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fix(AccumulateNV2): fp32累加引入Inf/NaN扩充实数分治与缩放域TwoSum补偿求和 Co-authored-by: gcw_YBIAEfqJ<wangweidong15@huawei.com> # message auto-generated for no-merge-commit merge: !7117 merge fix/accumulate-nv2-inf-twosum into master fix(AccumulateNV2): fp32累加引入Inf/NaN扩充实数分治与缩放域TwoSum补偿求和 Created-by: gcw_YBIAEfqJ Commit-by: gcw_YBIAEfqJ Merged-by: cann-robot Description: ## 问题背景 issue #2（AccumulateNV2 精度问题，https://gitcode.com/wangyueting/changwei_liuyi/issues/2）修复（PR !6584，TF 同构顺序求和）后，L1 功能精度套件仍存在一类**顺序固有歧义**失败： - 输入含**有限极值（±fp32max=3.4028235e38）**与 **±Inf** 的混合时，fp32 顺序求和的部分和先溢出为 ∓Inf，再与反号 Inf 相撞产生 NaN； - golden（cross_check Promote → TF fp64）与竞品（TF GPU，AddN 内部 fp64 累加）均给出数学确定值 ±Inf，NPU 成为三方中唯一 NaN 方 → cross_check FAIL。 - 实测失败用例（TTK，Ascend950PR + CANN 9.3.0，三方比对）： AccumulateNV2_L1_174 / L1_275 / L1_bound_185 / L1_418（另有 L1_227 见已知限制）。 ## 修复方案（仅 fp32 SIMT 路径；fp16/int 路径不动） **1. Inf/NaN 扩充实数分治（ACCUMULATE_NV2_CLASSIFY_SPECIAL 宏）** - 整数位域检查（__float_as_uint；aicore 禁 double 运算、Vector 无 fp64 Add，故全程无 fp64 算术）； - 语义：NaN sticky 主导；+Inf 与 −Inf 并存 → NaN；单侧 Inf 直接钉死输出（有限 + Inf = Inf，有限部分无论多大均不改变结果）； - 被分类值置换为 0.0f 后进入累加 → 补偿链**只可能见到有限操作数**。issue #2 原缺陷（TwoSum 直接消费 Inf，Inf − Inf 污染 correction）的路径在本实现中结构性不可达。 **2. 有限值累加：x2⁻⁸ 缩放域 TwoSum 补偿链** - 缩放域保证 N ≤ 256 时最坏部分和（inputNum × fp32max × 2⁻⁸）不越 fp32 范围，TwoSum 的精确分解恒等式全程成立（无中间溢出破坏）； - 输出 (sum + corr) × 2⁸：补偿值单次舍入 + 精确指数平移回，真和超 fp32 范围时自动 ±Inf； - 与 golden（TF fp64 顺序和折叠到输出 dtype）在边界用例上逐位一致； - 缩放因子为精确 2 的幂，N ≤ 256 为本方案硬安全边界（当前 MAX_INPUT_NUM=40，余量 6 倍）。 ## 验证结果 环境：Ascend950PR + CANN 9.3.0，TTK kernel 模式动态编译，cross_check L1（NPU vs TF CPU golden(fp64) vs TF GPU 竞品三方比对）。 | 验证项 | 结果 | |---|---| | Inf 碰撞用例 174 / 275 / bound_185 / 418 | FAIL → **4/4 PASS** | | issue #2 原始场景（全+Inf N=2/N=10、全−Inf、Inf+(−Inf) 混合、NaN 主导、有限溢出后遇 Inf、fp16 promote Inf） | **7/7 PASS** | | 普通 fp32 用例抽测（007/012/032） | PASS | ## 已知限制 L1_227（全有限 ±fp32max、和经正负抵消回到 fp32 范围内）：NaN 已全部消除（原 9 → 0）、±Inf 位点与 golden 13901/13901 含符号一致、GPU 溢出位点上与 golden 逐位精确一致（1018/1018）、mare/mere/rmse 三比值达标（1.0/1.0001/0.868），仅**小值域误差计数比 25:12=2.08 超限 2.0**（差 1 个位点）。本质是 fp32 双分量（等效 ~48 位）与竞品内部 fp64（52 位）在「大数精确相消到零」位点上的硬件能力差：small_value_atol=2⁻³⁰ 绝对阈值要求 ~138 位精度，arch35 无 fp64 加法，属精度边界而非实现缺陷。建议后续在 TestSpec tolerance 为大数相消场景放宽 small_value_atol，或将此类用例定为 known limitation。 ## 设计取舍说明 issue #2 曾明确「放弃补偿、保持 TF 同构」以维持 cross_check 比值公平（NPU 与竞品误差同源）。本 PR 在**带 Inf/NaN 输入的边界场景**上放弃了该原则（golden/竞品在此类场景已非朴素 fp32 语义，NPU 对齐它们才可能通过三方判定）；普通有限值场景 NPU 会比朴素顺序求和更接近 golden（比值变小，不引入 FAIL）。若 maintainers 坚持 TF 同构，可仅采纳第 1 部分（Inf/NaN 分治），第 2 部分可再议。 See merge request: cann/ops-math!7117 | 9 days ago | |
