OrangePi AIpro 香橙派 昇腾 Ascend C 算子开发 与 调用 - Tiling实现

news2024/9/23 3:13:57

OrangePi AIpro 香橙派 昇腾 Ascend C 算子开发 与 调用 - Tiling实现

flyfish

前置知识

基于Kernel直调工程的算子开发流程图

其中有一个Tiling实现
在这里插入图片描述

什么是Tiling、Tiling实现

计算API,包括标量计算API、向量计算API、矩阵计算API,分别实现调用Scalar计算单元、Vector计算单元、Cube计算单元执行计算的功能。

数据搬运API,计算API基于Local Memory数据进行计算,所以数据需要先从Global Memory搬运至Local Memory,再使用计算API完成计算,最后从Local Memory搬出至Global Memory。执行搬运过程的接口称之为数据搬移API,比如DataCopy接口。

大多数情况下,Local Memory的存储,无法完整的容纳算子的输入与输出,需要每次搬运一部分输入进行计算然后搬出,再搬运下一部分输入进行计算,直到得到完整的最终结果,这个数据切分、分块计算的过程称之为Tiling。根据算子的shape等信息来确定数据切分算法相关参数(比如每次搬运的块大小,以及总共循环多少次)的计算程序,称之为Tiling实现。
在这里插入图片描述
昇腾AI处理器在进行数据搬运和Vector计算时,对于搬运的数据长度和UB首地址都有必须32B对齐的要求。

当需要从Global拷贝11个half数值到Local时,使用DataCopy将拷贝16个half(32B)数据到Local上,Local[11]~Local[15]被写成无效数据-1。

非对齐搬入内存

在这里插入图片描述
当需要从Local拷贝11个half数值到Global时,使用DataCopy将拷贝16个half(32B)数据到Global上,Global[11]~Global[15]被覆写成-1。

非对齐搬出内存

在这里插入图片描述

Tiling实现完成后,获取到的Tiling切分算法相关参数,会传递给kernel侧,用于指导并行数据的切分。由于Tiling实现中完成的均为标量计算,AI Core并不擅长,所以我们将其独立出来放在host CPU上执行。

tiling实现
TilingData参数设计,TilingData参数本质上是和并行数据切分相关的参数,本示例算子使用了2个tiling参数:totalLength、tileNum。totalLength是指需要计算的数据量大小,tileNum是指每个核上总计算数据分块个数。比如,totalLength这个参数传递到kernel侧后,可以通过除以参与计算的核数,得到每个核上的计算量,这样就完成了多核数据的切分。tiling实现代码中通过上下文获取输入输出的shape信息,并对应设置TilingData。

原始的

// 实现核函数
extern "C" __global__ __aicore__ void add_custom(GM_ADDR x, GM_ADDR y, GM_ADDR z)
{
    // 初始化算子类,算子类提供算子初始化和核心处理等方法
    KernelAdd op;
    // 初始化函数,获取该核函数需要处理的输入输出地址,同时完成必要的内存初始化工作
    op.Init(x, y, z);
    // 核心处理函数,完成算子的数据搬运与计算等核心逻辑
    op.Process();
}

// 调用核函数
void add_custom_do(uint32_t blockDim, void* l2ctrl, void* stream, uint8_t* x, uint8_t* y, uint8_t* z)
{
    add_custom<<<blockDim, l2ctrl, stream>>>(x, y, z);
}

tiling实现

add_custom_tiling.h

#ifndef ADD_CUSTOM_TILING_H
#define ADD_CUSTOM_TILING_H
#include <cstdint>

struct AddCustomTilingData {
    uint32_t totalLength;
    uint32_t tileNum;
};
#endif

add_custom.cpp

#include "add_custom_tiling.h"
#include "kernel_operator.h"

