Exp样例

概述

本样例基于Exp高阶API实现自然指数计算功能，支持按元素计算$e^x$。Exp高阶API可以设置泰勒展开项数，取值范围[0，255]，当泰勒展开项数为0时表示不使用泰勒公式进行计算。本样例默认设置泰勒展开项数为10项。

本样例支持的产品及CANN软件版本

产品	CANN软件版本
Ascend 950PR/Ascend 950DT	>= CANN 9.1.0
Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品	>= CANN 9.0.0
Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品	>= CANN 9.0.0

目录结构介绍

├── exp
│   ├── scripts
│   │   └── gen_data.py         // 输入数据和真值数据生成脚本
│   ├── CMakeLists.txt          // 编译工程文件
│   ├── data_utils.h            // 数据读入写出函数
│   ├── exp.asc                 // Ascend C算子实现 & 调用样例
│   └── README.md               // 样例说明文档

样例描述

• 样例功能：
  按元素取自然指数，用户可以选择是否使用泰勒展开公式进行计算，计算公式如下：

  $$dstLoca{l}_i=Exp(srcLoca{l}_i)$$

  设置泰勒展开项数为0，即不使用泰勒展开公式进行计算，公式如下：

  $$Exp(x)=e^x$$

  设置泰勒展开项数不为0，即使用泰勒展开公式进行计算，公式如下：

  $$Exp(x)=e^{x{A}_i}\ast e^{x{B}_i}$$

  $x{A}_i$代表源操作数的整数部分，该值通过floor(x)获取。$x{B}_i$代表源操作数的小数部分。

  泰勒展开公式如下：

  $$e^{x{B}_i}=1+x{B}_i+...+\frac{x{B}_i^n}{n!}$$

• 样例规格：

  表1：样例输入输出规格

  样例类型(OpType)	exp
  样例输入
  	name	shape	data type	format
  	src	[1, 8192]	float	ND
  样例输出
  	dst	[1, 8192]	float	ND
  核函数名	exp_custom

• 样例实现：
  本样例中实现的是固定shape为输入src[1, 8192]，输出dst[1, 8192]的exp_custom样例。

  • Kernel实现

    使用Exp高阶API计算自然指数，可选择使用泰勒展开公式和临时buffer提高精度

  • Tiling实现

    Host侧通过GetExpMaxMinTmpSize获取Exp接口计算所需的最大和最小临时空间。

  • 调用实现

    使用内核调用符<<<>>>调用核函数。

编译运行

在本样例根目录下执行如下步骤，编译并执行算子。

• 配置环境变量
  请根据当前环境上CANN开发套件包的安装方式，配置环境变量。

  source ${install_path}/cann/set_env.sh
  

  说明： ${install_path} 为CANN包安装目录，未指定安装目录时默认安装至 /usr/local/Ascend 下。

• 样例执行

  在本样例目录下执行如下命令。

  mkdir -p build && cd build;      # 创建并进入build目录
  cmake -DCMAKE_ASC_ARCHITECTURES=dav-2201 ..;make -j;    # 编译工程，默认npu模式
  python3 ../scripts/gen_data.py   # 生成测试输入数据
  ./demo                           # 执行编译生成的可执行程序，执行样例
  

  使用 CPU调试 或 NPU仿真 模式时，添加 -DCMAKE_ASC_RUN_MODE=cpu 或 -DCMAKE_ASC_RUN_MODE=sim 参数即可。

  示例如下：

  cmake -DCMAKE_ASC_RUN_MODE=cpu -DCMAKE_ASC_ARCHITECTURES=dav-2201 ..;make -j; # cpu调试模式
  cmake -DCMAKE_ASC_RUN_MODE=sim -DCMAKE_ASC_ARCHITECTURES=dav-2201 ..;make -j; # NPU仿真模式
  

  注意： 切换编译模式前需清理 cmake 缓存，可在 build 目录下执行 rm CMakeCache.txt 后重新 cmake。

• 编译选项说明

  选项	可选值	说明
  CMAKE_ASC_RUN_MODE	npu（默认）、cpu、sim	运行模式：NPU 运行、CPU调试、NPU仿真
  CMAKE_ASC_ARCHITECTURES	dav-2201（默认）、dav-3510	NPU 架构：dav-2201 对应 Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品和 Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品，dav-3510 对应 Ascend 950PR/Ascend 950DT

• 执行结果

  执行结果如下，说明精度对比成功。

  test pass!