fix(AccumulateNV2): P1缺陷整改+broadcast收回+fp16性能优化+golden精度标准落位 Co-authored-by: gcw_YBIAEfqJ<wangweidong15@huawei.com> # message auto-generated for no-merge-commit merge: !6584 merge fix/accumulate-nv2-remediation into master fix(AccumulateNV2): P1缺陷整改+broadcast收回+fp16性能优化+golden精度标准落位 Created-by: gcw_YBIAEfqJ Commit-by: gcw_YBIAEfqJ Merged-by: cann-robot Description: ## 概述 AccumulateNV2 算子验证整改全量提交（15 个 commit，基于 cann/ops-math master 干净分支，不含其他算子改动）。 ## 修复内容 ### P1 功能缺陷 - **dtype 一致性校验**（7f5b5cd8b）：图路径/aclnn 第一段/tiling 三层补齐 161002 校验 - **fp32 极值 NaN**（7f5b5cd8b→6cbebfe2e）：守卫式 TwoSum → TF 竞品同构顺序求和（N≤9 顺序、N>9 余数优先 8 分块，复现 TF AddN 舍入） - **N 参数校验**（7f5b5cd8b）：Host 侧 N==输入数一致性 - **broadcast 收回**（ebb6bdce3）：算子本体同 shape 强校验；aclnnSum 接口层保留 BroadcastTo 对齐 ### 死代码清理（4e840cb20，-242 行） - TilingData 删 needBroadcast/rank/outputShape/inputStrides 四个死字段（2632B→32B） - SIMT 路径收敛为 float 专用；删 GetBroadcastInputOffset 与全部广播死分支 - 入口模板以 UT_SOC_VERSION 守护，修复 UT 构建回归（fbd2dd9f2 连带） ### 性能优化（MTE bound 归一化后 NPU 优 A100 1.68x） - fp16 SIMT 地址提升（c4ca3f64e，+3%） - **fp16 非广播路径切换 Vector 管线 half 累加**（502dd93b6）：中位加速 7.60x，吞吐 203→1615GB/s（峰值 2140），67 例三方比对 67/67 PASS ### golden 精度标准（2b074c737、743c3606a） - fp16 分路径：kernel 直连=numpy 顺序 half 累加（Vector Add 链同构）；aclnnSum=fp32 promote - TestSpec 落位 tolerance：浮点 cross_check L1 / 整数 binary_equal L2 - kernel 直连参考移除 broadcast 对齐块（同 shape 契约） ### 文档（5c09ec3d0、4976fa638、fbd2dd9f2、72e543b8a） - README/aclnnSum 7 项修正；-1/-2 动态维语义声明；文件命名规范；格式规范清理 ## 验证（Ascend950PR / CANN 9.3.0） - UT：op_kernel 10/10、op_host 20/20 - TTK：fp16 大 shape 67/67；混合 dtype 26/26（另 10 例 rank-0 挂已知 CANN 框架 bug 的 Dyn/Cst 编译，Binary 全 100%） - v4 全量扫描：kernel L1 150 例 Binary 对 golden 零精度失败 - 性能无回归（清理前后中位持平） ## 关联的Issue [3870](https://gitcode.com/cann/ops-math/issues/3870) ## 测试 已通过对应算子的构建、UT 与 TTK 精度验证。 ## 文档更新 包含相关 README / 接口文档更新。 ## 类型标签 - [x] Bug修复 - [ ] 新特性 - [ ] 性能优化 - [ ] 文档更新 - [ ] 其他，请描述： See merge request: cann/ops-math!6584 | 20 days ago |
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