aclnnGroupedMatmulV2
支持的产品型号
Atlas A2 训练系列产品/Atlas 800I A2 推理产品/A200I A2 Box 异构组件
功能说明
算子功能：实现分组矩阵乘计算，每组矩阵乘的维度大小可以不同。基本功能为矩阵乘，如，其中g为分组个数，为对应shape。相较于aclnnGroupedMatmul接口，此接口新增：
- 支持不同分组轴，由groupType表示。
- 非量化场景，支持x，weight转置（转置指若shape为[M,K]时，则stride为[1,M],数据排布为[K,M]的场景）。
- 非量化场景支持x，weight输入都为float32类型。
- 量化、伪量化场景，支持weight转置，支持weight为单tensor。
计算公式：
- 非量化场景：
- 量化场景：
- 反量化场景：
- 伪量化场景：
函数原型
每个算子分为两段式接口，必须先调用“aclnnGroupedMatmulV2GetWorkspaceSize”接口获取入参并根据计算流程计算所需workspace大小，再调用“aclnnGroupedMatmulV2”接口执行计算。
aclnnStatus aclnnGroupedMatmulV2GetWorkspaceSize(const aclTensorList* x, const aclTensorList* weight, const aclTensorList* biasOptional, const aclTensorList* scaleOptional, const aclTensorList* offsetOptional, const aclTensorList* antiquantScaleOptional, const aclTensorList* antiquantOffsetOptional, const aclIntArray* groupListOptional, int64_t splitItem, int64_t groupType, const aclTensorList* y, uint64_t* workspaceSize, aclOpExecutor** executor)aclnnStatus aclnnGroupedMatmulV2(void* workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor* executor, aclrtStream stream)
aclnnGroupedMatmulV2GetWorkspaceSize
参数说明：
- x（aclTensorList*，计算输入）：必选参数，Device侧的aclTensorList，公式中的输入x，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16、INT8、FLOAT32，数据格式支持ND，支持的最大长度为128个。
- weight（aclTensorList*，计算输入）：必选参数，Device侧的aclTensorList，公式中的weight，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16、INT8、FLOAT32，数据格式支持ND，支持的最大长度为128个。
- biasOptional（aclTensorList*，计算输入）可选参数，Device侧的aclTensorList，公式中的bias，数据类型支持FLOAT16、FLOAT32、INT32，数据格式支持ND，长度与weight相同。
- scaleOptional（aclTensorList*，计算输入）可选参数，Device侧的aclTensorList，代表量化参数中的缩放因子，数据类型支持UINT64，数据格式支持ND，长度与weight相同。
- offsetOptional（aclTensorList*，计算输入）可选参数，Device侧的aclTensorList，代表量化参数中的偏移量，数据类型支持FLOAT32，数据格式支持ND，长度与weight相同。
- antiquantScaleOptional（aclTensorList*，计算输入）可选参数，Device侧的aclTensorList，代表伪量化参数中的缩放因子，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16，数据格式支持ND，长度与weight相同。
- antiquantOffsetOptional（aclTensorList*，计算输入）可选参数，Device侧的aclTensorList，代表伪量化参数中的偏移量，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16，数据格式支持ND，长度与weight相同。
- groupListOptional（aclIntArray*，计算输入）：可选参数，Host侧的aclIntArray类型，分组轴方向的matmul索引情况，分组轴由参数groupType表示，数据类型支持INT64，数据格式支持ND，长度与weight相同。
- splitItem（int64_t，计算输入）：整数型参数，代表输出是否要做tensor切分，0/1代表输出为多tensor；2/3代表输出为单tensor。
- groupType（int64_t，计算输入）：整数型参数，代表需要分组的轴，如矩阵乘为C[m,n]=A[m,k]xB[k,n]，则groupType取值-1：不分组，0：m轴分组，1：n轴分组，2：k轴分组，默认值为-1，当前不支持n轴分组。
- y（aclTensorList*，计算输出）：Device侧的aclTensorList，公式中的输出y，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16、INT8、FLOAT32，数据格式支持ND，支持的最大长度为128个。
- 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：
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，若出现以下错误码，则对应原因为： - 返回161001（ACLNN_ERR_PARAM_NULLPTR）： 1.如果传入参数是必选输入、输出或者必选属性，且是空指针。 2.传入参数weight的元素存在空指针。 3.传入参数x的元素为空指针，且传出参数y的元素不为空指针。 4.传入参数x的元素不为空指针，且传出参数y的元素为空指针。 - 返回161002（ACLNN_ERR_PARAM_INVALID）： 1.x、weight、biasOptional、scaleOptional、offsetOptional、antiquantScaleOptional、antiquantOffsetOptional、groupListOptional、splitItem、groupType、y的数据类型和数据格式不在支持的范围内。 2.weight的长度大于128；若bias不为空，bias的长度不等于weight的长度。 3.splitItem为2、3的场景，y长度不等于1； 4.splitItem为0、1的场景，y长度不等于weight的长度，groupListOptional长度不等于weight的长度。
