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aclnnAddLora

支持的产品型号

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

接口原型

每个算子分为两段式接口,必须先调用“aclnnAddLoraGetWorkspaceSize”接口获取入参并根据计算流程计算所需workspace大小,再调用“aclnnAddLora”接口执行计算。

  • aclnnStatus aclnnAddLoraGetWorkspaceSize(const aclTensor *x, const aclTensor *y, const aclTensor *weightB, const aclTensor *indices, const aclTensor *weightAOptional, uint32_t layerIdx, float scale, uint32_t yOffset, int32_t ySliceSize, aclTensor *out, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)
  • aclnnStatus aclnnAddLora(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, aclrtStream stream)

功能描述

  • 算子功能:

    将输入x根据输入索引indices,分别和对应的weightA,weightB相乘,然后将结果累加到输入y上并输出。

  • 计算公式:

    给定输入张量 x,最后一维的长度为 2d,函数 AddLora 进行以下计算:

    1. 将 x根据indices中的索引进行重排,对应同一组权重的x排列在一起。

    2. 循环每个Lora分组,分别拿相应的x和weightA做矩阵乘:

      Z1=xiweightA[i,layerIdx,:,:]Z1 = x_{i} \cdot weightA[i, layerIdx, :, :]
    3. 得到的Z1继续和weightB做矩阵乘:

      Z2=Z1weightB[i,layerIdx,:,:]×scaleZ2 = Z1 \cdot weightB[i, layerIdx, :, :] \times scale
    4. 最终把Z2输出累加到y上:

      out=y[:,yOffset:yOffset+ySliceSize]+Z2\text{out} = y[:, yOffset: yOffset+ySliceSize] + Z2

aclnnAddLoraGetWorkspaceSize

  • 参数说明

    • x(aclTensor*,计算输入):表示分组前的输入张量,公式中的x,Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16。shape维度2维:[B, H1],且H1是16的整数倍。数据格式支持ND。支持非连续的Tensor,不支持空Tensor。
    • y(aclTensor*,计算输入):表示待进行累加更新的张量,公式中的y,Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16。shape维度2维:[B, H3]。数据格式支持ND。第一维需要和x的第一维一致,都用B表示。支持非连续的Tensor,不支持空Tensor。
    • weightB(aclTensor*,计算输入):表示进行矩阵乘的第二个权重矩阵,公式中的weightB,Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16。shape维度4维:[W, L, H2, R],第三维需要小于y的第二维(H2<H3),且H2是16的整数倍。支持非连续的Tensor,不支持空Tensor。
      • Atlas A2 训练系列产品/Atlas 800I A2 推理产品数据格式支持ND。
      • Atlas 推理系列产品数据格式支持ND、NZ。
    • indices(aclTensor*,计算输入):标识输入x的分组索引,公式中的indices,Device侧的aclTensor,数据类型支持INT32。shape维度1维:[B]。数据格式支持ND。第一维需要和x以及y的第一维保持一致,都用B表示。支持非连续的Tensor,不支持空Tensor。
    • weightAOptional(aclTensor*,计算输入):表示进行矩阵乘的第一个权重矩阵,为空时会跳过第一个矩阵乘,公式中的weightA,Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16。shape维度4维:[W, L, R, H1],前两维需要和weightB的前两维一致,用WL表示;第三维需要和weightB的第四维保持一致,都用R表示;第四维需要和x的第二维保持一致,都用H1表示,需要是16的整数倍。支持非连续的Tensor,不支持空Tensor。
      • Atlas A2 训练系列产品/Atlas 800I A2 推理产品数据格式支持ND。
      • Atlas 推理系列产品:数据格式支持ND、NZ。
    • layerIdx(uint32_t,计算输入):表示层数索引,公式中的layerIdx, Host侧的整型。值需要小于weightB的第二个维度L
    • scale(float,计算输入):表示缩放系数,公式中的scale, Host侧的浮点型。
    • yOffset(uint32_t,计算输入):表示y更新时的偏移量,公式中的yOffset, Host侧的整型。值需要小于y的第二个维度H3
    • ySliceSize(int32_t,计算输入):表示y更新时的范围,公式中的ySliceSize, Host侧的整型。值需要小于y的第二个维度H3
    • out(aclTensor*,计算输出):输出张量,公式中的输出out,Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16。shape维度2维。数据格式支持ND,输出的数据类型与输入保持一致,输出shape和输入y的shape维度一致。支持非连续的Tensor
    • workspaceSize(uint64_t*,出参):返回用户需要在Device侧申请的workspace大小。
    • executor(aclOpExecutor**,出参):返回op执行器,包含了算子计算流程。
  • 返回值

