W4A4MatmulPerTokenPerChannelDequant Example Readme

功能说明

• 算子功能：完成Int4（AscendC::int4b_t）类型的矩阵乘计算，包含per-token和per-channel级别的反量化系数

• 计算公式

$$out=perTokenScale\times x@weight\times perChannelScale$$

其中x是矩阵乘的左矩阵（形如(m, k)），weight是右矩阵（形如(k,n)），perChannelScale是一个形如(n)的一维向量，perTokenScale是一个形如(m)的一维向量。

参数说明

以下是本样例的运行参数：

参数名	描述	约束
m	矩阵乘中左矩阵A的行（int4格式）	-
n	矩阵乘中右矩阵B的列 (int4格式)	须为偶数
k	矩阵乘中左矩阵A的列 （也即右矩阵的行数）	须为偶数
deviceId	使用的NPU卡ID（默认0）	在设备NPU有效范围内

• AscendC::int4b_t底层处理方式是，在1Byte内表示两个AscendC::int4b_t类型数据，如以1Byte为基本类型视图，则左矩阵形为(m, k/2)，右矩阵形为(k, n/2)
• 更多约束详见约束说明

样例涉及的关键模板参数如下:

模板参数	说明	有效范围
ElementA	左矩阵的数据类型	AscendC::int4b_t
ElementB	右矩阵的数据类型	AscendC::int4b_t
ElementD	结果矩阵的数据类型	bfloat16_t
LayoutA	左矩阵的排布方式	layout::RowMajor
LayoutB	右矩阵的排布方式	layout::zN| layout::nZ
LayoutD	结果矩阵的排布方式	layout::RowMajor

约束说明

• n, k必须为偶数
• 当LayoutB为layout::zN时：
  • n需要能够整除64
  • k需要能够整除16
• 当LayoutB为layout::nZ时：
  • n需要能够整除16
  • k需要能够整除64

代码组织

├── 38_w4a4_matmul_per_token_per_channel_dequant
│   ├── CMakeLists.txt # CMake编译文件
│   ├── gen_data.py
│   ├── w4a4_matmul_per_token_per_channel_dequant.cpp
│   └── README.md

功能介绍

• 提供了W4A4量化模式下矩阵乘实现，使用per channel和per token量化

使用示例

• 获取代码之后编译相应的算子可执行文件，可参考quickstart

• 执行gen_data.py，生成测试样例

• 执行算子

以下是一个完整的shell脚本示例

# 编译算子
bash scripts/build.sh 38_w4a4_matmul_per_token_per_channel_dequant

# 生成测试数据
cd examples/38_w4a4_matmul_per_token_per_channel_dequant/
# python gen_data.py <M> <N> <K>
python gen_data.py 256 512 1024
cd ../..

# 进行测试
cd output/bin/
./38_w4a4_matmul_per_token_per_channel_dequant 256 512 1024 0

执行结果如下，说明精度比对成功。

Compare success.

---

当前样例右矩阵采用NZ排布（即LayoutB为layout::zN，详见layout.hpp），如需修改为layout::nZ格式，请对example/38_w4a4_matmul/w4a4_matmul.cpp做调整：

- using LayoutB = layout::zN;
+ using LayoutB = layout::nZ;

并在生成测试例时补充transB参数置1（默认为0），完整测试过程如下：

# 算子编译
bash scripts/build.sh 38_w4a4_matmul_per_token_per_channel_dequant --clean 

# 生成测试数据
cd examples/38_w4a4_matmul_per_token_per_channel_dequant/
# python gen_data.py <M> <N> <K> <transB>
python gen_data.py 256 512 1024 1

cd ../..

# 进行测试
cd output/bin/
./38_w4a4_matmul_per_token_per_channel_dequant 256 512 1024 0