CANN/asc-devkit Crd2Idx函数

Crd2Idx

【免费下载链接】asc-devkit本项目是CANN 推出的昇腾AI处理器专用的算子程序开发语言，原生支持C和C++标准规范，主要由类库和语言扩展层构成，提供多层级API，满足多维场景算子开发诉求。项目地址: https://gitcode.com/cann/asc-devkit

产品支持情况

功能说明

Crd2Idx函数用于将多维坐标（Coordinate）通过布局（Layout）转换为内存位置索引（Index），这里的Layout包含了Shape和Stride信息。

对于一个布局Layout，其Shape为(d₀, d₁, ..., d_n)，Stride为(s₀, s₁, ..., s_n)，Coordinate为(c₀, c₁, ..., c_n)到线性索引Index的转换公式为：

例如，对于Shape (3, 4, 5)，Stride (20, 5, 1)和Coordinate (1, 2, 3)：

维度0：c₀ * s₀ = 1 * 20 = 20 维度1：c₁ * s₁ = 2 * 5 = 10 维度2：c₂ * s₂ = 3 * 1 = 3 Index = 20 + 10 + 3 = 33

当Coordinate维度和Stride维度不相同时，可以采用去线性化（delinearize）的方法，使得Coordinate维度和Stride维度相同，再使用上述公式计算得到最终结果。

去线性化的方法介绍如下：对于一个n维数组，形状为(d₀, d₁, ..., d_n)，线性坐标c对应的多维坐标(c₀, c₁, ..., c_n)，可以通过以下公式进行转换：

例如：对于Shape ((2, 4), (3, 5))，Stride((3, 6), (1, 24))，Layout((2, 4), (3, 5)) : ((3, 6), (1, 24))，Coordinate（11, 12），按照列优先原则，Crd2Idx的结果为：

crd2idx = delinearize(11, 12) * stride = ((11 % 2, 11 / 2), (12 % 3, 12 / 3)) * ((3, 6), (1, 24)) = ((1, 5), (0, 4)) * ((3, 6), (1, 24)) = 1 * 3 + 5 * 6 + 0 * 1 + 4 * 24 = 129

总结上述过程，计算公式如下：

其中(d₀, d₁, ..., d_n)为Shape，(s₀, s₁, ..., s_n)为Stride，delinearize公式展开如下：

函数原型

// Layout输入，Coordinate转换为Index template <typename T, typename U, typename S> __aicore__ inline constexpr auto Crd2Idx(const T& coord, const Layout<U, S>& layout) // Shape和Stride输入，Coordinate转换为Index template <typename T, typename Shape, typename Stride> __aicore__ inline constexpr auto Crd2Idx(const T& coord, const Shape& shape, const Stride& stride)

参数说明

表 1模板参数说明

|参数名|描述| |--|--| | T | 张量坐标coord类型 | | U/Shape | 张量逻辑形状shape类型 | | S/Stride | 张量步长stride类型 |

表 2参数说明 | 参数名 | 输入/输出 | 描述 | |--------|----------|------| | coord | 输入 | Std::tuple结构类型，用于表示张量在不同维度上的坐标值。
输入的数据类型支持size_t和Std::Int。 | | layout | 输入 | 输入的Layout对象。
输入的数据类型支持Layout类型。 | | shape | 输入 | Std::tuple结构类型，用于定义数据的逻辑形状，例如二维矩阵的行数和列数或多维张量的各维度大小。
输入的数据类型支持size_t和Std:Int。 | | stride | 输入 | Std::tuple结构类型，用于定义各维度在内存中的步长，即同维度相邻元素在内存中的间隔，间隔的单位为元素，与Shape的维度信息一一对应。
输入的数据类型支持size_t和Std::Int。 |

返回值说明

返回根据Coordinate信息转换之后的索引值。

约束说明

输入参数需满足对应的数据类型要求。

调用示例

using namespace AscendC::Te; // Layout形式入参计算索引值 constexpr int M = 11; constexpr int N = 12; constexpr int blockM = 13; constexpr int blockN = 14; auto coord = MakeCoord(AscendC::Std::Int<20>{}, AscendC::Std::Int<30>{}); auto shape = MakeShape(MakeShape(AscendC::Std::Int<blockM>{}, AscendC::Std::Int<M/blockM>{}), MakeShape(AscendC::Std::Int<blockN>{}, AscendC::Std::Int<N/blockN>{})); auto stride = MakeStride(MakeStride(AscendC::Std::Int<blockN>{}, AscendC::Std::Int<blockM*blockN>{}),MakeStride(AscendC::Std::Int<1>{}, AscendC::Std::Int<M*blockN>{})); auto layout = MakeLayout(shape, stride); auto index = layout(coord); // decltype(index)::value = 590 index = Crd2Idx(coord, layout); // decltype(index)::value = 590 // Shape和Stride形式入参计算索引值 auto blockCoordM = AscendC::Std::Int<11>{}; auto blockCoordN = AscendC::Std::Int<12>{}; auto baseShapeM = AscendC::Std::Int<13>{}; auto baseShapeN = AscendC::Std::Int<14>{}; auto basestrideM = AscendC::Std::Int<15>{}; auto basestrideN = AscendC::Std::Int<16>{}; auto coord = MakeCoord(AscendC::Std::Int<0>{}, blockCoordN); auto shape = MakeShape(MakeShape(baseShapeM, baseShapeM), MakeShape(baseShapeN, baseShapeN)); auto stride = MakeStride(MakeStride(basestrideM, basestrideM), MakeStride(basestrideN, basestrideN)); auto index = Crd2Idx(coord, shape, stride); // decltype(index)::value = 192

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