asc_gather

产品支持情况

Ascend 950PR/Ascend 950DT：支持

Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品：不支持

Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品：不支持

Atlas 200I/500 A2 推理产品：不支持

Atlas 推理系列产品AI Core：不支持

Atlas 推理系列产品Vector Core：不支持

Atlas 训练系列产品：不支持

功能说明

头文件路径为："c_api/reg_compute/compute/reg_gather.h"。

根据索引位置index将源操作数src按元素收集到目的操作数dst中。

寄存器源收集模式：源操作数与目的操作数均为矢量数据寄存器。按 index 矢量寄存器中保存的逐元素索引，从src矢量数据寄存器中选择对应位置的元素写入dst对应位置，不使用掩码。

图 1 寄存器源收集模式

寄存器源收集模式

函数原型

// 通过引用参数输出结果（占位符形式）
__simd_callee__ inline void asc_gather(vector_<dtype>& dst,
                                       vector_<dtype> src,
                                       vector_<index_dtype> index)

// 通过函数返回值返回结果（占位符形式）
__simd_callee__ inline vector_<dtype> asc_gather(vector_<dtype> src,
                                                 vector_<index_dtype> index)

支持数据类型列表

表1 寄存器源收集模式支持数据类型列表

dtype	index_dtype
int8_t	uint8_t
uint8_t	uint8_t
hifloat8_t	uint8_t
fp8_e8m0_t	uint8_t
fp8_e5m2_t	uint8_t
fp8_e4m3fn_t	uint8_t
int16_t	uint16_t
uint16_t	uint16_t
half	uint16_t
bfloat16_t	uint16_t
int32_t	uint32_t
uint32_t	uint32_t
float	uint32_t

函数原型典型示例

// 示例：dtype/index_dtype数据类型分别为: int16_t/uint16_t
// 通过引用参数输出结果
__simd_callee__ inline void asc_gather(vector_int16_t& dst,
                                       vector_int16_t src,
                                       vector_uint16_t index)

// 通过函数返回值返回结果
__simd_callee__ inline vector_int16_t asc_gather(vector_int16_t src,
                                                 vector_uint16_t index)

参数说明

表2 参数说明

参数名	输入/输出	描述
dst	输出	目的操作数（矢量数据寄存器）。
src	输入	源操作数（矢量数据寄存器），dtype须与dst一致。
index	输入	数据索引（矢量数据寄存器）。单位是元素个数，dst[i] = src[index[i]]。

矢量数据寄存器的详细说明请参见reg数据类型定义。

返回值说明

通过引用参数输出结果的函数原型无返回值。
通过函数返回值输出结果的函数原型返回收集结果，返回值类型与对应引用输出函数原型中dst参数的类型一致（去除引用）。

约束说明

通用约束

通过引用参数输出结果的函数原型在非AIV上调用时直接返回。
通过函数返回值输出结果的函数原型在非AIV上调用时返回对应矢量类型的默认构造值。
本接口在Vector Function（__simd_vf__ 标记的函数）内调用，源/目的均为矢量数据寄存器。

寄存器源收集模式约束

src为矢量数据寄存器类型，位宽是固定的Vector Length (VL)，存储的元素个数固定。如果index中索引值超出当前矢量数据寄存器中能存储的最大元素个数时，按照如下方式处理：设定当前矢量数据寄存器所能存储的最大数据元素个数为VL_T, index中索引值为i，索引值更新为i % VL_T。

调用示例

将代码保存为example.asc后，可通过bisheng命令编译运行，其中--npu-arch参数需根据实际产品型号指定对应的NPU架构，具体产品与NPU架构的映射关系请参考__NPU_ARCH__。

以Ascend 950PR/Ascend 950DT产品（对应NPU架构为dav-3510）为例，编译运行命令如下：

Bash

bisheng example.asc -o main --npu-arch=dav-3510 && ./main

#include <cstdint>
#include <iostream>
#include <vector>
#include "c_api/asc_simd.h"
#include "acl/acl.h"

namespace {
template <typename T>
void print_data(const char* label, const std::vector<T>& values)
{
    std::cout << label << ":";
    const size_t count = values.size() < 8 ? values.size() : 8;
    for (size_t i = 0; i < count; ++i) std::cout << ' ' << +values[i];
    if (values.size() > count) std::cout << " ...";
    std::cout << std::endl;
}

constexpr uint32_t ELEMENT_COUNT = 128;

__simd_vf__ inline void gather_vf(__ubuf__ uint16_t* output, __ubuf__ uint16_t* input)
{
    vector_bool mask = asc_create_mask_b16(PAT_ALL);
    vector_uint16_t src;
    asc_loadalign(src, input);
    vector_uint16_t index;
    asc_loadalign(index, input);
    vector_uint16_t dst;
    asc_gather(dst, src, index);
    asc_storealign(output, dst, mask);
}

__global__ __vector__ void asc_gather_kernel(__gm__ uint16_t* output, __gm__ uint16_t* input)
{
    asc_init();
    __ubuf__ uint16_t output_local[ELEMENT_COUNT];
    __ubuf__ uint16_t input_local[ELEMENT_COUNT];
    asc_copy_gm2ub_align(input_local, input, ELEMENT_COUNT * sizeof(uint16_t));
    asc_sync_notify(PIPE_MTE2, PIPE_V, EVENT_ID0);
    asc_sync_wait(PIPE_MTE2, PIPE_V, EVENT_ID0);
    gather_vf(output_local, input_local);
    asc_sync_notify(PIPE_V, PIPE_MTE3, EVENT_ID0);
    asc_sync_wait(PIPE_V, PIPE_MTE3, EVENT_ID0);
    asc_copy_ub2gm_align(output, output_local, ELEMENT_COUNT * sizeof(uint16_t));
    asc_sync();
}
} // namespace

int main()
{
    std::vector<uint16_t> input(ELEMENT_COUNT);
    std::vector<uint16_t> output(ELEMENT_COUNT, 0xff);
    std::vector<uint16_t> golden(ELEMENT_COUNT);
    for (uint32_t i = 0; i < ELEMENT_COUNT; ++i) {
        input[i] = static_cast<uint16_t>(ELEMENT_COUNT - 1 - i);
    }
    for (uint32_t i = 0; i < ELEMENT_COUNT; ++i) {
        golden[i] = input[input[i]];
    }
    aclInit(nullptr);
    aclrtSetDevice(0);
    uint16_t* input_device = nullptr;
    aclrtMalloc(reinterpret_cast<void**>(&input_device), (ELEMENT_COUNT) * sizeof(uint16_t),
        ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
    uint16_t* output_device = nullptr;
    aclrtMalloc(reinterpret_cast<void**>(&output_device), (ELEMENT_COUNT) * sizeof(uint16_t),
        ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
    aclrtMemcpy(input_device, input.size() * sizeof(uint16_t), input.data(), input.size() * sizeof(uint16_t),
        ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE);
    asc_gather_kernel<<<1, 0>>>(output_device, input_device);
    aclrtSynchronizeDevice();
    aclrtMemcpy(output.data(), output.size() * sizeof(uint16_t), output_device, output.size() * sizeof(uint16_t),
        ACL_MEMCPY_DEVICE_TO_HOST);
    print_data("Input bytes", input);
    print_data("Output bytes", output);
    print_data("Golden", golden);
    const bool passed = output == golden;
    std::cout << (passed ? "[Success] asc_gather completed." : "[Failed] asc_gather output mismatch.")
              << std::endl;
    aclrtFree(input_device);
    aclrtFree(output_device);
    aclrtResetDevice(0);
    aclFinalize();
    return passed ? 0 : 1;
}

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