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Sum

产品支持情况

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是否支持

Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品

Atlas A2 训练系列产品/Atlas 800I A2 推理产品/A200I A2 Box 异构组件

Atlas 200I/500 A2 推理产品

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Atlas 推理系列产品 AI Core

Atlas 推理系列产品 Vector Core

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Atlas 训练系列产品

x

Atlas 200/300/500 推理产品

x

功能说明

获取最后一个维度的元素总和。

如果输入是向量,则在向量中对各元素相加;如果输入是矩阵,则沿最后一个维度对每行中元素求和。本接口最多支持输入为二维数据,不支持更高维度的输入。

如下图所示,对shape为(2, 3)的二维矩阵进行运算,输出结果为[[ 6] [15]]。

为计算如上过程,引入一些必备概念:行数称之为外轴长度(outter),每行实际的元素个数称之为内轴的实际元素个数(n),存储n个元素所需的字节长度向上补齐到32整数倍后转换的元素个数称之为补齐后的内轴元素个数(inner)。本接口要求输入的内轴长度为32字节的整数倍,所以当n占据的字节长度不是32的整数倍时,需要开发者将其向上补齐到32的整数倍。比如,如下的样例中,元素类型为half,每行的实际元素个数n为3,占据字节长度为6字节,不是32字节的整数倍,向上补齐后得到32字节,转换为元素个数为16。故outter = 2,n =3,inner=16。图中的padding代表补齐操作。n和inner的关系如下:inner = (n *sizeof(T) + 32 - 1) / 32 * 32 / sizeof(T)

函数原型

  • 通过sharedTmpBuffer入参传入临时空间
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    template <typename T, int32_t reduceDim = -1, bool isReuseSource = false, bool isBasicBlock = false>
    __aicore__ inline void Sum(const LocalTensor<T> &dstTensor, const LocalTensor<T> &srcTensor, const LocalTensor<uint8_t> &sharedTmpBuffer, const SumParams &sumParams)
    
  • 接口框架申请临时空间
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    template <typename T, int32_t reduceDim = -1, bool isReuseSource = false, bool isBasicBlock = false>
    __aicore__ inline void Sum(const LocalTensor<T> &dstTensor, const LocalTensor<T> &srcTensor, const SumParams &sumParams)
    

由于该接口的内部实现中涉及复杂的数学计算,需要额外的临时空间来存储计算过程中的中间变量。临时空间支持开发者通过sharedTmpBuffer入参传入接口框架申请两种方式。

  • 通过sharedTmpBuffer入参传入,使用该tensor作为临时空间进行处理,接口框架不再申请。该方式开发者可以自行管理sharedTmpBuffer内存空间,并在接口调用完成后,复用该部分内存,内存不会反复申请释放,灵活性较高,内存利用率也较高。
  • 接口框架申请临时空间,开发者无需申请,但是需要预留临时空间的大小。

通过sharedTmpBuffer传入的情况,开发者需要为tensor申请空间;接口框架申请的方式,开发者需要预留临时空间。临时空间大小BufferSize的获取方式如下:通过Sum Tiling中提供的接口获取需要预留空间范围的大小。

参数说明

表1 模板参数说明

参数名

描述

T

操作数的数据类型。

Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品 ,支持的数据类型为:half/float

Atlas A2 训练系列产品/Atlas 800I A2 推理产品/A200I A2 Box 异构组件 ,支持的数据类型为:half/float

Atlas 推理系列产品 AI Core,支持的数据类型为:half/float

reduceDim

用于指定按数据的哪一维度进行求和。本接口按最后一个维度实现,不支持reduceDim参数,传入默认值-1即可。

isReuseSource

是否允许修改源操作数。该参数预留,传入默认值false即可。

isBasicBlock

预留参数,暂不支持。

表2 接口参数说明

参数名

输入/输出

描述

dstTensor

输出

目的操作数。

类型为LocalTensor,支持的TPosition为VECIN/VECCALC/VECOUT。

输出值需要outter * sizeof(T)大小的空间进行保存。开发者要根据该大小和框架的对齐要求来为dstTensor分配实际内存空间。

说明:

注意:遵循框架对内存开辟的要求(开辟内存的大小满足32Byte对齐),即outter * sizeof(T)不是32Byte对齐时,需要向上进行32Byte对齐。为了对齐而多开辟的内存空间不填值,为一些随机值。

srcTensor

输入

源操作数。

类型为LocalTensor,支持的TPosition为VECIN/VECCALC/VECOUT。

源操作数的数据类型需要与目的操作数保持一致。

sharedTmpBuffer

输入

临时缓存。

类型为LocalTensor,支持的TPosition为VECIN/VECCALC/VECOUT。

用于Sum内部复杂计算时存储中间变量,由开发者提供。

临时空间大小BufferSize的获取方式请参考Sum Tiling

sumParams

输入

srcLocal的shape信息。SumParams类型,具体定义如下:

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struct SumParams{
    uint32_t outter = 1;    // 表示输入数据的外轴长度
    uint32_t inner;         // 表示输入数据内轴的补齐后元素个数,inner*sizeof(T)必须是32字节的整数倍
    uint32_t n;             // 表示输入数据内轴的实际元素个数
};
  • sumParams.inner*sizeof(T)必须是32字节的整数倍。
  • sumParams.inner是sumParams.n字节数转换后进而进行32的整数倍向上补齐的值,inner = (n *sizeof(T) + 32 - 1) / 32 * 32 / sizeof(T),因此sumParams.n的大小应该满足:1 <= sumParams.n <= sumParams.inner。

返回值说明

约束说明

  • 操作数地址偏移对齐要求请参见通用约束
  • 不支持源操作数与目的操作数地址重叠。
  • 不支持sharedTmpBuffer与源操作数和目的操作数地址重叠。
  • 当前仅支持ND格式的输入,不支持其他格式。
  • 一维输入的outter值填为1;二维输入按实际情况填写outter和n,inner计算请按如上公式计算,否则功能不正确。
  • srcTensor需要能够容纳内轴对齐后的数据占用空间大小,dstTensor需要能够容纳outter个结果对齐后的数据占用空间大小。
  • 对于Sum,其内部使用的底层相加方式和ReduceSum以及WholeReduceSum的内部的相加方式一致,采用二叉树方式,两两相加:

    假设源操作数为128个half类型的数据[data0,data1,data2...data127],一个repeat可以计算完,计算过程如下。

    1. data0和data1相加得到data00,data2和data3相加得到data01...data124和data125相加得到data62,data126和data127相加得到data63;
    2. data00和data01相加得到data000,data02和data03相加得到data001...data62和data63相加得到data031;
    3. 以此类推,得到目的操作数为1个half类型的数据[data]。

调用示例

完整的算子样例请参考Sum算子样例

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AscendC::SumParams params;
params.inner = inner;
params.outter = outter;
params.n = n;
T scalar(0);
AscendC::Duplicate<T>(yLocal, scalar, out_inner);
AscendC::Sum(yLocal, xLocal, sharedTmpBuffer, params);
结果示例如下,输入元素类型为half,大小为2*3的二维数据,则outter为2,n为3,sizeof(T)为2,inner = (3 * 2 + 32 - 1)/32 * 32 / 2 = 16。
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输入数据(srcLocal): [[1 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0],
                     [4 5 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]]
输出数据(dstLocal): [6 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]