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aclnnFlashAttentionVarLenScoreV4

产品支持情况

[object Object]undefined

功能说明

  • 接口功能:训练场景下,使用FlashAttention算法实现self-attention(自注意力)的计算。接口的区别是:在输入排布为TND的场景下,原FlashAttentionVarLenScore接口中的softmax相关输出的数据排布为 NTD,FlashAttentionVarLenScoreV4 接口支持传入字符串参数 softmaxOutLayout,用于控制 softmax 相关输出的数据排布是否与输入保持一致(即采用 TND 排布)。

  • 计算公式:

    注意力的正向计算公式如下:

    attention_out=Dropout(Softmax(Mask(scale(pse+querykeyT),atten_mask)),keep_prob)valueattention\_out=Dropout(Softmax(Mask(scale*(pse+query*key^T),atten\_mask)),keep\_prob)*value

函数原型

每个算子分为,必须先调用“aclnnFlashAttentionVarLenScoreV4GetWorkspaceSize”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“aclnnFlashAttentionVarLenScoreV4”接口执行计算。

[object Object]
[object Object]

aclnnFlashAttentionVarLenScoreV4GetWorkspaceSize

  • 参数说明:

    [object Object]
  • 返回值:

    aclnnStatus:返回状态码,具体参见

    第一段接口完成入参校验,出现以下场景时报错:

    [object Object]

aclnnFlashAttentionVarLenScoreV4

  • 参数说明:

    [object Object]
  • 返回值:

    返回aclnnStatus状态码,具体参见

约束说明

  • 确定性计算:
    • aclnnFlashAttentionVarLenScoreV4默认确定性实现。
  • 该接口与PyTorch配合使用时,需要保证CANN相关包与PyTorch相关包的版本匹配。
  • 输入query、key、value的约束:
    • B:batchsize必须相等。
    • D:Head-Dim必须满足(qD == kD && kD >= vD)。
    • inputLayout必须一致。
  • 输入query、key、value、realShiftOptional的数据类型必须一致。
  • 支持输入query的N和key/value的N不相等,但必须成比例关系,即Nq/Nkv必须是非0整数,Nq取值范围1~256。当Nq/Nkv > 1时,即为GQA(grouped-query attention);当Nkv=1时,即为MQA(multi-query attention)。本文如无特殊说明,N表示的是Nq。
  • 关于数据shape的约束,其中:
    • T(B*S):取值范围为1~1M。
    • B:取值范围为1~20000。带prefixOptional的时候B最大支持1K。
    • N:取值范围为1~256。
    • S:取值范围为1~1M。
    • D:取值范围为1~768。
  • query、key、value数据排布格式仅支持TND,T是B和S合轴紧密排列的数据(每个batch的SeqLenQ和SeqLenKV),其中B(Batch)表示输入样本批量大小、S(Seq-Length)表示输入样本序列长度、H(Head-Size)表示隐藏层的大小、N(Head-Num)表示多头数、D(Head-Dim)表示隐藏层最小的单元尺寸,且满足D=H/N。
  • realShiftOptional:如果Sq大于1024的每个batch的Sq与Skv等长且是sparseMode为0、2、3的下三角掩码场景,可使能alibi位置编码压缩,此时只需要输入原始PSE最后1024行进行内存优化,即alibi_compress = ori_pse[:, :, -1024:, :],具体如下:
    • 参数每个batch不相同时,shape为BNHSkv(H=1024)。
    • 每个batch相同时,shape为1NHSkv(H=1024)。
    • 如不使用该参数可传入nullptr。
  • sparseMode的约束如下:
    • 当所有的attenMaskOptional的shape小于2048且相同的时候,建议使用default模式,来减少内存使用量;
    • 配置为1、2、3、5、6时,用户配置的preTokens、nextTokens不会生效;
    • 配置为0、4、7时,须保证attenMaskOptional与preTokens、nextTokens的范围一致。
    • 用户不特意指定时建议传入0。
    • sparse不同模式的详细说明请参见
    • 为1、2、3、4、6、7、8时,应传入对应正确的attenMaskOptional,否则将导致计算结果错误。当attenMaskOptional输入为None时,sparseMode、preTokens、nextTokens参数不生效,固定为全
    • 配置为3时,不支持无效行计算,需要满足每个batch的Sq<=Skv。
    • 配置为7时,不支持可选输入realShiftOptional。
    • 配置为8时,当每个sequence的q、kv等长时支持可选输入realShiftOptional,针对全局做pse生成。支持q方向进行外切,需要外切前每个sequence的q、kv等长,外切后传入的actualSeqQLenOptional
  • 部分场景下,如果计算量过大可能会导致算子执行超时(aicore error类型报错,errorStr为:timeout or trap error),此时建议做轴切分处理,注:这里的计算量会受B、S、N、D等参数的影响,值越大计算量越大。
  • prefixOptional稀疏计算场景即sparseMode=6,当Sq > Skv时,prefix的N值取值范围[0, Skv],当Sq <= Skv时,prefix的N值取值范围[Skv-Sq, Skv]。
  • band场景,preTokens和nextTokens之间必须要有交集。 计算。
  • attenMaskOptional输入不支持补pad,即attenMaskOptional中不能存在某一行全1的场景。
  • actualSeqQLenOptional输入支持某个Batch上的S长度为0,此时不支持可选输入realShiftOptional,假设真实的S长度为[2,2,0,2,2],则传入的actualSeqQLenOptional为[2,4,4,6,8]。 [0] - actualSeqKvLenOptional[0] + qStartIdxOptional - kvStartIdxOptional == 0(本功能属实验性功能)。
  • softmaxOutLayout支持传入:空字符串、"same_as_input"。

调用示例

调用示例代码如下,仅供参考,具体编译和执行过程请参考

[object Object]