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TCOLEXPAND

说明

数据块列扩展(Tile Column Expand)

TCOLEXPAND 对输入 Tile 的每一列第一个元素扩展/广播到输出 Tile 中。

实现伪代码示意如下:

// 列扩展操作
for r in 0..(Rv-1):       // 遍历所有行
  for c in 0..(Cv-1):     // 遍历所有列
    dst[r, c] = src[0, c]     // 第一行源数据扩展到所有行

实现示意图如下:

TCOLEXPAND


汇编语法

    TCOLEXPAND <LB0:ValidCol, LB1:ValidRow, LB2:Col, DataType, PadValue>, SrcTile<.reuse>, ->DstTile<Size>

汇编符号

  • ValidCol:输出Tile中有效元素的列数。该参数可以通过以下3种形式配置到LB0寄存器中:
    • reg:通过全局寄存器GGPR设置。
    • imm: 使用立即数设置。
    • reg+imm:通过全局寄存器加立即数的形式设置。
  • ValidRow:输出Tile中有效元素的行数(可缺省,默认值:1)。该参数配置到LB1寄存器中,配置方式同上。
  • Col:输出Tile的总列数(可缺省,默认值:等于ValidCol)。该参数配置到LB2寄存器中,配置方式同上。
  • Row:输出Tile的总行数,通过公式计算:Row = DstTileSize / (Col × sizeof(DataType))
  • DataType:输入Tile元素的数据格式,支持类型见下表。
  • PadValue:输出Tile无效区域的填充值,可选:NullZeroMaxMin(可缺省,默认值:Null)。
  • SrcTile:输入Tile寄存器,支持T/U/M/N队列输入(参见:Tile寄存器)。
  • reuse(后缀):指示当前指令提交后保留寄存器(若无此标识,允许硬件自动释放)。
  • DstTile:输出Tile寄存器,支持T/U/M/N队列输出。
  • Size:输出Tile寄存器的空间大小(有效范围参见:Tile寄存器)。

本指令支持数据类型(DataType)如下表所示:

数据位宽 类型列表
b64 S64, U64, FP64
b32 S32, U32, FP32, TF32, HF32
b16 S16, U16, FP16, BF16
b8 S8, U8, FP8(E4M3, E5M2)

编码格式

该TileOp模版块编码为以下指令:

  • BSTART.TEPL TCOLEXPAND, DataType
  • B.DATR PadValue
  • B.DIM reg, imm, ->LB0 (注:ValidCol
  • B.DIM reg, imm, ->LB1 (注:ValidRow
  • B.DIM reg, imm, ->LB2 (注:Col
  • B.IOT SrcTile<.reuse>, last, ->DstTile<Size>

约束条件

  • 动态参数
    • SrcTile::ValidCol == DstTile::ValidCol
    • SrcTile::ValidRow == SrcTile::Row == 1
  • 有效边界
    • ValidRow <= Row, ValidCol <= Col
  • 数据类型
    • SrcTile::DataType == DstTile::DataType
  • 存储布局
    • 输入输出 Tile 必须都是行主序(RowMajor)的。
  • 尺寸范围
    • Tile的行列/有效行列等参数大小均必须小于等于16bit。

汇编示例

    TCOLEXPAND <LB0:16, LB1:16, fp16>, T#4.reuse, ->T<512B>
  1. 操作内容
    • 输入:T#4 Tile寄存器;a1 全局寄存器
    • 输出:结果存入新的 T 队列Tile寄存器
  2. 数据处理范围
    • 有效列数 16(由 LB0:16 指定)
    • 有效行数 16(由 LB1:16 指定)
    • 总列数缺省,默认等于 16
  3. 数据格式
    • 使用 16位浮点数fp16)格式处理数据
    • 每个元素占2字节(影响内存布局计算)
  4. 寄存器管理
    • 输入寄存器 T#4 添加了 .reuse 标记,表示执行后保留该寄存器
    • 输出寄存器分配 512B 空间(足够存储计算结果)
  5. 特殊处理
    • 区域中超出有效范围的部分不初始化(PadValue 缺省)
    • 输出寄存器由硬件自动分配(->T 未指定具体寄存器号)

备注

此指令是TileOp模版块,软件只定义块头。