aclnnMatmulReduceScatterV2

产品支持情况

产品	是否支持
[object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]	√
[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]	√
[object Object]Atlas 200I/500 A2 推理产品[object Object]	×
[object Object]Atlas 推理系列产品 [object Object]	×
[object Object]Atlas 训练系列产品[object Object]	×

功能说明

• 算子功能: aclnnMatmulReduceScatterV2接口是对aclnnMatmulReduceScatter接口的功能扩展，在支持x1和x2输入类型为FLOAT16/BFLOAT16的基础上,

  • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：
    • 新增了对低精度数据类型INT8的支持。支持pertoken/perchannel。

• 计算公式：

  • 情形1：如果x1和x2数据类型为FLOAT16/BFLOAT16时，入参x1、x2进行matmul计算后，进行reduceScatter通信。$$output=ReduceScatter(x1@x2)$$
  • 情形2：如果x1和x2数据类型为FLOAT8_E4M3FN/FLOAT8_E5M2/HIFLOAT8的pertensor场景，或者x1和x2数据类型为INT8的perchannel、pertoken场景，且不输出amaxOut，入参x1、x2进行matmul计算和dequant计算后，进行reducescatter通信。$$output=ReduceScatter((x1Scale*x2Scale)*(x1@x2 + bias_{optional}))$$
  • 情形3：如果x1和x2数据类型为FLOAT8_E4M3FN/FLOAT8_E5M2/HIFLOAT8的perblock场景，且不输出amaxOut，当x1为(a0, a1)x2为(b0, b1)时x1Scale为(ceildiv(a0, 128), ceildiv(a1, 128))x2Scale为(ceildiv(b0, 128), ceildiv(b1, 128))时，入参x1、x2进行matmul计算和dequant计算后，再进行reducescatter通信。
  $$output=ReduceScatter(\sum_{0}^{\left \lfloor \frac{k}{blockSize} \right \rfloor} (x1_{pr}@x2_{rq}*(x1Scale_{pr}*x2Scale_{rq})))$$

函数原型

每个算子分为两段式接口，必须先调用“aclnnMatmulReduceScatterV2GetWorkspaceSize”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“aclnnMatmulReduceScatterV2”接口执行计算。

• aclnnStatus aclnnMatmulReduceScatterV2GetWorkspaceSize(const aclTensor* x1, const aclTensor* x2, const aclTensor* bias, const aclTensor* x1Scale, const aclTensor* x2Scale, const aclTensor* quantScale, int64_t blockSize, const char* group, const char* reduceOp, int64_t commTurn, int64_t streamMode, int64_t groupSize, const char* commMode, aclTensor* output, aclTensor* amaxOutOptional, uint64_t* workspaceSize, aclOpExecutor** executor)
• aclnnStatus aclnnMatmulReduceScatterV2(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, aclrtStream stream)

