aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMap
产品支持情况
| 产品 | 是否支持 |
|---|---|
| Ascend 950PR/Ascend 950DT | √ |
| 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 200I/500 A2 推理产品 | × |
| Atlas 推理系列产品 | × |
| Atlas 训练系列产品 | × |
功能说明
-
接口功能:MoE的permute计算,将token和expert的标签作为routingMap传入,根据routingMap将tokens和可选probsOptional广播后排序
-
计算公式:
tokens_num 为routingMap的第0维大小,expert_num为routingMap的第1维大小 dropAndPad为
false时expertIndex=arange(tokens_num).expand(expert_num,−1)expertIndex=arange(tokens\_num).expand(expert\_num,-1)
sortedIndicesFirst=expertIndex.masked_select(routingMap.T)sortedIndicesFirst=expertIndex.masked\_select(routingMap.T)
sortedIndicesOut=argsort(sortedIndicesFirst)sortedIndicesOut=argsort(sortedIndicesFirst)
topK=numOutTokens//tokens_numtopK = numOutTokens // tokens\_num
outToken=topK∗tokens_numoutToken = topK * tokens\_num
permuteTokensOut[sortedIndicesOut[i]]=tokens[i//topK]permuteTokensOut[sortedIndicesOut[i]]=tokens[i//topK]
如果probs不是none
permuteProbsOutOptional=probsOptional.T.masked_select(routingMap.T)permuteProbsOutOptional=probsOptional.T.masked\_select(routingMap.T)
dropAndPad为
true时capacity=numOutTokens//expert_numcapacity = numOutTokens // expert\_num
outToken=capacity∗expert_numoutToken = capacity * expert\_num
sortedIndicesOut=argsort(routingMap.T,dim=−1)[:,:capacity]sortedIndicesOut = argsort(routingMap.T,dim=-1)[:, :capacity]
permutedTokensOut=tokens.index_select(0,sortedIndicesOut)permutedTokensOut = tokens.index\_select(0, sortedIndicesOut)
如果probs不是none
probs_T_1D=probsOptional.T.view(−1)probs\_T\_1D = probsOptional.T.view(-1)
indices_dim0=arange(expert_num).view(expert_num,1)indices\_dim0 = arange(expert\_num).view(expert\_num, 1)
indices_dim1=sortedIndicesOut.view(expert_num,capacity)indices\_dim1 = sortedIndicesOut.view(expert\_num, capacity)
indices_1D=(indices_dim0∗tokens_num+indices_dim1).view(−1)indices\_1D = (indices\_dim0 * tokens\_num + indices\_dim1).view(-1)
permuteProbsOutOptional=probs_T_1D.index_select(0,indices_1D)permuteProbsOutOptional = probs\_T\_1D.index\_select(0, indices\_1D)
函数原型
每个算子分为两段式接口,必须先调用“aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMapGetWorkspaceSize”接口获取计算所需workspace大小以及包含了算子计算流程的执行器,再调用“aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMap”接口执行计算。
aclnnStatus aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMapGetWorkspaceSize(
const aclTensor *tokens,
const aclTensor *routingMap,
const aclTensor *probsOptional,
int64_t numOutTokens,
bool dropAndPad,
aclTensor *permuteTokensOut,
aclTensor *permuteProbsOutOptional,
aclTensor *sortedIndicesOut,
uint64_t *workspaceSize,
aclOpExecutor **executor)
aclnnStatus aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMap(
void *workspace,
uint64_t workspaceSize,
aclOpExecutor *executor,
aclrtStream stream)
aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMapGetWorkspaceSize
-
参数说明:
参数名 输入/输出 描述 使用说明 数据类型 数据格式 维度(shape) 非连续Tensor tokens 输入 输入token特征。 - 支持空tensor。
- 要求为一个2D的Tensor,shape为(tokens_num, hidden_size)。
BFLOAT16、FLOAT16、FLOAT ND 2 √ routingMap 输入 token到expert的映射关系。 - 支持空tensor。
- 要求shape为2D的(tokens_num, experts_num)。
- 数据类型为INT8时取值支持0、1,为BOOL时取值支持true、false。
- 非dropAndPad模式要求每行中包含topK个true或1。
INT8、BOOL ND 2 √ probsOptional 输入 可选输入probsOptional。 - 支持空tensor。
- 元素个数与routingMap相同。
- 当probsOptional为空时,可选输出permuteProbsOutOptional为空。
- 仅当probsOptional的数据类型为FLOAT且tokens的数据类型为BFLOAT16时probsOptional的数据类型可以不和tokens一致,其他场景probsOptional的数据类型需要和tokens一致。
BFLOAT16、FLOAT16、FLOAT ND 2 √ numOutTokens 输入 有效输出token数。 用于计算公式中topK和capacity,值范围大于等于0且小于等于tokens_num * experts_num。 - - - - dropAndPad 输入 表示是否开启dropAndPad模式。 取值为false和true。 - false:表示非dropAndPad模式。
- true:表示dropAndPad模式。
- - - - permuteTokensOut 输出 根据indices进行扩展并排序筛选过的tokens。 - 支持空tensor。
- 要求是一个2D的Tensor,shape为(outToken, hidden_size)。
- 数据类型同tokens。
BFLOAT16、FLOAT16、FLOAT ND 2 √ permuteProbsOutOptional 输出 根据indices进行排序并筛选过的probsOptional。 - 支持空tensor。
