BasicConv2d Example Readme

代码组织

├── 33_basic_conv2d
│   ├── CMakeLists.txt   # CMake编译文件
│   ├── README.md
│   └── basic_conv2d.cpp # 主文件

功能介绍

• 该算子完成2D版本的卷积计算

• 昇腾亲和的特征图尺寸表达是：(N, C1, H, W, C0)，其中:

  • N: 批量Batch大小
  • C1: C1 = CeilDiv(C, C0)，其中C为输入特征图的通道数，C0为16
  • H: 特征图高度
  • W: 特征图宽度
  • C0: C0为16

• 昇腾亲和的卷积核尺寸表达是：(Cin, Kh, Kw, Cout, C0)，其中:

• Cin: C1 = CeilDiv(C, C0)

• Kh: 卷积核高度

• Kw: 卷积核宽度

• Cout: 输出通道数

• C0: C0为16

• 需满足以下基础约束：

  • 膨胀系数dilations和卷积核计算步幅strides均不能为零

  • 卷积核的有效感受野大小不能超过输入特征图的大小，需满足：

    • hi + padTop + padBottom > dilationH * (kh - 1) + 1
    • wi + padLeft + padRight > dilationW * (kw - 1) + 1

    其中hi，wi为输入特征图的高度和宽度，kh, kw为卷积核的高度和宽度，dilationH, dilationW为上述两方向上的膨胀系数，padTop, padBottom, padLeft, padRight为上、下、左、右填充大小。

• 考虑到空间分配，需满足下述条件（为做区分下述公式中小写的符号为运行时常量，反之是编译期常量）：

  • L1_STAGES * FmapSize + L1_STAGES * FilterSize <= L1_SIZE 其中L1_STAGES在开double-buffer的情形下为2，不启用为1，L1_SIZE是512K（AtlasA2/A3），FmapSize和FilterSize的具体计算公式为：

    • FmapSize = Cin1 * hi * wi * C0 * sizeof(ElementFmap), Cin1为FmapL1TileShape下的Tiling常量（输入通道数），hi和wi由FmapL1TileShape下的Ho和Wo（输出特征尺寸）可反推得到，逆运算为：

      1. hi = (Ho - 1) * strideH + dilationH * (kh - 1) + 1
      2. wi = (Wo - 1) * strideW + dilationW * (kw - 1) + 1

    • FilterSize = Cin1 * kh * kw * Cout * C0，Cin1为FilterL1TileShape下的Tiling常量（输入通道数）, Cout是FilterL1TileShape下Cout（输出通道数）对齐到C0后的值

  • L0A_STAGES * FmapL0ASize <= L0A_SIZE, 其中FmapL1ASize具体为Ho * Wo * max(L0K, kh * kw * C0) * sizeof(ElementFmap)，L0K为L0TileShape下的Tiling常量, L0A_SIZE等于64K（AtlasA2/A3）

  • L0B_STAGES * FilterL0BSize <= L0B_SIZE, 其中FilterL0BSize具体为max(L0K, kh * kw * C0) * CoutL0 * sizeof(ElementFilter)，L0K为L0TileShape下的Tiling常量, CoutL0是L0N对齐到C0的大小，L0B_SIZE也等于64K（AtlasA2/A3）

  • Ho * Wo * Cout * sizeof(ElementOut) <= L0C_SIZE, 其中L0C_SIZE等于128K（AtlasA2/A3），Ho, Wo, Cout均为FilterL1TileShape中的Tiling常量。 （样例中ElementFmap，ElementFilter和ElementOutput为fp16类型）

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
• 执行算子

# 编译指定用例
bash scripts/build.sh 33_basic_conv2d
cd ./output/bin
# 可执行文件名 |Batch|Hi|Wi|Cin|Cout|kh|kw|padL|padR|padT|padB|strideH|strideW|dilationH|dilationW|Device ID
# Device ID可选，默认为0
./33_basic_conv2d 2 33 43 112 80 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0

执行结果如下，表明精度验证通过。

Compare success.