aclnnPowTensorScalar&aclnnInplacePowTensorScalar

支持的产品型号

Atlas 训练系列产品。
Atlas A2训练系列产品/Atlas 800I A2推理产品。
Atlas 200/500 A2推理产品。

接口原型

aclnnPowTensorScalar和aclnnInplacePowTensorScalar实现相同的功能，使用区别如下，请根据自身实际场景选择合适的算子。
- aclnnPowTensorScalar：需新建一个输出张量对象存储计算结果。
- aclnnInplacePowTensorScalar：无需新建输出张量对象，直接在输入张量的内存中存储计算结果。
每个算子分为两段式接口，必须先调用“aclnnPowTensorScalarGetWorkspaceSize”或者“aclnnInplacePowTensorScalarGetWorkspaceSize”接口获取计算所需workspace大小以及包含了算子计算流程的执行器，再调用“aclnnPowTensorScalar”或者“aclnnInplacePowTensorScalar”接口执行计算。
- aclnnStatus aclnnPowTensorScalarGetWorkspaceSize(const aclTensor* self, const aclScalar* exponent, const aclTensor* out, uint64_t* workspaceSize, aclOpExecutor** executor)
- aclnnStatus aclnnPowTensorScalar(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, aclrtStream stream)
- aclnnStatus aclnnInplacePowTensorScalarGetWorkspaceSize(const aclTensor* self, const aclScalar* exponent, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)
- aclnnStatus aclnnInplacePowTensorScalar(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, aclrtStream stream)

功能描述

算子功能： exponent每个元素作为input对应元素的幂完成计算。
计算公式：
$out_i = self_i^{exponent_i}$

算子约束: INT32整型计算在如下范围以外的场景, 会出现超时；

shape	exponent_value
<=100000（十万）	-200000000~200000000(两亿)
<=1000000（百万）	-20000000~20000000(两千万)
<=10000000（千万）	-2000000~2000000(两百万)
<=100000000（亿）	-200000~200000(二十万)
<=1000000000（十亿）	-20000~20000(两万)

aclnnPowTensorScalarGetWorkspaceSize

参数说明：
- self（aclTensor*，计算输入）：公式中的输入self，Device侧的aclTensor，数据类型支持FLOAT、FLOAT16、DOUBLE、INT32、INT64、INT8、UINT8、INT16、COMPLEX64、COMPLEX128、BFLOAT16（仅Atlas A2训练系列产品/Atlas 800I A2推理产品支持）。且数据类型与exponent的数据类型需满足数据类型推导规则（参见互推导关系），支持非连续的Tensor，且shape需要与out一致，数据格式支持ND。
- exponent（aclScalar*，计算输入）：公式中的输入exponent，Device侧的aclScalar，数据类型支持FLOAT、FLOAT16、DOUBLE、INT32、INT64、INT8、UINT8、INT16、COMPLEX64、COMPLEX128、BFLOAT16（仅Atlas A2训练系列产品/Atlas 800I A2推理产品支持），且数据类型与self的数据类型需满足数据类型推导规则（参见互推导关系）。
- out（aclTensor*，计算输出）：公式中的输出out，Device侧的aclTensor，数据类型支持FLOAT、FLOAT16、DOUBLE、INT32、INT64、INT8、UINT8、INT16、COMPLEX64、COMPLEX128、BFLOAT16（仅Atlas A2训练系列产品/Atlas 800I A2推理产品支持）。支持非连续的Tensor，且shape需要与self一致, 数据类型需要是self的数据类型与exponent的数据类型推导之后可转换的数据类型（参见互转换关系），数据格式支持ND。
- workspaceSize（uint64_t*, 出参）：返回需要在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)：1. 传入的self、exponent或out是空指针。
返回161002 (ACLNN_ERR_PARAM_INVALID)：1. self、exponent和out的数据类型不在支持的范围之内。
                                     2. self的shape大于8维。
                                     3. self和exponent无法满足数据类型推导规则。
                                     4. 推导出的数据类型无法转换为out的类型。
                                     5. self和out的shape不一致。

aclnnPowTensorScalar

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aclnnPowTensorScalarGetWorkspaceSize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。

