symv算子实现

概述

BLAS symv算子实现。

symv(Symmetric Matrix-Vector Multiplication)算子实现了对称矩阵与向量的乘法运算，是BLAS基础线性代数库中的核心算子之一。

该算子针对对称矩阵的存储特性进行了优化，并高效完成矩阵与向量的乘加运算。

产品支持情况

产品	是否支持	架构
Ascend 950PR / Ascend 950DT	✓	arch35
Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品	✓	arch22
Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品	✓	arch22

目录结构介绍

blas/symv/
├── README.md                       // 说明文档
├── arch22/
│   ├── ssymv_host.cpp              // Host 侧实现（arch22）
│   └── ssymv_kernel.cpp            // Kernel 侧实现（arch22）
└── arch35/
    ├── ssymv_host.cpp              // Host 侧实现（arch35）
    ├── ssymv_kernel.cpp            // Kernel 侧实现（arch35）
    └── ssymv_tiling_data.h         // Tiling 数据结构（arch35）

test/symv/ssymv/
├── CMakeLists.txt                  // 测试构建文件
├── ssymv_param.h                   // CSV 参数解析结构体
├── ssymv_golden.h                  // CPU golden（cblas_ssymv）
├── arch22/
│   └── ssymv_test.cpp              // 测试代码（arch22）
└── arch35/
    ├── ssymv_test.cpp              // 测试代码（arch35，GTest 参数化）
    ├── ssymv_test.csv              // CSV 测试用例
    └── ssymv_npu_wrapper.h         // NPU wrapper

算子描述

• 算子功能：
  symv算子实现了对称矩阵乘以向量。对应的数学表达式为：

y = alpha * A * x + beta * y

A为对称矩阵，x和y是向量，alpha和beta是标量。结果直接写回y（in-place）。

对称矩阵A仅存储上三角或下三角部分（由uplo参数指定），未存储的部分通过对称性推断。矩阵按列主序（column-major）存储，主维为lda。

对应的接口为：

aclblasStatus_t aclblasSsymv(aclblasHandle_t handle, aclblasFillMode_t uplo, int n, const float *alpha,
             const float *A, int lda, const float *x, int incx,
             const float *beta, float *y, int incy);

参数	symv 参数说明
参数列表	Param.	Memory	in/out	含义
	uplo		in	指定矩阵 A 存储上三角（ACLBLAS_UPPER）或下三角（ACLBLAS_LOWER）。
	n		in	对称矩阵 A 的行数和列数。
	alpha	host/device	in	用于乘法的 float 标量。
	A	device	in	对称矩阵 float 数组，维度为 lda x n。仅存储 uplo 指定的三角部分。
	lda		in	用于存储矩阵A的二维数组的主维，lda >= max(1, n)。
	x	device	in	float 向量，包含 n 个元素。
	incx		in	x 中连续元素之间的步长，incx != 0。
	beta	host/device	in	用于乘法的 float 标量。如果 beta == 0，则 y 不必是有效输入。
	y	device	in/out	float 向量，包含 n 个元素。输入为初始 y 值，输出为计算结果。
	incy		in	y 中连续元素之间的步长，incy != 0。

• 算子规格：

  算子类型(OpType)	symv
  算子输入	name	shape	data type	format
  	A	lda x N	float	ND
  	x	N	float	ND
  	y	N	float	ND
  	alpha	1	float	ND
  	beta	1	float	ND
  算子输出	y	N	float	ND
  核函数名	ssymv_kernel (arch35) / symv_kernel (arch22)

• 算子实现：

  arch35 (SIMT)：采用 SIMT 编程模型，使用 grid-stride loop 实现线程级并行。每个线程计算输出向量 y 的一个或多个元素，通过 asc_vf_call 分发到不同模板特化（按 uplo 区分 UPPER/LOWER）。Tiling 数据通过传值方式（by value）从 host 传入 kernel，无需分配 GM 设备内存。Host 侧通过 GetAivCoreCount() 获取 AIV 核数，异步 launch kernel 后直接返回。

  arch22 (AscendC)：采用 AscendC 编程模型，使用 tile-based 分块计算。将输入数据从 A、x、y 的 GM 地址分块搬运到 UB，进行计算后再搬出到 z（临时缓冲区）所在的 GM 地址，最后拷贝回 y。Tiling 数据通过 GM 地址传入 kernel（结构体较大，不适合传值）。

• 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，选择对应配置环境变量的命令。

  • 默认路径，root用户安装CANN软件包

    source /usr/local/Ascend/cann/set_env.sh
    

  • 默认路径，非root用户安装CANN软件包

    source $HOME/Ascend/cann/set_env.sh
    

  • 指定路径install_path，安装CANN软件包

    source ${install_path}/cann/set_env.sh
    

• 样例执行

  bash build.sh --ops=symv --run # --ops=<算子名> --run可选参数，执行测试样例
  

  执行结果如下，说明所有测试用例通过。

  [  PASSED  ] 32 tests.