    aclnnStatus:返回状态码,具体参见aclnn返回码

    第一段接口完成入参校验,出现以下场景时报错:
    返回161001(ACLNN_ERR_PARAM_NULLPTR): 传入的输入参数(x, y, weightB, indices)或输出参数out是空指针。
    返回161002(ACLNN_ERR_PARAM_INVALID): 1. 输入/输出参数的数据类型不在支持的范围之内。
                                            2. 多个输入tensor之间的shape信息不匹配(详见参数说明)。
                                            3. 输入tensor的shape信息暂不支持(详见参数说明)。

aclnnAddLora

  • 参数说明

    • workspace(void*,入参):在Device侧申请的workspace内存地址。
    • workspaceSize(uint64_t,入参):在Device侧申请的workspace大小,由第一段接口aclnnAddLoraGetWorkspaceSize获取。
    • executor(aclOpExecutor*,入参):op执行器,包含了算子计算流程。
    • stream(aclrtStream,入参):指定执行任务的AscendCL Stream流。
  • 返回值

    aclnnStatus:返回状态码,具体参见aclnn返回码

约束与限制

无。

调用示例

示例代码如下,仅供参考,具体编译和执行过程请参考编译与运行样例

#include <iostream>
#include <vector>
#include "acl/acl.h"
#include "aclnnop/aclnn_add_lora.h"

#define CHECK_RET(cond, return_expr) \
  do {                               \
    if (!(cond)) {                   \
      return_expr;                   \
    }                                \
  } while (0)

#define LOG_PRINT(message, ...)     \
  do {                              \
    printf(message, ##__VA_ARGS__); \
  } while (0)

int64_t GetShapeSize(const std::vector<int64_t>& shape) {
  int64_t shapeSize = 1;
  for (auto i : shape) {
    shapeSize *= i;
  }
  return shapeSize;
}

void PrintOutResult(std::vector<int64_t> &shape, void** deviceAddr) {
  auto size = GetShapeSize(shape);
  std::vector<float> resultData(size, 0);
  auto ret = aclrtMemcpy(resultData.data(), resultData.size() * sizeof(resultData[0]),
                         *deviceAddr, size * sizeof(resultData[0]), ACL_MEMCPY_DEVICE_TO_HOST);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("copy result from device to host failed. ERROR: %d\n", ret); return);
  for (int64_t i = 0; i < size; i++) {
    LOG_PRINT("mean result[%ld] is: %f\n", i, resultData[i]);
  }
}

int Init(int32_t deviceId, aclrtStream* stream) {
  // 固定写法,AscendCL初始化
  auto ret = aclInit(nullptr);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclInit failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
  ret = aclrtSetDevice(deviceId);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtSetDevice failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
  ret = aclrtCreateStream(stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtCreateStream failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
  return 0;
}

template <typename T>
int CreateAclTensor(const std::vector<T>& hostData, const std::vector<int64_t>& shape, void** deviceAddr,
                    aclDataType dataType, aclTensor** tensor) {
  auto size = GetShapeSize(shape) * sizeof(T);
  // 调用aclrtMalloc申请device侧内存
  auto ret = aclrtMalloc(deviceAddr, size, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtMalloc failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
  // 调用aclrtMemcpy将host侧数据复制到device侧内存上
  ret = aclrtMemcpy(*deviceAddr, size, hostData.data(), size, ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtMemcpy failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);

  // 计算连续tensor的strides
  std::vector<int64_t> strides(shape.size(), 1);
  for (int64_t i = shape.size() - 2; i >= 0; i--) {
    strides[i] = shape[i + 1] * strides[i + 1];
  }

  // 调用aclCreateTensor接口创建aclTensor
  *tensor = aclCreateTensor(shape.data(), shape.size(), dataType, strides.data(), 0, aclFormat::ACL_FORMAT_ND,
                            shape.data(), shape.size(), *deviceAddr);
  return 0;
}

int main() {
  // 1. (固定写法)device/stream初始化,参考AscendCL对外接口列表
  // 根据自己的实际device填写deviceId
  int32_t deviceId = 0;
  aclrtStream stream;
  auto ret = Init(deviceId, &stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("Init acl failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);