aclnnInplacePowTensorScalarGetWorkspaceSize

参数说明：
- selfRef（aclTensor*）：公式中的输入self/out，Device侧的aclTensor，数据类型支持FLOAT、FLOAT16、DOUBLE、INT32、INT64、INT8、UINT8、COMPLEX64、COMPLEX128、INT16、BFLOAT16（仅Atlas A2训练系列产品/Atlas 800I A2推理产品支持），且数据类型与exponent的数据类型需满足数据类型推导规则（参见互推导关系），且数据类型需要是与exponent的数据类型推导之后可转换的数据类型（参见互转换关系），支持非连续的Tensor，数据格式支持ND。
- exponent（aclScalar*, 计算输入）：公式中的输入exponent，Device侧的aclScalar，数据类型支持FLOAT、FLOAT16、DOUBLE、INT32、INT64、INT8、UINT8、COMPLEX64、COMPLEX128、INT16、BFLOAT16（仅Atlas A2训练系列产品/Atlas 800I A2推理产品支持），且数据类型与selfRef的数据类型需满足数据类型推导规则（参见互推导关系）。
- workspaceSize（uint64_t*, 出参）：返回需要在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)：1. 传入的selfRef或exponent是空指针。
返回161002 (ACLNN_ERR_PARAM_INVALID)：1. selfRef和exponent的数据类型不在支持的范围之内。
                                     2. selfRef的shape大于8维。
                                     3. selfRef和exponent无法满足数据类型推导规则。
                                     4. 推导出的数据类型无法转换为selfRef的类型。

aclnnInplacePowTensorScalar

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aclnnInplacePowTensorScalarGetWorkspaceSize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_pow.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;
}
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侧数据拷贝到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
  std::vector<int64_t> selfShape = {2, 2};
  std::vector<int64_t> outShape = {2, 2};
  void* selfDeviceAddr = nullptr;
  void* outDeviceAddr = nullptr;
  aclTensor* self = nullptr;
  aclScalar* exponent = nullptr;
  aclTensor* out = nullptr;
  std::vector<float> selfHostData = {0, 1, 2, 3};
  std::vector<float> outHostData = {0, 0, 0, 0};
  float exponentVal = 4.1f;
  // 创建self aclTensor
  ret = CreateAclTensor(selfHostData, selfShape, &selfDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &self);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建threshold aclScalar
  exponent = aclCreateScalar(&exponentVal, aclDataType::ACL_FLOAT);
  CHECK_RET(exponent != nullptr, return ret);
  // 创建out aclTensor
  ret = CreateAclTensor(outHostData, outShape, &outDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &out);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 3. 调用CANN算子库API，需要修改为具体的API名称
  // aclnnPowTensorScalar接口调用示例
  uint64_t workspaceSize = 0;
  aclOpExecutor* executor;
  // 调用aclnnPowTensorScalar第一段接口
  ret = aclnnPowTensorScalarGetWorkspaceSize(self, exponent, out, &workspaceSize, &executor);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnPowTensorScalarGetWorkspaceSize 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aclnnPowTensorScalar第二段接口
  ret = aclnnPowTensorScalar(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnPowTensorScalar failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);

  // aclnnInplacePowTensorScalar接口调用示例
  uint64_t inplaceWorkspaceSize = 0;
  aclOpExecutor* inplaceExecutor;
  // 调用aclnnInplacePowTensorScalar第一段接口
  ret = aclnnInplacePowTensorScalarGetWorkspaceSize(self, exponent, &inplaceWorkspaceSize, &inplaceExecutor);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnInplacePowTensorScalarGetWorkspaceSize 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* inplaceWorkspaceAddr = nullptr;
  if (inplaceWorkspaceSize > 0) {
    ret = aclrtMalloc(&inplaceWorkspaceAddr, inplaceWorkspaceSize, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
    CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("allocate workspace failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
  }
  // 调用aclnnInplacePowTensorScalar第二段接口
  ret = aclnnInplacePowTensorScalar(inplaceWorkspaceAddr, inplaceWorkspaceSize, inplaceExecutor, stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnInplacePowTensorScalar 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侧内存上的结果拷贝至host侧，需要根据具体API的接口定义修改
  auto size = GetShapeSize(outShape);
  std::vector<float> resultData(size, 0);
  ret = aclrtMemcpy(resultData.data(), resultData.size() * sizeof(resultData[0]), outDeviceAddr,
                    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 ret);
  for (int64_t i = 0; i < size; i++) {
    LOG_PRINT("aclnnPowTensorScalar result[%ld] is: %f\n", i, resultData[i]);
  }

  auto inplaceSize = GetShapeSize(selfShape);
  std::vector<float> inplaceResultData(inplaceSize, 0);
  ret = aclrtMemcpy(inplaceResultData.data(), inplaceResultData.size() * sizeof(inplaceResultData[0]), outDeviceAddr, inplaceSize * sizeof(inplaceResultData[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 ret);
  for (int64_t i = 0; i < inplaceSize; i++) {
    LOG_PRINT("aclnnInplacePowTensorScalar result[%ld] is: %f\n", i, inplaceResultData[i]);
  }

  // 6. 释放aclTensor和aclScalar，需要根据具体API的接口定义修改
  aclDestroyTensor(self);
  aclDestroyScalar(exponent);
  aclDestroyTensor(out);

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