接口参数说明
参数名称	输入/输出	含义
gmWorkspace	输入	gmWorkspace为用户定义的全局Global空间，作为所有核共用的缓存，用于保存每个核的状态标记，类型为GlobalTensor，支持的数据类型为int32_t。GlobalTensor数据结构的定义请参考GlobalTensor。所需空间大小和使用注意项参见约束说明。硬同步接口不支持该参数。
ubWorkspace	输入	ubWorkspace为用户定义的局部Local空间，每个核单独自用，用于标记当前核的状态。类型为LocalTensor，支持的TPosition为VECIN/VECCALC/VECOUT，支持的数据类型为int32_t。所需空间大小参见约束说明。硬同步接口不支持该参数。
usedCores	输入	指定多少个核之间的同步，传入数值不能超过算子调用时指定的逻辑BlockDim。此参数为默认参数，不传此参数表示全核软同步。仅在软同步接口中支持，硬同步接口不支持该参数。
isAIVOnly	输入	是否仅在vector核之间同步。默认为true，若使能MIXCORE，则需要配置false。

返回值

无

支持的型号

软同步：

Atlas 训练系列产品
Atlas推理系列产品AI Core
Atlas A2训练系列产品/Atlas 800I A2推理产品

硬同步：

Atlas A2训练系列产品/Atlas 800I A2推理产品

约束说明

gmWorkspace缓存申请的空间大小要求大于等于核数*32 Bytes，并且缓存的值需要初始化为0。目前常见的有两种初始化方式：
- 通过在host侧进行初始化操作，确保传入该接口时，gmWorkspace缓存已经初始化为0；
- 在kernel侧初始化的时候对gmWorkspace缓存初始化，需要注意的是，每个核上都需要初始化全部的gmWorkspace缓存空间。
ubWorkspace申请的空间大小要求大于等于核数*32 Bytes。
硬同步接口目前不支持Kernel直调工程中使用，仅支持在自定义算子工程中使用，并且在Tiling函数中workspace的大小不能设置为0。
使用该接口进行多核控制时，算子调用时指定的逻辑BlockDim必须保证不大于实际运行该算子的AI处理器核数，否则框架进行多轮调度时会插入异常同步，导致Kernel“卡死”现象。

调用示例

本演示示例实现功能为使用8个核进行数据处理，每个核均是处理32个float类型数据，对该数据乘2后再与其他核上进行同样乘2的数据进行相加，中间结果保存到workGm，因此多个核之间需要进行数据同步。此样例中，使用软同步，入口函数传入的syncGm里的值都已经在host侧初始化为0。若以下用例改成使用硬同步，则不需要传入syncGm，并且不需要使用workQueue。

#include "kernel_operator.h"

const int32_t DEFAULT_SYNCALL_NEED_SIZE = 8;

namespace AscendC {
class KernelSyncAll {
public:
    __aicore__ inline KernelSyncAll() {}
    __aicore__ inline void Init(__gm__ uint8_t* srcGm, __gm__ uint8_t* dstGm, __gm__ uint8_t* workGm,
        __gm__ uint8_t* syncGm)
    {
        blockNum = GetBlockNum(); // 获取核总数
        perBlockSize = srcDataSize / blockNum; // 每个核平分处理相同个数
        blockIdx = GetBlockIdx(); // 获取当前工作的核ID
        srcGlobal.SetGlobalBuffer(reinterpret_cast<__gm__ float*>(srcGm + blockIdx * perBlockSize * sizeof(float)),
            perBlockSize);
        dstGlobal.SetGlobalBuffer(reinterpret_cast<__gm__ float*>(dstGm + blockIdx * perBlockSize * sizeof(float)),
            perBlockSize);
        workGlobal.SetGlobalBuffer(reinterpret_cast<__gm__ float*>(workGm), srcDataSize);
        syncGlobal.SetGlobalBuffer(reinterpret_cast<__gm__ int32_t*>(syncGm), blockNum * DEFAULT_SYNCALL_NEED_SIZE);

        pipe.InitBuffer(inQueueSrc1, 1, perBlockSize * sizeof(float));
        pipe.InitBuffer(inQueueSrc2, 1, perBlockSize * sizeof(float));
        pipe.InitBuffer(workQueue, 1, blockNum * DEFAULT_SYNCALL_NEED_SIZE * sizeof(int32_t));
        pipe.InitBuffer(outQueueDst, 1, perBlockSize * sizeof(float)); 
    }
    __aicore__ inline void Process()
    {
        CopyIn();
        FirstCompute();
        CopyToWorkGlobal(); // 当前工作核计算后的数据先保存到外部工作空间

