【2024第一期CANN训练营】全面掌握Ascend C算子

Sinh算子实现分享

近期参加了华为的CANN训练营，学习到了Ascend C的很多知识，训练营也步入尾声，在这里利用所学知识，分享Sinh的算子实现过程

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1. 准备工作

首先我们需要知道一个算子工程有哪些部分组成

看上去有很多文件，但其实我们只需要修改其中主要的几个文件，也就是host侧的.h和.cpp文件以及kernal侧的.cpp文件，所以新手小白别被吓到！

2.具体流程

2.1 生成算子工程

首先我们需要通过.json文件生成算子工程，也就是先把框架搭建起来根据算子的输入输出及其类型，填写如下json文件，sinh整体较为简单，只有一个输入一个输出

填写完成后在命令行中输入以下命令，框架就搭好了

./msopgen gen -i /home/HwHiAiUser/SinhCustom/SinhCustom.json -c ai_core-ascend310B -lan cpp -out /home/HwHiAiUser/SinhCustom/

2.2 host侧实现

host侧主要是将一些参数以及切分策略传入到kernal侧 tiling注意一定要32字节对齐！！！ 关于数据切分的部分对初学者来说十分复杂，可以参考往期训练营培训视频

const uint32_t BLOCK_DIM = 8;
const uint32_t TILE_NUM = 8;
static ge::graphStatus TilingFunc(gert::TilingContext* context)
{
    SinhCustomTilingData tiling;
    uint32_t totalLength = context->GetInputShape(0)->GetOriginShape().GetShapeSize();
    context->SetBlockDim(BLOCK_DIM);
    tiling.set_totalLength(totalLength);
    tiling.set_tileNum(TILE_NUM);
    tiling.SaveToBuffer(context->GetRawTilingData()->GetData(), context->GetRawTilingData()->GetCapacity());
    context->GetRawTilingData()->SetDataSize(tiling.GetDataSize());
    size_t *currentWorkspace = context->GetWorkspaceSizes(1);
    currentWorkspace[0] = 0;
    return ge::GRAPH_SUCCESS;
}

填写.h文件

#include "register/tilingdata_base.h"

namespace optiling {
BEGIN_TILING_DATA_DEF(SinhCustomTilingData)
  TILING_DATA_FIELD_DEF(uint32_t, totalLength);
  TILING_DATA_FIELD_DEF(uint32_t, tileNum);
END_TILING_DATA_DEF;

REGISTER_TILING_DATA_CLASS(SinhCustom, SinhCustomTilingData)

2.3 kernal侧实现

kernal侧主要运用host侧的切分策略，并进行compute运算整个算子分析计算过程分为三个阶段：CopyIn,Compute,CopyOut

CopyIn:搬入x到Local内存Compute:使用Local内存进行计算 CopyOut:搬运Local计算结果到z

这里主要讲解compute的实现 sinh(x) = (exp(x) - exp(-x)) / 2.0 我们需要将这些矢量运算一步步拆解，运算符的使用可以查阅Ascend官方的api

__aicore__ inline void Compute(int32_t progress)
{
	LocalTensor<half> xLocal = inQueueX.DeQue<half>();
	LocalTensor<half> yLocal = outQueueY.AllocTensor<half>();
	
	Exp(yLocal, xLocal, this->tileLength); //exp(x)
	Muls(xLocal, xLocal, (half)(-1.0), this->tileLength); //-x
	Exp(xLocal, xLocal, this->tileLength); //exp(-x)
	Sub(xLocal, yLocal, xLocal, this->tileLength); //exp(x) - exp(-x)
	Muls(yLocal, xLocal, (half)(0.5), this->tileLength);
	
	outQueueY.EnQue<half>(yLocal);
	inQueueX.FreeTensor(xLocal);
}

3.编译测试

三部曲: 编译、安装run包、测试

bash   
./build_out/custom_opp_ubuntu_aarch64.run
./test/run.sh

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总结

通过本次CANN训练营，全面掌握了Ascend C算子的实现和测试流程，学习氛围十分浓厚，感谢工作人员的精心准备和辛勤付出