aclnnMatmulReduceScatterV2GetWorkspaceSize

• 参数说明：

  • x1（aclTensor*，计算输入）：Device侧的两维aclTensor，mm左矩阵。
    • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：commMode为aicpu时，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16；commMode为aiv时，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16、INT8, shape为[m, k]，支持ND。当前版本仅支持两维输入，且仅支持不转置场景。
  • x2（aclTensor*，计算输入）：Device侧的两维aclTensor，mm左矩阵。
    • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：commMode为aicpu时，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16；commMode为aiv时，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16、INT8。 shape为[k, n]，支持ND。支持通过转置构造的。当前版本仅支持两维输入。
  • bias（aclTensor*，计算输入）：Device侧的一维aclTensor。
    • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：在commMode为aicpu时，数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16，支持ND。且当前版本仅支持为0的输入。在commMode为aiv时，当前版本仅支持输入nullptr。
  • x1Scale（aclTensor*，计算输入）：Device侧的aclTensor，mm左矩阵反量化参数。
    • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：在commMode为aicpu时，仅支持输入nullptr。在commMode为aiv时，数据类型支持FLOAT,，支持ND。当x1和x2数据类型为FLOAT16/BFLOAT16时，仅支持输入为nullptr。在pertoken场景，shape为(m, 1)。
  • x2Scale（aclTensor*，计算输入）：Device侧的aclTensor，mm右矩阵反量化参数。
    • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：在commMode为aicpu时，仅支持输入nullptr。在commMode为aiv时，数据类型支持FLOAT、INT64，数据格式支持ND。INT64数据类型仅在output数据类型为FLOAT16场景支持。当x1和x2数据类型为FLOAT16/BFLOAT16时，仅支持输入为nullptr。在perchannel场景， shape为(1, n)。
  • quantScale（aclTensor*，计算输入）：Device侧的一维aclTensor，mm输出矩阵量化参数。数据类型支持FLOAT。当前版本仅支持nullptr。
  • blockSize （int64_t，计算输入）：Host侧的整型，用于表示mm输出矩阵在M轴方向上和N轴方向上可以用于对应方向上的多少个数的量化。blockSize由blockSizeM， blockSizeN，blockSizeK三个值拼接而成，每个值占16位，计算公式为：blockSize = blockSizeK | blockSizeN << 16 | blockSizeM << 32，mm输出矩阵不涉及K轴，blockSizeK固定为0。当前版本只支持blockSizeM = blockSizeN = 0。
  • group（char*，计算输入）：Host侧的char，标识列组的字符串。数据类型支持String。通过Hccl提供的接口“extern HcclResult HcclGetCommName(HcclComm comm, char* commName);”获取, 其中commName即为group。
  • reduceOp（char*，计算输入）：Host侧的char，reduce操作类型。数据类型支持String。当前版本仅支持“sum”。
  • commTurn（int64_t，计算输入）：Host侧的整型，通信数据切分数，即总数据量/单次通信量。数据类型支持INT64。当前版本仅支持输入0。
  • streamMode（int64_t，计算输入）：Host侧的整型，流模式的枚举，当前只支持枚举值1，数据类型支持INT64。
  • groupSize（int64_t，计算输入）：用于表示反量化中x1Scale/x2Scale输入的一个数在其所在的对应维度方向上可以用于该方向x1/x2输入的多少个数的反量化。groupSize输入由3个方向的groupSizeM，groupSizeN，groupSizeK三个值拼接组成，每个值占16位，计算公式为：groupSize = groupSizeK | groupSizeN << 16 | groupSizeM << 32。
    • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：当前版本仅支持输入为0。
  • commMode (char*，计算输入)：Host侧的整型，通信模式。
    • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：当前支持两种模式：aicpu和aiv。aicpu模式下使用aicpu完成通信功能，功能等同于aclnnMatmulReduceScatter算子；aiv模式下使用AI VECTOR核完成通信任务。
  • output（aclTensor*，计算输出）：Device侧的aclTensor，mm计算+reducescatter通信的结果。
    • [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：数据类型支持FLOAT16、BFLOAT16，数据格式支持ND。如果x1数据类型为FLOAT16、BFLOAT16时，output数据类型与x1一致。
  • amaxOutOptional（aclTensor*，计算输出）：Device侧的一维aclTensor，mm计算的最大值结果。当前版本仅支持nullptr。
  • workspaceSize（uint64_t*，出参）：Device侧的整型，返回需要在Device侧申请的workspace大小。
  • executor（aclOpExecutor**，出参）：Device侧的aclOpExecutor，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。

  [object Object]

aclnnMatmulReduceScatterV2

• 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aclnnMatmulReduceScatterV2GetWorkspaceSize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Stream。

• 返回值：

  返回aclnnStatus状态码，具体参见。

约束说明

• [object Object]Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品[object Object]、[object Object]Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品[object Object]：
  • 只支持x2矩阵转置/不转置，x1矩阵仅支持不转置场景。
  • 输入x1为2维，其shape为(m, k)，m须为卡数rank_size的整数倍。
  • 输入x2必须是2维，其shape为(k, n)，轴满足mm算子入参要求，k轴相等，且k轴取值范围为[256, 65535)。
  • bias为1维，shape为(n,)。
  • 输出为2维，其shape为(m/rank_size, n), rank_size为卡数。
  • 不支持空tensor。
  • x1和x2的数据类型需要保持一致。
  • 支持2、4、8卡。

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。