        // 等待所有核都完成计算
        LocalTensor<int32_t> workLocal = workQueue.AllocTensor<int32_t>();
        SyncAll(syncGlobal, workLocal);
        workQueue.FreeTensor(workLocal);  

        // 最终累加结果需要等所有核都计算完成
        LocalTensor<float> srcLocal2 = inQueueSrc2.DeQue<float>();
        LocalTensor<float> dstLocal = outQueueDst.AllocTensor<float>();
        DataCopy(dstLocal,srcLocal2,perBlockSize); // 当前核计算结果先保存到目的空间
        inQueueSrc2.FreeTensor(srcLocal2);

        for (int i = 0; i < blockNum; i++) {
            if (i != blockIdx) {
                CopyFromOtherCore(i); // 从外部工作空间读取数据
                Accumulate(dstLocal); // 所有数据都累加到目的空间
            }
        }

        outQueueDst.EnQue(dstLocal);
        CopyOut();
    }

private:
    __aicore__ inline void CopyToWorkGlobal()
    {
        LocalTensor<float> dstLocal = outQueueDst.DeQue<float>();
        DataCopy(workGlobal[blockIdx * perBlockSize], dstLocal, perBlockSize);
        outQueueDst.FreeTensor(dstLocal);
    }
    __aicore__ inline void CopyFromOtherCore(int index)
    {
        LocalTensor<float> srcLocal = inQueueSrc1.AllocTensor<float>();
        DataCopy(srcLocal, workGlobal[index * perBlockSize], perBlockSize);
        inQueueSrc1.EnQue(srcLocal);
    }

    __aicore__ inline void Accumulate(const LocalTensor<float> &dstLocal)
    {
        LocalTensor<float> srcLocal1 = inQueueSrc1.DeQue<float>();
        Add(dstLocal, dstLocal, srcLocal1, perBlockSize);
        inQueueSrc1.FreeTensor(srcLocal1);
    }

    __aicore__ inline void CopyIn()
    {
        LocalTensor<float> srcLocal = inQueueSrc1.AllocTensor<float>();
        DataCopy(srcLocal, srcGlobal, perBlockSize);
        inQueueSrc1.EnQue(srcLocal);
    }

    __aicore__ inline void FirstCompute()
    {
        LocalTensor<float> srcLocal1 = inQueueSrc1.DeQue<float>();
        LocalTensor<float> srcLocal2 = inQueueSrc2.AllocTensor<float>();
        LocalTensor<float> dstLocal = outQueueDst.AllocTensor<float>();

        float scalarValue(2.0);
        Muls(dstLocal, srcLocal1, scalarValue, perBlockSize);

        DataCopy(srcLocal2,dstLocal,perBlockSize);

        inQueueSrc1.FreeTensor(srcLocal1);    
        inQueueSrc2.EnQue(srcLocal2);
        outQueueDst.EnQue(dstLocal);
    }
    __aicore__ inline void CopyOut()
    {
        LocalTensor<float> dstLocal = outQueueDst.DeQue<float>();
        DataCopy(dstGlobal, dstLocal, perBlockSize);
        outQueueDst.FreeTensor(dstLocal);
    }

private:
    TPipe pipe;
    TQue<QuePosition::VECIN, 1> inQueueSrc1;
    TQue<QuePosition::VECIN, 1> inQueueSrc2;
    TQue<QuePosition::VECIN, 1> workQueue;
    TQue<QuePosition::VECOUT, 1> outQueueDst;
    GlobalTensor<float> srcGlobal;
    GlobalTensor<float> dstGlobal;
    GlobalTensor<float> workGlobal;
    GlobalTensor<int32_t> syncGlobal;
    int srcDataSize = 256;
    int32_t blockNum = 0;
    int32_t blockIdx = 0;
    uint32_t perBlockSize = 0;
};
} // namespace AscendC

extern "C" __global__ __aicore__ void kernel_syncAll_float(__gm__ uint8_t* srcGm, __gm__ uint8_t* dstGm,
    __gm__ uint8_t* workGm, __gm__ uint8_t* syncGm)
{
    AscendC::KernelSyncAll op;
    op.Init(srcGm, dstGm, workGm, syncGm);
    op.Process();
}

输入数据(srcGm):
[1,1,1,1,1,...,1]
输出数据(dstGm):
[16,16,16,16,16,...,16]

父主题： 多核控制