constexpr int32_t BUFFER_NUM = 2; // tensor num for each queue

class KernelAdd {
public:
    __aicore__ inline KernelAdd() {}
    __aicore__ inline void Init(GM_ADDR x, GM_ADDR y, GM_ADDR z, uint32_t totalLength, uint32_t tileNum)
    {
        this->blockLength = totalLength / AscendC::GetBlockNum();
        this->tileNum = tileNum;
        this->tileLength = this->blockLength / tileNum / BUFFER_NUM;
        xGm.SetGlobalBuffer((__gm__ half *)x + this->blockLength * AscendC::GetBlockIdx(), this->blockLength);
        yGm.SetGlobalBuffer((__gm__ half *)y + this->blockLength * AscendC::GetBlockIdx(), this->blockLength);
        zGm.SetGlobalBuffer((__gm__ half *)z + this->blockLength * AscendC::GetBlockIdx(), this->blockLength);
        pipe.InitBuffer(inQueueX, BUFFER_NUM, this->tileLength * sizeof(half));
        pipe.InitBuffer(inQueueY, BUFFER_NUM, this->tileLength * sizeof(half));
        pipe.InitBuffer(outQueueZ, BUFFER_NUM, this->tileLength * sizeof(half));
    }
    __aicore__ inline void Process()
    {
        int32_t loopCount = this->tileNum * BUFFER_NUM;
        for (int32_t i = 0; i < loopCount; i++) {
            CopyIn(i);
            Compute(i);
            CopyOut(i);
        }
    }

private:
    __aicore__ inline void CopyIn(int32_t progress)
    {
        AscendC::LocalTensor<half> xLocal = inQueueX.AllocTensor<half>();
        AscendC::LocalTensor<half> yLocal = inQueueY.AllocTensor<half>();
        AscendC::DataCopy(xLocal, xGm[progress * this->tileLength], this->tileLength);
        AscendC::DataCopy(yLocal, yGm[progress * this->tileLength], this->tileLength);
        inQueueX.EnQue(xLocal);
        inQueueY.EnQue(yLocal);
    }
    __aicore__ inline void Compute(int32_t progress)
    {
        AscendC::LocalTensor<half> xLocal = inQueueX.DeQue<half>();
        AscendC::LocalTensor<half> yLocal = inQueueY.DeQue<half>();
        AscendC::LocalTensor<half> zLocal = outQueueZ.AllocTensor<half>();
        AscendC::Add(zLocal, xLocal, yLocal, this->tileLength);
        outQueueZ.EnQue<half>(zLocal);
        inQueueX.FreeTensor(xLocal);
        inQueueY.FreeTensor(yLocal);
    }
    __aicore__ inline void CopyOut(int32_t progress)
    {
        AscendC::LocalTensor<half> zLocal = outQueueZ.DeQue<half>();
        AscendC::DataCopy(zGm[progress * this->tileLength], zLocal, this->tileLength);
        outQueueZ.FreeTensor(zLocal);
    }

private:
    AscendC::TPipe pipe;
    AscendC::TQue<AscendC::QuePosition::VECIN, BUFFER_NUM> inQueueX, inQueueY;
    AscendC::TQue<AscendC::QuePosition::VECOUT, BUFFER_NUM> outQueueZ;
    AscendC::GlobalTensor<half> xGm;
    AscendC::GlobalTensor<half> yGm;
    AscendC::GlobalTensor<half> zGm;
    uint32_t blockLength;
    uint32_t tileNum;
    uint32_t tileLength;
};

extern "C" __global__ __aicore__ void add_custom(GM_ADDR x, GM_ADDR y, GM_ADDR z, AddCustomTilingData tiling)
{
    KernelAdd op;
    op.Init(x, y, z, tiling.totalLength, tiling.tileNum);
    op.Process();
}

main.cpp
在这里插入图片描述

#include "add_custom_tiling.h"
#include "data_utils.h"
#ifndef ASCENDC_CPU_DEBUG
#include "acl/acl.h"
#include "aclrtlaunch_add_custom.h"
#else
#include "tikicpulib.h"
extern "C" __global__ __aicore__ void add_custom(GM_ADDR x, GM_ADDR y, GM_ADDR z, AddCustomTilingData tiling);
#endif

int32_t main(int32_t argc, char *argv[])
{
    uint32_t blockDim = 8;
    size_t tilingSize = 2 * sizeof(uint32_t);
    size_t inputByteSize = 8 * 2048 * sizeof(uint16_t);
    size_t outputByteSize = 8 * 2048 * sizeof(uint16_t);