- Shape为(outToken)。
- 数据类型同probsOptional。
BFLOAT16、FLOAT16、FLOAT ND 1 √ sortedIndicesOut 输出 permuteTokensOut和tokens的映射关系。 - 支持空tensor。
- 要求是一个1D的Tensor,Shape为(outToken)。
INT32 ND 1 √ workspaceSize 输出 返回需要在Device侧申请的workspace大小。 - - - - - executor 输出 返回op执行器,包含了算子计算流程。 - - - - - -
返回值:
aclnnStatus:返回状态码,具体参见 aclnn 返回码。一段接口完成入参校验,出现以下场景时报错:
返回值 错误码 描述 ACLNN_ERR_PARAM_NULLPTR 161001 输入和输出的Tensor是空指针。 ACLNN_ERR_PARAM_INVALID 161002 输入和输出的数据类型不在支持的范围内。 输入输出的shape不符合要求 numOutTokens < 0 或 numOutTokens > tokens_num * experts_num ACLNN_ERR_INNER_NULLPTR 561103 topK > 512
aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMap
-
参数说明:
参数名 输入/输出 描述 workspace 输入 在Device侧申请的workspace内存地址。 workspaceSize 输入 在Device侧申请的workspace大小,由第一段接口 aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMapGetWorkspaceSize获取。executor 输入 op执行器,包含了算子计算流程。 stream 输入 指定执行任务的Stream流。 -
返回值:
aclnnStatus:返回状态码,具体参见aclnn返回码。
约束说明
-
确定性计算:
- aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMap默认确定性实现。
-
tokens_num和experts_num要求小于
16777215,pad模式为false时routingMap 中 每行为1或true的个数固定且小于512。
调用示例
示例代码如下,仅供参考,具体编译和执行过程请参考编译与运行样例。
#include "acl/acl.h"
#include "aclnnop/aclnn_moe_token_permute_with_routing_map.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#define CHECK_RET(cond, return_expr) \
do { \
if (!(cond)) { \
return_expr; \
} \
} while (0)
#define LOG_PRINT(message, ...) \
do { \
printf(message, ##__VA_ARGS__); \
} while (0)
int64_t GetShapeSize(const std::vector<int64_t>& shape) {
int64_t shape_size = 1;
for (auto i : shape) {
shape_size *= i;
}
return shape_size;
}
int Init(int32_t deviceId, aclrtStream* stream) {
// 固定写法,资源初始化
auto ret = aclInit(nullptr);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclInit failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
ret = aclrtSetDevice(deviceId);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtSetDevice failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
ret = aclrtCreateStream(stream);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtCreateStream failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
return 0;
}
template <typename T>
int CreateAclTensor(const std::vector<T>& hostData, const std::vector<int64_t>& shape, void** deviceAddr,
aclDataType dataType, aclTensor** tensor) {
auto size = GetShapeSize(shape) * sizeof(T);
// 调用aclrtMalloc申请device侧内存
auto ret = aclrtMalloc(deviceAddr, size, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtMalloc failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
// 调用aclrtMemcpy将host侧数据拷贝到device侧内存上
ret = aclrtMemcpy(*deviceAddr, size, hostData.data(), size, ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtMemcpy failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
// 计算连续tensor的strides
std::vector<int64_t> strides(shape.size(), 1);
for (int64_t i = shape.size() - 2; i >= 0; i--) {
strides[i] = shape[i + 1] * strides[i + 1];
}
// 调用aclCreateTensor接口创建aclTensor
*tensor = aclCreateTensor(shape.data(), shape.size(), dataType, strides.data(), 0, aclFormat::ACL_FORMAT_ND,
shape.data(), shape.size(), *deviceAddr);
return 0;
}
int main() {
// 1. 固定写法,device/stream初始化, 参考acl对外接口列表
// 根据自己的实际device填写deviceId
int32_t deviceId = 0;
aclrtStream stream;
auto ret = Init(deviceId, &stream);
// check根据自己的需要处理
CHECK_RET(ret == 0, LOG_PRINT("Init acl failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
// 2. 构造输入与输出,需要根据API的接口定义构造
std::vector<int64_t> xShape = {3, 4};
std::vector<int64_t> idxShape = {3, 2};
std::vector<int64_t> expandedXOutShape = {6, 4};
std::vector<int64_t> idxOutShape = {6};
void* xDeviceAddr = nullptr;
void* indicesDeviceAddr = nullptr;
void* expandedXOutDeviceAddr = nullptr;
void* sortedIndicesOutDeviceAddr = nullptr;
aclTensor* x = nullptr;
aclTensor* indices = nullptr;
int64_t numTokenOut = 6;
bool padMode = false;
aclTensor* expandedXOut = nullptr;
aclTensor* sortedIndicesOut = nullptr;
