graph fusion功能
功能简介
使用图模式运行模型时会自动融合算子,以降低推理的整体运行时间。算子融合是整网性能提升的一种关键手段,目前系统内置了一些算子融合规则,且均为自动开启。TorchAir在用户侧额外提供了接口,允许用户自定义关闭/开启部分融合算子。
算子融合分为图融合(Graph Fusion)和UB融合(Unified Buffer Fusion)两种,详情请参见《CANN 图融合和UB融合规则参考》。
- 图融合:指融合引擎(Fusion Engine)根据融合规则进行改图的过程,该过程主要通过拆分/合并计算图中的算子来提升计算效率,以实现加速运算的目的,与硬件无关。
- UB融合:指对图上算子进行硬件UB相关的融合,UB是昇腾AI处理器上的Unified Buffer。例如两个算子a和b单独运行时,算子a的计算结果在UB上,需要搬移到DDR(Double Data Rate,双倍速率同步动态随机存储器)。算子b再执行时,需要将算子a的输出由DDR再搬移到UB,进行算子b的计算逻辑,计算完之后,又从UB搬移回DDR。
使用方法
- 创建融合配置文件。配置文件示例如下,文件名自定义(例如fusion_switch.cfg)。其中on表示开启融合规则,off表示关闭融合规则。
{ "Switch":{ "GraphFusion":{ "ConvToFullyConnectionFusionPass":"on", "SoftmaxFusionPass":"on", "ConvConcatFusionPass":"on", "MatMulBiasAddFusionPass":"on", "PoolingFusionPass":"on", "ZConcatv2dFusionPass":"on", "ZConcatExt2FusionPass":"on", "TfMergeSubFusionPass":"on" }, "UBFusion":{ "FusionVirtualOpSetSwitch":"on" } } }
同时支持用户一键关闭/开启融合规则,以一键关闭为例:
{ "Switch":{ "GraphFusion":{ "ALL":"off" }, "UBFusion":{ "ALL":"off" } } }
一键式关闭融合规则仅是关闭系统部分融合规则,而非全部融合规则,即便是配置"ALL": "off"后,部分融合算子仍旧会生效,因为关闭某些融合规则可能会导致功能问题。
- 融合配置文件创建完成后,在设置config时使用“config.fusion_config.fusion_switch_file”增加融合配置文件路径。具体示例如下:
import torch_npu import torchair as tng config = tng.CompilerConfig() # 指定融合配置文件的路径 config.fusion_config.fusion_switch_file = "/home/test/fusion_switch.cfg" npu_backend = tng.get_npu_backend(compiler_config=config) ... model = Model() model = torch.compile(model, backend=npu_backend, dynamic=False)
若想确认配置本身是否生效,在运行之前需要提前设置环境变量,该环境变量会打印图初始化时的一些开关配置。
export TNG_LOG_LEVEL=0
若配置正确,在日志信息中搜索“ge.fusionSwitchFile:”关键字,可以看见类似的屏显信息。
concrete_graph/session.cpp:28 ge.fusionSwitchFile: /home/test/fusion_switch.cfg
- 融合开关生效后,当前文件夹内会生成名为"fusion_result.json"的文件,结果示例如下:
[{ "graph_fusion": { "RefreshInt64ToInt32FusionPass": { "effect_times": "1", # 成功图融合的次数 "match_times": "1" # 匹配图融合条件的次数 } }, "session_and_graph_id": "0_0", # "0_0"是图所在session id和图本身id的拼接 "ub_fusion": { "MatmulAtomicAddUbFusion": { "effect_times": "36", # 成功UB融合的次数 "match_times": "72", # 匹配UB融合条件的次数 } } }]
当前图找到1次满足“RefreshInt64ToInt32FusionPass”条件的情况,成功融合了1次。找到了72次满足“MatmulAtomicAddUbFusion”融合条件的情况,成功融合了36次。
若用户未自定义配置融合算子文件,系统会采用默认配置运行图模式,默认配置文件的路径为“${HOME}/Ascend/ascend-toolkit/latest/opp/built-in/fusion_pass/config/fusion_config.json”,其中${HOME}为CANN软件安装目录。
父主题: 特性介绍