aclnnGroupedMatmulV2
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aclnnGroupedMatmulV2GetWorkspaceSize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：
返回aclnnStatus状态码，具体参见aclnn返回码。
约束说明
非量化场景支持的输入类型为：
- x为FLOAT16、weight为FLOAT16、biasOptional为FLOAT16、scaleOptional为空、offsetOptional为空、antiquantScaleOptional为空、antiquantOffsetOptional为空、y为FLOAT16；
- x为BFLOAT16、weight为BFLOAT16、biasOptional为FLOAT32、scaleOptional为空、offsetOptional为空、antiquantScaleOptional为空、antiquantOffsetOptional为空、y为BFLOAT16；
- x为FLOAT32、weight为FLOAT32、biasOptional为FLOAT32、scaleOptional为空、offsetOptional为空、antiquantScaleOptional为空、antiquantOffsetOptional为空、y为FLOAT32；
量化场景支持的输入类型为：
- x为INT8、weight为INT8、biasOptional为INT32、scaleOptional为UINT64、offsetOptional为空、antiquantScaleOptional为空、antiquantOffsetOptional为空、y为INT8；
伪量化场景支持的输入类型为：
- x为FLOAT16、weight为INT8、biasOptional为FLOAT16、scaleOptional为空，offsetOptional为空，antiquantScaleOptional为FLOAT16、antiquantOffsetOptional为FLOAT16、y为FLOAT16；
- x为BFLOAT16、weight为INT8、biasOptional为FLOAT32、scaleOptional为空，offsetOptional为空，antiquantScaleOptional为BFLOAT16、antiquantOffsetOptional为BFLOAT16、y为BFLOAT16；
如果传入groupListOptional，groupListOptional必须为非负递增数列，groupListOptional长度不能为1。
不同groupType支持场景:
- 量化、伪量化仅支持groupType为-1和0场景。
- 支持场景中单表示单tensor，多表示多tensor，表示顺序为x、weight、y。例如单多单表示支持x为单tensor、weight多tensor、y单tensor的场景。
groupType 支持场景 场景限制 -1 多多多 1）仅支持splitItem为0/1
2）x中tensor支持2-6维，weight中tensor需为2维，y中tensor维度和x保持一致
3）groupListOptional必须传空0 单单单 1）仅支持splitItem为2/3
2）weight中tensor需为3维，x，y中tensor需为2维
3）必须传groupListOptional，且最后一个值与x中tensor的第一维相等0 单多单 1）仅支持splitItem为2/3
2）必须传groupListOptional，且最后一个值与x中tensor的第一维相等
3）x,weight,y中tensor需为2维
4）weight中每个tensor的N轴必须相等0 单多多 1）仅支持splitItem为0/1
2）必须传groupListOptional，groupListOptional的差值需与y中tensor的第一维一一对应
3）x,weight,y中tensor需为2维0 多多单 1）仅支持splitItem为2/3
2）x,weight,y中tensor需为2维
3）weight中每个tensor的N轴必须相等
4）若传入groupListOptional，groupListOptional的差值需与x中tensor的第一维一一对应2 单单单 1）仅支持splitItem为2/3
2）x，weight中tensor需为2维，y中tensor需为3维
3）必须传groupListOptional，且最后一个值与x中tensor的第二维相等x和weight中每一组tensor的最后一维大小都应小于65536。的最后一维指当属性transpose_x为false时的K轴或当transpose_x为true时的M轴。的最后一维指当属性transpose_weight为false时的N轴或当transpose_weight为true时的K轴。
x和weight中每一组tensor的每一维大小在32字节对齐后都应小于int32的最大值2147483647。
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_grouped_matmul_v2.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<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
std::vector<T> hostData(size, 0);
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 CreateAclTensorList(const std::vector<std::vector<int64_t>>& shapes, void** deviceAddr,
aclDataType dataType, aclTensorList** tensor) {
int size = shapes.size();
aclTensor* tensors[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
int ret = CreateAclTensor<uint16_t>(shapes[i], deviceAddr + i, dataType, tensors + i);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
