Ascend C算子加速:优化与创新
随着大模型的迅速发展和人工智能计算需求的剧增,优化硬件性能变得尤为重要。针对这一需求,昇腾推出了Ascend Operator Library(AOL)算子加速库,专注于为开发者提供高效的算子支持。通过集成高性能的基础算子与融合算子,开发者能够更加轻松地实现复杂网络的构建和运行,助力AI应用的落地。
为什么需要算子加速库?
算子是深度学习中的核心组件,它承载了网络中的计算逻辑。随着大模型的普及,手动实现每个算子的代码工作量极大,且需要考虑多方面的优化问题,如硬件指令适配、不同类型输入的支持、针对不同Shape的优化等。这些复杂性使得手动实现变得非常困难,因此需要一个通用的、优化好的算子库供开发者直接使用,从而降低开发难度并提升效率。
Ascend基础算子库
Ascend的基础算子加速库包含了超过1400种高性能算子,涵盖了深度学习中常见的操作。以下是几个主要的子库: 提升
NN(NeuralNetwork)算子库:该库支持深度学习框架中常见的操作,如Softmax、MatMul、Convolution等算子,是整个算子库的核心。
BLAS(Basic Linear Algebra Subprograms)算子库:支持基本线性代数运算,包括矩阵乘法、最大/最小值计算、加法等。
DVPP(Digital Vision Pre-Processing)算子库:提供图像和视频的预处理能力,支持高效的视频编解码和图像处理操作。
AIPP(AI Pre-Processing)算子库:针对图像数据的AI预处理进行优化,使得数据可以直接用于推理过程。
这些基础算子不仅能极大减少开发者的工作量,还通过硬件亲和性优化,提高了算子执行的速度和效率。
升级版:融合算子加速
大模型在实际应用中,如GPT-3等,常会面临内存和计算性能的瓶颈。为此,Ascend的融合算子如FlashAttention和MoE(Mixture of Experts)类算子,通过将多个操作融合在一个算子中,实现了内存和计算的有效优化。
例如,FlashAttention将attention的各个步骤整合到一个算子中,通过切分处理来减少内存访问,提高处理效率。在测试场景下,CANN的FlashAttention相比普通的attention实现获得了5倍的性能提升。
高性能算子的开放与定制
为了更好地支持开发者需求,昇腾还开放了部分融合算子的样例代码。开发者可以基于这些算子进行定制化的优化,以满足特定的大模型需求。开发者可以在昇腾社区上获取相关代码和开发文档,进一步了解如何基于这些算子库进行自定义开发。
结语
借助AOL算子加速库,开发者能够更快地构建出高效的大模型应用,从而更好地应对日益增长的AI计算需求。无论是基础算子还是融合算子,它们都为开发者提供了强大的性能优化工具,使得在大规模模型的构建与推理中更加高效。