#ifdef ASCENDC_CPU_DEBUG
    uint8_t *tiling = (uint8_t *)AscendC::GmAlloc(tilingSize);
    ReadFile("./input/input_tiling.bin", tilingSize, tiling, tilingSize);
    uint8_t *x = (uint8_t *)AscendC::GmAlloc(inputByteSize);
    uint8_t *y = (uint8_t *)AscendC::GmAlloc(inputByteSize);
    uint8_t *z = (uint8_t *)AscendC::GmAlloc(outputByteSize);

    ReadFile("./input/input_x.bin", inputByteSize, x, inputByteSize);
    ReadFile("./input/input_y.bin", inputByteSize, y, inputByteSize);

    AscendC::SetKernelMode(KernelMode::AIV_MODE);

    ICPU_RUN_KF(add_custom, blockDim, x, y, z,
                *reinterpret_cast<AddCustomTilingData *>(tiling)); // use this macro for cpu debug

    WriteFile("./output/output_z.bin", z, outputByteSize);

    AscendC::GmFree((void *)x);
    AscendC::GmFree((void *)y);
    AscendC::GmFree((void *)z);
    AscendC::GmFree((void *)tiling);
#else
    CHECK_ACL(aclInit(nullptr));
    int32_t deviceId = 0;
    CHECK_ACL(aclrtSetDevice(deviceId));
    aclrtStream stream = nullptr;
    CHECK_ACL(aclrtCreateStream(&stream));

    AddCustomTilingData *tiling;
    uint8_t *xHost, *yHost, *zHost;
    uint8_t *xDevice, *yDevice, *zDevice;

    CHECK_ACL(aclrtMallocHost((void **)(&tiling), tilingSize));
    ReadFile("./input/input_tiling.bin", tilingSize, tiling, tilingSize);

    CHECK_ACL(aclrtMallocHost((void **)(&xHost), inputByteSize));
    CHECK_ACL(aclrtMallocHost((void **)(&yHost), inputByteSize));
    CHECK_ACL(aclrtMallocHost((void **)(&zHost), outputByteSize));
    CHECK_ACL(aclrtMalloc((void **)&xDevice, inputByteSize, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST));
    CHECK_ACL(aclrtMalloc((void **)&yDevice, inputByteSize, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST));
    CHECK_ACL(aclrtMalloc((void **)&zDevice, outputByteSize, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST));

    ReadFile("./input/input_x.bin", inputByteSize, xHost, inputByteSize);
    ReadFile("./input/input_y.bin", inputByteSize, yHost, inputByteSize);

    CHECK_ACL(aclrtMemcpy(xDevice, inputByteSize, xHost, inputByteSize, ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE));
    CHECK_ACL(aclrtMemcpy(yDevice, inputByteSize, yHost, inputByteSize, ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE));

    ACLRT_LAUNCH_KERNEL(add_custom)(blockDim, stream, xDevice, yDevice, zDevice, tiling);
    CHECK_ACL(aclrtSynchronizeStream(stream));

    CHECK_ACL(aclrtMemcpy(zHost, outputByteSize, zDevice, outputByteSize, ACL_MEMCPY_DEVICE_TO_HOST));
    WriteFile("./output/output_z.bin", zHost, outputByteSize);

    CHECK_ACL(aclrtFree(xDevice));
    CHECK_ACL(aclrtFree(yDevice));
    CHECK_ACL(aclrtFree(zDevice));
    CHECK_ACL(aclrtFreeHost(xHost));
    CHECK_ACL(aclrtFreeHost(yHost));
    CHECK_ACL(aclrtFreeHost(zHost));
    CHECK_ACL(aclrtFreeHost(tiling));

    CHECK_ACL(aclrtDestroyStream(stream));
    CHECK_ACL(aclrtResetDevice(deviceId));
    CHECK_ACL(aclFinalize());
#endif
    return 0;
}

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2102557.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