  // 2. 构造输入与输出,需要根据API的接口自定义构造
  int32_t batchSize = 1;
  int32_t H1 = 16;
  int32_t H2 = 16;
  int32_t R = 16;
  int32_t loraNum = 1;
  int32_t layerNum = 1;

  std::vector<int64_t> xShape = {batchSize, H1};
  std::vector<int64_t> yShape = {batchSize, H2};
  std::vector<int64_t> weightBShape = {loraNum, layerNum, H2, R};
  std::vector<int64_t> indicesShape = {batchSize};
  std::vector<int64_t> weightAShape = {loraNum, layerNum, R, H1};
  std::vector<int64_t> outShape = {batchSize, H2};

  std::vector<float> xHostData(batchSize * H1, 1);
  std::vector<float> yHostData(batchSize * H2, 1);
  std::vector<float> weightBHostData(loraNum * layerNum * H2 * R, 1);
  std::vector<float> indicesHostData(batchSize, 0);
  std::vector<float> weightAHostData(loraNum * layerNum * R * H1, 1);
  std::vector<float> outHostData(batchSize * H2, 1);

  void* xInputDeviceAddr = nullptr;
  void* yInputDeviceAddr = nullptr;
  void* weightBInputDeviceAddr = nullptr;
  void* indicesInputDeviceAddr = nullptr;
  void* weightAInputDeviceAddr = nullptr;
  void* outDeviceAddr = nullptr;

  aclTensor* xInput = nullptr;
  aclTensor* yInput = nullptr;
  aclTensor* weightBInput = nullptr;
  aclTensor* indicesInput = nullptr;
  aclTensor* weightAInput = nullptr;
  aclTensor* out = nullptr;

  // 创建input x
  ret = CreateAclTensor(xHostData, xShape, &xInputDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &xInput);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建input y
  ret = CreateAclTensor(yHostData, yShape, &yInputDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &yInput);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建input weightB
  ret = CreateAclTensor(weightBHostData, weightBShape, &weightBInputDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &weightBInput);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建input indices
  ret = CreateAclTensor(indicesHostData, indicesShape, &indicesInputDeviceAddr, aclDataType::ACL_INT32, &indicesInput);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建input weightA
  ret = CreateAclTensor(weightAHostData, weightAShape, &weightAInputDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &weightAInput);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建out aclTensor
  ret = CreateAclTensor(outHostData, outShape, &outDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &out);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);

  uint32_t layer_idx = 0;
  float scale = 1.0;
  uint32_t y_offset = 0;
  int32_t y_slice_size = H2;

  // 3. 调用CANN算子库API,需要修改为具体的Api名称
  uint64_t workspaceSize = 16 * 1024 * 1024;
  aclOpExecutor* executor;

  // 调用aclnnAddLora第一段接口
  ret = aclnnAddLoraGetWorkspaceSize(yInput, xInput, weightBInput, indicesInput, weightAInput, layer_idx, scale, y_offset, y_slice_size, out, &workspaceSize, &executor);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnGeluMulGetWorkspaceSize failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);

  // 根据第一段接口计算出的workspaceSize申请device内存
  void* workspaceAddr = nullptr;
  if (workspaceSize > 0) {
    ret = aclrtMalloc(&workspaceAddr, workspaceSize, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
    CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("allocate workspace failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
  }

  // 调用aclnnAddLora第二段接口
  ret = aclnnAddLora(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnGeluMul failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);

  // 4. (固定写法)同步等待任务执行结束
  ret = aclrtSynchronizeStream(stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtSynchronizeStream failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);

  // 5. 获取输出的值,将device侧内存上的结果复制至host侧,需要根据具体API的接口定义修改
  PrintOutResult(outShape, &outDeviceAddr);

  // 6. 释放aclTensor和aclTensor,需要根据具体API的接口定义修改
  aclDestroyTensor(xInput);
  aclDestroyTensor(yInput);
  aclDestroyTensor(weightBInput);
  aclDestroyTensor(indicesInput);
  aclDestroyTensor(weightAInput);
  aclDestroyTensor(out);

  // 7.释放device资源,需要根据具体API的接口定义修改
  aclrtFree(xInputDeviceAddr);
  aclrtFree(yInputDeviceAddr);
  aclrtFree(weightBInputDeviceAddr);
  aclrtFree(indicesInputDeviceAddr);
  aclrtFree(weightAInputDeviceAddr);
  aclrtFree(outDeviceAddr);
  if (workspaceSize > 0) {
    aclrtFree(workspaceAddr);
  }
  aclrtDestroyStream(stream);
  aclrtResetDevice(deviceId);
  aclFinalize();

  return 0;
}