asc_storeunalign_postupdate

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/store/storeunalign.h"。

将矢量数据寄存器或掩码寄存器中的数据连续搬出到非32字节对齐的Unified Buffer（UB）地址，启用Post Update模式在搬出后自动累加目的地址指针或地址寄存器，便于硬件循环内连续多次调用时无需手动维护目的地址。本接口在Vector Function（__simd_vf__ 标记的函数）内使用。

针对矢量数据寄存器，本接口提供以下两种模式：

• 立即数偏移搬出模式： 使用count指定搬出的元素个数，并将dst指针往后更新count个元素。需配合后处理接口asc_storeunalign_post_postupdate使用。
• 地址寄存器偏移搬出模式： 固定搬出VL（256字节）长度，使用addr_reg指定目的地址的迭代偏移，指令搬出数据后地址寄存器中的偏移累加VL（256字节）。需配合后处理接口asc_storeunalign_post使用。

矢量数据寄存器搬运原理如下：

记目的操作数的起始地址为dst_start，结束地址为dst_end，尾块元素个数为unalign_count = (dst_end - dst_end / 32 * 32) / sizeof(dtype)，则搬出的数据分为以下两部分：

• 32字节对齐的主块部分UB[dst_start, dst_end - unalign_count * sizeof(dtype)]。
• 非32字节对齐的尾块部分UB[dst_end - unalign_count * sizeof(dtype), dst_end]。

针对掩码寄存器，本接口提供一种模式：

• 掩码寄存器搬出模式： UB地址上数据类型为b16时，硬件指令从每2bit数据中提取最低有效位（LSB），将掩码寄存器中32B数据打包成16B写入UB。搬运完成后UB地址按16B偏移量更新。UB地址上数据类型为b32时，硬件指令从每4bit数据中提取最低有效位（LSB），将掩码寄存器中32B数据打包成8B，写入UB。搬运完成后UB地址按8B偏移量更新。需配合后处理接口asc_storeunalign_post使用。

本接口可以拼接上一段连续的尾块和本次搬运主块部分，并同时更新本次尾块数据至非对齐寄存器中。首次搬运可以使用未初始化的非对齐寄存器。若上一次搬运的尾块和本次搬运主块不连续，则每一次尾块处理都需要调用后处理接口。若连续，仅最后一次尾块处理需要调用后处理接口。

本接口仅在AIV上生效。

函数原型

立即数偏移搬出模式

C

// 占位符形式
__simd_callee__ inline void asc_storeunalign_postupdate(__ubuf__ <dtype>*& dst,
                                                        vector_store_unalign& unalign_reg,
                                                        vector_<dtype> src,
                                                        uint32_t count)

dtype支持数据类型

dtype支持的数据类型为int4b_t、int8_t、uint8_t、fp4x2_e2m1_t、fp4x2_e1m2_t、hifloat8_t、fp8_e8m0_t、fp8_e5m2_t、fp8_e4m3fn_t、int16_t、uint16_t、half、bfloat16_t、int32_t、uint32_t、float、int64_t。对应矢量数据寄存器类型为vector_<dtype>，其中int4b_t对应vector_int4x2_t。

函数原型典型示例

C

__simd_callee__ inline void asc_storeunalign_postupdate(__ubuf__ uint8_t*& dst,
                                                        vector_store_unalign& unalign_reg,
                                                        vector_uint8_t src,
                                                        uint32_t count)

地址寄存器偏移搬出模式

C

// 占位符形式
__simd_callee__ inline void asc_storeunalign_postupdate(__ubuf__ <dtype>* dst,
                                                        vector_store_unalign& unalign_reg,
                                                        vector_<dtype> src,
                                                        addr_reg& count)

dtype支持数据类型

dtype支持的数据类型为int4b_t、int8_t、uint8_t、fp4x2_e2m1_t、fp4x2_e1m2_t、hifloat8_t、fp8_e8m0_t、fp8_e5m2_t、fp8_e4m3fn_t、int16_t、uint16_t、half、bfloat16_t、int32_t、uint32_t、float、int64_t。对应矢量数据寄存器类型为vector_<dtype>，其中int4b_t对应vector_int4x2_t。

函数原型典型示例

C

__simd_callee__ inline void asc_storeunalign_postupdate(__ubuf__ uint8_t* dst,
                                                        vector_store_unalign& unalign_reg,
                                                        vector_uint8_t src,
                                                        addr_reg& count)

掩码寄存器搬出模式

C

// 占位符形式
__simd_callee__ inline void asc_storeunalign_postupdate(__ubuf__ <dtype>*& dst,
                                                        vector_store_unalign& unalign_reg,
                                                        vector_bool src)

dtype支持数据类型

dtype支持的数据类型为uint16_t、uint32_t。

函数原型典型示例

C

__simd_callee__ inline void asc_storeunalign_postupdate(__ubuf__ uint16_t*& dst,
                                                        vector_store_unalign& unalign_reg,
                                                        vector_bool src)

参数说明

立即数偏移搬出模式

表1 参数说明

参数名	输入/输出	描述
dst	输入/输出	目的操作数在UB中的起始地址，类型为__ubuf__ <dtype>*&。
unalign_reg	输入/输出	非对齐寄存器，类型为vector_store_unalign&，长度为32字节。
src	输入	源操作数（矢量数据寄存器），类型为vector_<dtype>，dtype须与dst指向的数据类型一致。
count	输入	本次搬出的元素个数，类型为uint32_t。

