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Cgemm算子实现

【免费下载链接】ops-blas本项目是CANN提供的高性能线性代数计算以及轻量化GEMM调用算子库。项目地址: https://gitcode.com/cann/ops-blas

概述

BLAS Cgemm算子实现。

Cgemm(Complex General Matrix-Matrix multiplication)算子实现了复数矩阵乘法运算，是BLAS基础线性代数库中的核心算子之一。

该算子实现复数矩阵乘法：C = alpha * op(A) * op(B) + beta * C（支持转置和共轭转置）

支持的产品

• 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

目录结构介绍

├── cgemm │ ├── cgemm_kernel.cpp // 算子核函数实现（AIC+AIV混编） │ └── cgemm_host.cpp // 算子Host端实现 ├── test/cgemm │ ├── CMakeLists.txt // 编译工程文件 │ ├── README.md // 说明文档 │ └── cgemm_test.cpp // 算子调用样例

算子描述

• 算子功能：
  cgemm算子实现了复数矩阵A与矩阵B的乘法运算，并加到矩阵C上。对应的数学表达式为：

C = alpha * op(A) * op(B) + beta * C

其中op(A)可以是：

• A（不转置，transA=N）
• A^T（转置，transA=T）
• A^H（共轭转置，transA=C）

op(B)同理。

复数乘法公式：(a+bi) * (c+di) = (ac-bd) + (ad+bc)i

• 对应的接口：

int aclblasCgemm(aclblasHandle handle, aclblasOperation transA, aclblasOperation transB, const int64_t m, const int64_t n, const int64_t k, const std::complex<float> &alpha, const std::complex<float> *A, const int64_t lda, const std::complex<float> *B, const int64_t ldb, const std::complex<float> &beta, std::complex<float> *C, const int64_t ldc, void *stream);

• 算子规格：

  算子类型(OpType)	Cgemm
  算子输入	name	shape	data type	format
  	A	M * K	complex	ND
  B	K * N	complex	ND
  算子输出	C	M * N	complex	ND
  核函数名	cgemm

• 算子实现：

  本算子为AIC+AIV混编算子，采用流水线并行设计：

  • AIV端（Vector Core）：执行ascblasCgemmPre进行虚实分离，将复数矩阵拆分为实部矩阵和虚部矩阵
  • AIC端（Cube Core）：执行4次实矩阵乘法ascblasSmatmul，计算结果的实部和虚部
  • AIV端（Vector Core）：执行ascblasCgemmFinal进行虚实合并，组装最终复数结果

  同步机制：

  • 使用FftsCrossCoreSync进行AIC和AIV之间的同步
  • 使用WaitFlagDev等待跨核事件

  使用vreducev2进行虚实分离，使用Gather进行虚实合并。

• 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=cgemm --run # --ops=<算子名> --run可选参数，执行测试样例

  执行结果如下，说明精度对比成功。

  Testing cgemm: Output: ... Golden: ... [Success] Case accuracy is verification passed. [PASS] cgemm_test

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