std::vector<float> xHostData = {0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.2, 0.2, 0.2, 0.2, 0.3, 0.3, 0.3, 0.3};
std::vector<uint8_t> indicesHostData = {1, 1, 1, 1, 1, 1};
std::vector<float> expandedXOutHostData = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
std::vector<int> sortedIndicesOutHostData = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
// 创建self aclTensor
ret = CreateAclTensor(xHostData, xShape, &xDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &x);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
ret = CreateAclTensor(indicesHostData, idxShape, &indicesDeviceAddr, aclDataType::ACL_INT8, &indices);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
// 创建out aclTensor
ret = CreateAclTensor(expandedXOutHostData, expandedXOutShape, &expandedXOutDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &expandedXOut);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
ret = CreateAclTensor(sortedIndicesOutHostData, idxOutShape, &sortedIndicesOutDeviceAddr, aclDataType::ACL_INT32, &sortedIndicesOut);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
// 3. 调用CANN算子库API,需要修改为具体的API
uint64_t workspaceSize = 0;
aclOpExecutor* executor;
// 调用aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMap第一段接口
ret = aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMapGetWorkspaceSize(x, indices, nullptr, numTokenOut, padMode, expandedXOut, nullptr, sortedIndicesOut, &workspaceSize, &executor);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMapGetWorkspaceSize failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
// 根据第一段接口计算出的workspaceSize申请device内存
void* workspaceAddr = nullptr;
if (workspaceSize > 0) {
ret = aclrtMalloc(&workspaceAddr, workspaceSize, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("allocate workspace failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
}
ret = aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMap(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnMoeTokenPermuteWithRoutingMap failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
// 4. 固定写法,同步等待任务执行结束
ret = aclrtSynchronizeStream(stream);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtSynchronizeStream failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
// 5. 获取输出的值,将device侧内存上的结果拷贝至host侧,需要根据具体API的接口定义修改
auto expandedXSize = GetShapeSize(expandedXOutShape);
std::vector<float> expandedXData(expandedXSize, 0);
ret = aclrtMemcpy(expandedXData.data(), expandedXData.size() * sizeof(expandedXData[0]), expandedXOutDeviceAddr, expandedXSize * sizeof(float),
ACL_MEMCPY_DEVICE_TO_HOST);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("copy result from device to host failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
for (int64_t i = 0; i < expandedXSize; i++) {
LOG_PRINT("expandedXData[%ld] is: %f\n", i, expandedXData[i]);
}
auto sortedIndicesSize = GetShapeSize(idxOutShape);
std::vector<int> sortedIndicesData(sortedIndicesSize, 0);
ret = aclrtMemcpy(sortedIndicesData.data(), sortedIndicesData.size() * sizeof(sortedIndicesData[0]), sortedIndicesOutDeviceAddr, sortedIndicesSize * sizeof(int32_t),
ACL_MEMCPY_DEVICE_TO_HOST);
CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("copy result from device to host failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
for (int64_t i = 0; i < sortedIndicesSize; i++) {
LOG_PRINT("sortedIndicesData[%ld] is: %d\n", i, sortedIndicesData[i]);
}
// 6. 释放aclTensor和aclScalar,需要根据具体API的接口定义修改
aclDestroyTensor(x);
aclDestroyTensor(indices);
aclDestroyTensor(expandedXOut);
aclDestroyTensor(sortedIndicesOut);
// 7. 释放device资源,需要根据具体API的接口定义修改
aclrtFree(xDeviceAddr);
aclrtFree(indicesDeviceAddr);
aclrtFree(expandedXOutDeviceAddr);
aclrtFree(sortedIndicesOutDeviceAddr);
if (workspaceSize > 0) {
aclrtFree(workspaceAddr);
}
aclrtDestroyStream(stream);
aclrtResetDevice(deviceId);
aclFinalize();
return 0;
}