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aclnnConvTbc

接口原型

每个算子有两段接口,必须先调用“aclnnXxxGetWorkspaceSize”接口获取入参并根据计算流程计算所需workspace大小,再调用“aclnnXxx”接口执行计算。两段式接口如下:

  • 第一段接口:aclnnStatus aclnnConvTbcGetWorkspaceSize(const aclTensor *self, const aclTensor *weight, const aclTensor *bias, const int64_t pad, aclTensor *output, int8_t cubeMathType, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor
  • 第二段接口:aclnnStatus aclnnConvtbc(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, aclrtStream stream)

功能描述

  • 算子功能:实现输入/输出维度为T(时间或空间维度)、B(批次)、C(通道)的一维卷积。
  • 计算公式:

    假设输入input的shape是 (Hin​, N, Cin​) ,输出output的shape是 (Hout​, N, Cout​),输出结果为

    其中,⋆表示互相关的计算,N代表batchSize(批次),C代表通道数,H代表时间或空间维度。

aclnnConvTbcGetWorkspaceSize

  • 接口定义:

    aclnnStatus aclnnConvTbcGetWorkspaceSize(const aclTensor *self, const aclTensor *weight, const aclTensor *bias, const int64_t pad, aclTensor *output, int8_t cubeMathType, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)

  • 参数说明:
    • self:Device侧的aclTensor,计算公式中的input,数据类型支持FLOAT、FLOAT16,支持非连续的Tensor,数据格式支持ND。
    • weight:Device侧的aclTensor,计算公式中的weight,数据类型支持FLOAT、FLOAT16,数据类型与self一致,支持非连续的Tensor, 数据格式为ND。
    • bias:Device侧的aclTensor,计算公式中的bias,数据类型支持FLOAT、FLOAT16,支持非连续的Tensor,数据格式为ND。
    • pad:Host侧整型,表示T维度上左右填充的个数,数据类型支持INT64。
    • output:Device侧的aclTensor,输出张量,数据类型支持FLOAT、FLOAT16, 数据类型与self一致,数据格式为ND。
    • cubeMathType:Host侧的整型,判断Cube单元应该使用哪种计算逻辑进行运算,支持INT8类型的枚举值,枚举值如下:
      • 0:KEPP_DTYPE,保持输入的数据类型进行计算。
      • 1:ALLOW_FP32_DOWN_PRECISION,允许转换输入数据类型降低精度计算。
    • workspaceSize:返回用户需要在Device侧申请的workspace大小。
    • executor:返回op执行器,包含了算子计算流程。
  • 返回值:

    返回aclnnStatus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):传入的指针类型入参是空指针。
    • 返回161002(ACLNN_ERR_PARAM_INVALID):
      • self、weight、bias、output数据类型和数据格式不在支持的范围之内。
      • self、weight、output数据类型不一致。
      • output的shape不满足推导的shape结果。
      • output的shape中存在小于0的值。
      • self或weight的dim不为3。
      • bias的dim不为1。
      • input的第三个维度值不等于weight的第2个维度值。
      • bias的值不等于weight的第三个维度值。

aclnnConvTbc

  • 接口定义:

    aclnnStatus aclnnConvtbc(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, aclrtStream stream)

  • 参数说明:
    • workspace:在Device侧申请的workspace内存起址。
    • workspaceSize:在Device侧申请的workspace大小,由第一段接口aclnnConvTbcGetWorkspaceSize获取。
    • executor:op执行器,包含了算子计算流程。
    • stream:指定执行任务的AscendCL stream流。
  • 返回值:

    返回aclnnStatus状态码,具体参见aclnn返回码

调用示例

#include <vector>
#include "acl/acl.h"
#include "aclnnop/aclnn_conv_tbc.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 shape_size = 1;
  for (auto i : shape) {
    shape_size *= i;
  }
  return shape_size;
}

int Init(int32_t deviceId, aclrtContext* context, 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 = aclrtCreateContext(context, deviceId);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtCreateContext failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
  ret = aclrtSetCurrentContext(*context);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtSetCurrentContext 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_NCL,
                            shape.data(), shape.size(), *deviceAddr);
  return 0;
}

int main() {
  // 1. (固定写法)device/context/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;
  aclrtContext context;
  aclrtStream stream;
  auto ret = Init(deviceId, &context, &stream);
  // check根据自己的需要处理
  CHECK_RET(ret == 0, 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> shapeInput = {2, 2, 3};
  std::vector<int64_t> shapeWeight = {3, 3, 4};
  std::vector<int64_t> shapeBias = {4};
  std::vector<int64_t> shapeResult = {2, 2, 4};
  void *deviceDataA = nullptr;
  void *deviceDataB = nullptr;
  void *deviceDataResult = nullptr;
  aclTensor* input = nullptr;
  aclTensor* weight = nullptr;
  aclTensor* bias = nullptr;
  aclTensor* result = nullptr;
  std::vector<float> inputData(GetShapeSize(shapeInput) * 2, 1);
  std::vector<float> weightData(GetShapeSize(shapeWeight) * 2, 1);
  std::vector<float> biasData(GetShapeSize(shapeWeight) * 2, 1);
  std::vector<float> outputData(GetShapeSize(shapeResult) * 2, 1);

  // 创建input aclTensor
  ret = CreateAclTensor(inputData, shapeInput, &deviceDataA, aclDataType::ACL_FLOAT16, &input);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建weight aclTensor
  ret = CreateAclTensor(weightData, shapeWeight, &deviceDataB, aclDataType::ACL_FLOAT16, &weight);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
// 创建bias aclTensor
     ret = CreateAclTensor(biasData, shapeBias, &deviceDataB, aclDataType::ACL_FLOAT16, &bias);
     CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建out aclTensor
  ret = CreateAclTensor(outputData, shapeResult, &deviceDataResult, aclDataType::ACL_FLOAT16, &result);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);

  // 3.调用CANN算子库API,需要修改为具体的算子接口
  uint64_t workspaceSize = 0;
  aclOpExecutor* executor;
  // 调用aclnnConvTbc第一段接口
  ret = aclnnConvTbcGetWorkspaceSize( input, weight,  bias, 1, result, 1, &workspaceSize, &executor);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnConvTbcGetWorkspaceSize 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aclnnConvTbc第二段接口
  ret = aclnnConvTbc(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnConvTbc 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(shapeResult);
  std::vector<float> resultData(size, 0);
  ret = aclrtMemcpy(resultData.data(), resultData.size() * sizeof(resultData[0]), deviceDataResult, size * sizeof(float),
                    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("result[%ld] is: %f\n", i, resultData[i]);
  }

  // 6. 释放aclTensor和aclScalar,需要根据具体API的接口定义修改
  aclDestroyTensor(input);
  aclDestroyTensor(weight);
  aclDestroyTensor(bias);
  aclDestroyTensor(result);
  return 0;
}