51单片机-串口通信(电脑向串口助手发送数据不接收)

80C52中的串口通过SCON寄存器配置波特率位可变的&#xff0c;因此&#xff0c;需要通过计算定时器1的参与&#xff0c;在定时器配置过程中选择定时器的相关寄存器TMOD来配置定时器的模式为模式2&#xff08;8位自动重装定时器&#xff0c;如上图&#xff0c;TL1为计数器&#x…

SpringBoot动态配置Nacos

重要知识点 Nacos属性的简单使用 将SpringBoot中的所有配置全部放入到Nacos中 开发人创建单独的命名空间,修改互不影响 Nacos经常变动的配置抽离到外部文件中 将项目中的所有配置全部放到到 1. 首先引入包 <!-- nacos 接入--><!-- https://mvnrepository.com/artifact…

网络安全服务基础Windows--第14节-数字签名

散列函数&#xff08;Hash Function&#xff09;&#xff0c;也称为哈希函数&#xff0c;是密码学中⼀个重要的⼯具。它能够将任意⻓度的输⼊数据转换为固定⻓度的输出&#xff08;散列值或哈希值&#xff09;。这种转换过程具有单向性&#xff0c;即很难从输出推断出输⼊&…

uniapp scroll-view滚动页面

页面滚动固定距离&#xff08;scrollTop&#xff09; <template><view><button click"Test">测试</button><scroll-view style"height: 100px;" :scroll-top"scrollTop" scroll-y"true" class"scrol…

大数据-116 - Flink DataStream Sink 原理、概念、常见Sink类型 配置与使用 附带案例1:消费Kafka写到Redis

点一下关注吧&#xff01;&#xff01;&#xff01;非常感谢&#xff01;&#xff01;持续更新&#xff01;&#xff01;&#xff01; 目前已经更新到了&#xff1a; Hadoop&#xff08;已更完&#xff09;HDFS&#xff08;已更完&#xff09;MapReduce&#xff08;已更完&am…

Cadence Virtuoso添加工艺库、转换工艺库格式

系统环境&#xff1a;Red Hat 操作软件&#xff1a;Virtuoso 工艺库&#xff1a;tsmc18rf 1、准备好工艺库文件&#xff0c;放在任意文件夹内&#xff0c;记住文件路径&#xff1a; 2、打开Virtuoso软件&#xff1a; 在桌面右键打开终端&#xff0c;输入&#xff1a; virtuo…

Web3D 技术发展瓶颈在哪里?

Web3D 技术的发展瓶颈主要集中在以下几个方面&#xff1a; 1、性能和优化&#xff1a;尽管现代浏览器和硬件逐步提高了性能&#xff0c;但高质量的3D渲染仍可能导致性能瓶颈。特别是在移动设备上&#xff0c;图形渲染和计算可能会受到限制。建议合理控制好项目资源量&#xff…

DataGridView用法合集【精品】

1.当前的单元格属性取得、变更 [VB.NET] Console.WriteLine(DataGridView1.CurrentCell.Value) Console.WriteLine(DataGridView1.CurrentCell.ColumnIndex) Console.WriteLine(DataGridView1.CurrentCell.RowIndex) DataGridView1.CurrentCell DataGridView1(0, 0) [C#] Con…

毕业设计选题系统

一、项目概述 Hi&#xff0c;大家好&#xff0c;今天分享的项目是《毕业设计选题系统》。 毕业论文选题是大学教学管理中的重要环节&#xff0c;关系到高校的教学质量。传统的手工管理方式工作效率低下、管理繁琐&#xff0c;浪费教师和学生的时间与精力的问题。本系统以提高…

鸿蒙HarmonyOS使用地图服务

1. 生成签名证书指纹 按照步骤生成签名证书指纹 步骤1&#xff1a; 步骤2&#xff1a; 步骤3&#xff1a;Key store file为生成的*.p12文件的存储路径&#xff0c;可以自己选择路径并自定义文件名&#xff0c;输入并确认密码后&#xff0c;点击确认 步骤4&#xff1a;Key s…