}
*tensor = aclCreateTensorList(tensors, size);
return ACL_SUCCESS;
}
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根据自己的需要处理
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<std::vector<int64_t>> xShape = {{1, 16}, {4, 32}};
std::vector<std::vector<int64_t>> weightShape= {{16, 24}, {32, 16}};
std::vector<std::vector<int64_t>> biasShape = {{24}, {16}};
std::vector<std::vector<int64_t>> yShape = {{1, 24}, {4, 16}};
void* xDeviceAddr[2];
void* weightDeviceAddr[2];
void* biasDeviceAddr[2];
void* yDeviceAddr[2];
aclTensorList* x = nullptr;
aclTensorList* weight = nullptr;
aclTensorList* bias = nullptr;
aclIntArray* groupedList = nullptr;
aclTensorList* scale = nullptr;
aclTensorList* offset = nullptr;
aclTensorList* antiquantScale = nullptr;
aclTensorList* antiquantOffset = nullptr;
aclTensorList* y = nullptr;
int64_t splitItem = 0;
int64_t groupType = -1;
// 创建x aclTensorList
ret = CreateAclTensorList(xShape, xDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &x);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
// 创建weight aclTensorList
ret = CreateAclTensorList(weightShape, weightDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &weight);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
// 创建bias aclTensorList
ret = CreateAclTensorList(biasShape, biasDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &bias);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
// 创建y aclTensorList
ret = CreateAclTensorList(yShape, yDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT16, &y);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
uint64_t workspaceSize = 0;
aclOpExecutor* executor;
// 3. 调用CANN算子库API
// 调用aclnnGroupedMatmulV2第一段接口
ret = aclnnGroupedMatmulV2GetWorkspaceSize(x, weight, bias, scale, offset, antiquantScale, antiquantOffset, groupedList, splitItem, groupType, y, &workspaceSize, &executor);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnGroupedMatmulGetWorkspaceSize 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aclnnGroupedMatmulV2第二段接口
ret = aclnnGroupedMatmulV2(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnGroupedMatmul 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
for (int i = 0; i < 2; i++) {
auto size = GetShapeSize(yShape[i]);
std::vector<uint16_t> resultData(size, 0);
ret = aclrtMemcpy(resultData.data(), size * sizeof(resultData[0]), yDeviceAddr[i],
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 j = 0; j < size; j++) {
LOG_PRINT("result[%ld] is: %d\n", j, resultData[j]);
}
}
// 6. 释放aclTensor和aclScalar，需要根据具体API的接口定义修改
aclDestroyTensorList(x);
aclDestroyTensorList(weight);
aclDestroyTensorList(bias);
aclDestroyTensorList(y);
// 7. 释放device资源，需要根据具体API的接口定义修改
for (int i = 0; i < 2; i++) {
aclrtFree(xDeviceAddr[i]);
aclrtFree(weightDeviceAddr[i]);
aclrtFree(biasDeviceAddr[i]);
aclrtFree(yDeviceAddr[i]);
}
if (workspaceSize > 0) {
aclrtFree(workspaceAddr);
}
aclrtDestroyStream(stream);
aclrtResetDevice(deviceId);
aclFinalize();
return 0;
}
```