torch_npu.contrib.module.QuantConv2d

产品支持情况

产品 是否支持
Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品
Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品
Atlas 推理系列产品

功能说明

  • API功能:QuantConv2d是对torch_npu.npu_quant_conv2d接口的封装类,为用户提供Conv2d算子量化相关功能。

  • 计算公式:

函数原型

torch_npu.contrib.module.QuantConv2d(in_channels, out_channels, kernel_size, output_dtype, stride=1, padding=0, dilation=1, groups=1, bias=True, offset=False, offset_x=0, round_mode="rint", device=None, dtype=None)

参数说明

计算参数

  • in_channelsint):必选参数,Conv2d的输入的channel值。

  • out_channelsint):必选参数,Conv2d的输出的channel值。

  • kernel_sizeint/tuple):必选参数,卷积核大小,支持单个数字输入或者2维tuple输入。当前仅支持kernel_size范围为[1, 255]。

  • output_dtypetorch.dtype):必选参数,输出数据类型,当前仅支持float16

  • strideint/tuple):可选参数,默认值为1,Conv2d的stride,支持单个数字输入或者2维tuple输入。当前仅支持stride范围为[1, 63]。

  • paddingint/tuple):可选参数,默认值为0,Conv2d的padding,支持单个数字输入或者2维tuple输入。当前仅支持padding范围为[0, 255]。

  • dilationint/tuple):可选参数,默认值为1,Conv2d的dilation,支持单个数字输入或者2维tuple输入。当前仅支持dilation范围为[1, 255]。

  • groupsint):可选参数,默认值为1,Conv2d的group。当前仅支持取1。

  • biasbool):可选参数,默认值为True,代表是否需要bias计算参数。如果设置成False,则bias不会加入QuantConv2d计算。

  • offsetbool):可选参数,默认值为False,预留参数,暂未使用

  • offset_xint):可选参数,默认值为0,补的pad中填入的实际值。

    示例:如果padding为[1,1],offset_x为1,fmap变化如图所示:

  • round_modestring):可选参数,默认值为"rint"。预留参数,暂未使用

  • device:可选参数,默认值为None。预留参数,暂未使用

  • dtype:可选参数,默认值为None。预留参数,暂未使用

计算输入

quant_conv2d_inputTensor):数据类型支持int8,数据格式支持NCHWNCHW,shape为4维。

变量说明

  • weightTensor):数据类型支持int8。数据格式支持NCHWNCHW,shape为4维。
  • scaleTensor):数据类型支持float32int64。数据格式支持NDND,shape是1维(n,),其中n与weightout_channels一致。
  • biasTensor):可选参数。数据类型支持int32,数据格式支持NDND,shape支持1维(n,),n与weightout_channels一致。

输出说明

Tensor

代表QuantConv2d的计算结果:

  • 如果output_dtype为float16,输出的数据类型为float16
  • 如果output_dtype非以上数据类型,则不支持。

约束说明

  • 该接口支持推理场景下使用。
  • 该接口仅支持PyTorch静态图模式在线推理。
  • Atlas 推理系列产品:不支持output中w轴为1的场景。

调用示例

图模式调用:

import torch
import torch_npu
import torchair as tng

from torchair.configs.compiler_config import CompilerConfig
from torch_npu.contrib.module import QuantConv2d


torch_npu.npu.set_device(0)
config = CompilerConfig()
npu_backend = tng.get_npu_backend(compiler_config=config)

fmap = torch.randint(-1, 1, (1, 1, 64, 64), dtype=torch.int8).npu()
weight = torch.randint(-1, 1, (1, 1, 3, 3), dtype=torch.int8).npu()
scale = torch.rand((1,), dtype=torch.float32).npu()
bias = torch.randint(-1, 1, (1,), dtype=torch.int32).npu()

model = QuantConv2d(in_channels=1, out_channels=1, kernel_size=(3, 3), output_dtype=torch.float16).npu()
model.weight.data = weight
model.scale.data = scale
model.bias.data = bias

with torch.no_grad():
    static_graph_model = torch.compile(model, backend=npu_backend, dynamic=False)
    output = static_graph_model(fmap)
print("static graph result: ", output)