代码随想录算法day28 | 动态规划算法part01 | 理论基础、509. 斐波那契数、70. 爬楼梯、 746. 使用最小花费爬楼梯

理论基础 什么是动态规划 动态规划&#xff0c;英文&#xff1a;Dynamic Programming&#xff0c;简称DP&#xff0c;如果某一问题有很多重叠子问题&#xff0c;使用动态规划是最有效的。 所以动态规划中每一个状态一定是由上一个状态推导出来的&#xff0c;这一点就区分于贪…

关于位结构体及位操作总结

#include <stdio.h> #pragma pack(1) struct stu{char a:4; // a占用char的低4位 char b:4; // b占用char的高4位&#xff08;注意&#xff0c;这里实际上是与a共享同一个char的空间&#xff09; }; #pragma pack(4) int main() {struct stu s{.a2, //a:0010.b3, …

如何对单片机程序进行加密(防止别人破解)

单片机程序的破解无非就是非法途径获得源代码或者可执行文件&#xff08;hex文件&#xff09;。本文主要介绍两个方法防止别人从单片机fash中获取可执行文件&#xff08;hex文件&#xff09;。一方面保证别人不能获取你的hex文件&#xff0c;另一面就算别人非法获取你的hex文件…

Windows下的Redis启动报错Redis service failed to start

报错原因&#xff1a;Redis服务没有找到log文件 解决方案&#xff1a; 1、在Redis目录下打开redis.windows-service.conf文件 2、找到logfile存放目录&#xff0c;一般默认为Logs/redis_log.txt 3、在Redis目录创建Logs文件夹&#xff0c;在Logs文件夹下创建redis_log.txt文件…

工业图像输出卡设计原理图:FMC214-基于FMC兼容1.8V IO的Full Camera Link 输出子卡

FMC214-基于FMC兼容1.8V IO的Full Camera Link 输出子卡 一、板卡概述   基于FMC兼容1.8V IO的Full Camera Link 输出子卡支持Base、Middle、Full Camera link信号输出&#xff0c;兼容1.8V、2.5V、3.3V IO FPGA信号输出。适配xilinx不同型号开发板和公司内部各FMC载板。板…

Flutter修改Android包名

一、前言 我在将Android打包上传到google商店的时候提示我“com.example”已受到限制&#xff0c;请换一个软件包名称。“的错误。因此我们需要去修改flutter的Android包名。 二、操作流程 1.修改路径 android ——> app ——> src ——> debug ——> AndroidMa…

LearnOpenGL学习笔记

LearnOpenGL学习笔记 入门认识OpenGL核心模式和立即渲染模式扩展状态机对象 创建窗口视口渲染循环释放资源输入事件渲染 你好&#xff0c;三角形基本概念顶点输入顶点着色器编译着色器片段着色器链接顶点属性顶点数组对象索引缓冲对象 着色器GLSL数据类型输入与输出Uniform 纹理…

深度学习从入门到精通——yolov3算法介绍

YOLO v3 论文地址&#xff1a;https://pjreddie.com/media/files/papers/YOLOv3.pdf论文&#xff1a;YOLOv3: An Incremental Improvement 先验框 (1013)&#xff0c;(1630)&#xff0c;(3323)&#xff0c;(3061)&#xff0c;(6245)&#xff0c;(59 119)&#xff0c; (116 9…

C++代码规范 头文件

1. 头文件 通常每个 .cc 文件应该有一个配套的 .h 文件. 常见的例外情况包括单元测试和仅有 main() 函数的 .cc 文件. 正确使用头文件会大大改善代码的可读性和执行文件的大小、性能. 下面的规则将带你规避头文件的各种误区. 1.1. 自给自足的头文件 Tip 头文件应该自给自…

[某度信息流]SQL164,2021年11月每天新用户的次日留存率

牛客网在线编程 思路&#xff1a; 首先找出用户的注册日期&#xff0c;即date(min(in_time)) 转成date形式 建立两个辅助表&#xff0c;我先放代码&#xff0c;然后进行解释 withuser_reg as (selectuid,date(min(in_time)) as first_datefromtb_user_loggroup by1),…