地址寄存器偏移搬出模式

表2 参数说明

参数名	输入/输出	描述
dst	输出	目的操作数在UB中的起始地址，类型为__ubuf__ <dtype>*。
unalign_reg	输入/输出	非对齐寄存器，类型为vector_store_unalign&，长度为32字节。
src	输入	源操作数（矢量数据寄存器），类型为vector_<dtype>，dtype须与dst指向的数据类型一致。
count	输入/输出	目的地址的迭代偏移，类型为addr_reg&，由配套的地址寄存器构造接口预先构造。该参数用于更新目的地址，不控制单次搬出的数据量；指令执行后，地址寄存器中的偏移累加一个VL（256字节）。

掩码寄存器搬出模式

表3 参数说明

参数名	输入/输出	描述
dst	输入/输出	目的操作数在UB中的起始地址，类型为__ubuf__ <dtype>*&。b16类型目的地址需16字节对齐，b32类型目的地址需8字节对齐。搬出后，dst自动更新至本次搬出的结束地址。
unalign_reg	输入/输出	非对齐寄存器，类型为vector_store_unalign&，长度为32字节。
src	输入	源操作数（掩码寄存器），类型为vector_bool。

矢量数据寄存器、掩码寄存器、非对齐寄存器和地址寄存器的详细说明请参见reg数据类型定义。

返回值说明

无

约束说明

通用约束

• 非AIV调用直接返回。
• 本接口在Vector Function（__simd_vf__标记的函数）内调用。
• UB容量上限为256KB，用户可用容量随编译选项与编程场景变化（默认预留6KB SIMD VF栈+2KB Ascend C预留，可用248KB；SIMD+SIMT混编时再划分32KB~128KB作Data Cache，可用容量进一步减少）。目的操作数地址更新后不可超过实际可用容量，否则会报错。
• 如果本指令与其他指令存在UB地址重叠，需要插入同步指令asc_mem_bar，保证多个指令串行化，防止出现异常数据。

指令约束

• 连续调用时须复用同一个unalign_reg。
• 掩码寄存器连续搬出模式须使用asc_storeunalign_post的立即数偏移搬出模式收尾，复用同一个unalign_reg。
• 立即数偏移搬出模式须使用asc_storeunalign_post_postupdate收尾，并复用同一个unalign_reg。
• 地址寄存器偏移搬出模式的addr_reg须通过asc_update_addr_reg预先构造，并在内层循环体内赋值使用。须使用asc_storeunalign_post收尾，并复用同一个unalign_reg及地址寄存器。
• 立即数偏移搬出模式下，count最大值不超过单个矢量数据寄存器可容纳的元素个数。
• 矢量数据寄存器搬出场景目的地址无需32字节对齐，但须按sizeof(dtype)字节对齐。
• 掩码寄存器搬出场景，b16类型目的地址需16字节对齐，b32类型目的地址需8字节对齐。

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

C++

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

namespace {
constexpr uint32_t ELEMENT_COUNT = 256;
constexpr uint32_t START_OFFSET = 8;
constexpr uint32_t OUTPUT_BYTES = START_OFFSET + ELEMENT_COUNT;

__simd_vf__ inline void storeunalign_postupdate_vf(__ubuf__ uint8_t* output, __ubuf__ uint8_t* input)
{
    vector_uint8_t src;
    vector_store_unalign unalign_reg;
    __ubuf__ uint8_t* dst = output + START_OFFSET;
    asc_loadalign(src, input);
    asc_storeunalign_postupdate(dst, unalign_reg, src, ELEMENT_COUNT);
    asc_storeunalign_post_postupdate(dst, unalign_reg, 0);
}

__global__ __vector__ void storeunalign_postupdate_kernel(__gm__ uint8_t* output, __gm__ uint8_t* input)
{
    asc_init();
    __ubuf__ uint8_t output_local[288];
    __ubuf__ uint8_t input_local[ELEMENT_COUNT];
    asc_copy_gm2ub_align(input_local, input, ELEMENT_COUNT);
    asc_sync_notify(PIPE_MTE2, PIPE_V, EVENT_ID0);
    asc_sync_wait(PIPE_MTE2, PIPE_V, EVENT_ID0);
    storeunalign_postupdate_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, OUTPUT_BYTES);
    asc_sync();
}
} // namespace

int main()
{
    std::vector<uint8_t> input(ELEMENT_COUNT);
    std::vector<uint8_t> output(OUTPUT_BYTES, 0);
    for (uint32_t i = 0; i < ELEMENT_COUNT; ++i) input[i] = static_cast<uint8_t>(i);
    aclInit(nullptr);
    aclrtSetDevice(0);
    uint8_t* input_device = nullptr;
    uint8_t* output_device = nullptr;
    aclrtMalloc(reinterpret_cast<void**>(&input_device), ELEMENT_COUNT, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
    aclrtMalloc(reinterpret_cast<void**>(&output_device), OUTPUT_BYTES, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST);
    aclrtMemcpy(input_device, ELEMENT_COUNT, input.data(), ELEMENT_COUNT, ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE);
    storeunalign_postupdate_kernel<<<1, 0>>>(output_device, input_device);
    aclrtSynchronizeDevice();
    aclrtMemcpy(output.data(), OUTPUT_BYTES, output_device, OUTPUT_BYTES, ACL_MEMCPY_DEVICE_TO_HOST);
    bool passed = true;
    for (uint32_t i = 0; i < ELEMENT_COUNT; ++i) passed = passed && output[START_OFFSET + i] == input[i];
    std::cout << (passed ? "[Success] asc_storeunalign_postupdate completed."
                         : "[Failed] asc_storeunalign_postupdate output mismatch.") << std::endl;
    aclrtFree(input_device);
    aclrtFree(output_device);
    aclrtResetDevice(0);
    aclFinalize();
    return passed ? 0 : 1;
}