forked from jiuyuan/InfiniTensor
ADD: batch norm operator and cuda kernel. (#44)
fix numInputs of batchNorm, add new line in file ending. ADD: batch norm operator and cuda kernel. add training remove comments. fix compile error. add batch norm operator and cuda kernel.
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parent
1152adc94a
commit
a4d6426589
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@ -0,0 +1,28 @@
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#pragma once
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#include "core/operator.h"
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namespace infini {
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class BatchNormObj : public OperatorObj {
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float momentum, eps;
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bool training;
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public:
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BatchNormObj(GraphObj *graph, Tensor input, Tensor output, Tensor mean,
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Tensor var, Tensor scale, Tensor bias, float momentum = 0.9,
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float eps = 1e-5, bool training = false);
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optional<vector<Shape>> inferShape(const TensorVec &inputs) const override;
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std::string toString() const override;
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// output size will be 3 when training
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int numInputs() const override { return 5; }
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int numOutputs() const override { return outputs.size(); }
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float getEps() const { return eps; }
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private:
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vector<int> getWorkloadVector() const override;
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vector<int> getOpAttrVector() const override;
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vector<DataType> inferDataType(const TensorVec &inputs) const override;
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};
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} // namespace infini
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@ -38,14 +38,14 @@ class IncrementalGenerator : public DataGenerator {
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void fill(float *data, size_t size) override { fill<float>(data, size); }
|
void fill(float *data, size_t size) override { fill<float>(data, size); }
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};
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};
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class OneGenerator : public DataGenerator {
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template <int val> class ValGenerator : public DataGenerator {
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public:
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public:
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virtual ~OneGenerator() {}
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virtual ~ValGenerator() {}
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||||||
private:
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private:
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template <typename T> void fill(T *data, size_t size) {
|
template <typename T> void fill(T *data, size_t size) {
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||||||
for (size_t i = 0; i < size; i++) {
|
for (size_t i = 0; i < size; i++) {
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data[i] = 1;
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data[i] = val;
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}
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}
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}
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}
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@ -54,4 +54,6 @@ class OneGenerator : public DataGenerator {
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}
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}
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void fill(float *data, size_t size) override { fill<float>(data, size); }
|
void fill(float *data, size_t size) override { fill<float>(data, size); }
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};
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};
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typedef ValGenerator<1> OneGenerator;
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typedef ValGenerator<0> ZeroGenerator;
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} // namespace infini
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} // namespace infini
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@ -0,0 +1,64 @@
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#include "operators/batch_norm.h"
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#include "core/kernel.h"
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#include "cuda/cuda_kernel_wihtout_config.h"
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#include "cuda/cuda_runtime.h"
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namespace infini {
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class BatchNormCudnn : public CudaKernelWithoutConfig {
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void compute(const Operator &_op,
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const RuntimeObj *_context) const override {
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auto op = as<BatchNormObj>(_op);
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auto context = dynamic_cast<const CudaRuntimeObj *>(_context);
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cudnnStatus_t stat;
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void *const inData = (op->getInputs(0)->getRawDataPtr<void *>());
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void *const outData = (op->getOutput()->getRawDataPtr<void *>());
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||||||
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void *const meanData = (op->getInputs(1)->getRawDataPtr<void *>());
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||||||
|
void *const varData = (op->getInputs(2)->getRawDataPtr<void *>());
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||||||
|
void *const scaleData = (op->getInputs(3)->getRawDataPtr<void *>());
|
||||||
|
void *const biasData = (op->getInputs(4)->getRawDataPtr<void *>());
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|
auto dims = op->getInputs(0)->getDims();
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if (dims.size() == 2)
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IT_TODO_HALT();
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// Only 4D and 5D tensors are supported by
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// cudnnBatchNormalizationForwardInference
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IT_ASSERT(dims.size() == 4 || dims.size() == 5);
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int dimArray[CUDNN_DIM_MAX], strideArray[CUDNN_DIM_MAX],
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dimPArray[CUDNN_DIM_MAX], stridePArray[CUDNN_DIM_MAX];
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||||||
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for (size_t i = 0; i < dims.size(); ++i) {
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dimArray[i] = dims[i];
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strideArray[i] = op->getInputs(0)->getStride()[i];
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||||||
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dimPArray[i] = op->getInputs(1)->getDims()[i];
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||||||
|
stridePArray[i] = op->getInputs(1)->getStride()[i];
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}
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// get inputs
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cudnnTensorDescriptor_t inDesc;
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checkCudnnError(cudnnCreateTensorDescriptor(&inDesc));
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checkCudnnError(cudnnSetTensorNdDescriptor(
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inDesc, CUDNN_DATA_FLOAT, dims.size(), dimArray, strideArray));
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// get bnScaleBiasMeanVarDesc
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cudnnTensorDescriptor_t paraDesc;
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checkCudnnError(cudnnCreateTensorDescriptor(¶Desc));
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checkCudnnError(cudnnSetTensorNdDescriptor(
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paraDesc, CUDNN_DATA_FLOAT, dims.size(), dimPArray, stridePArray));
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float alpha = 1.f, beta = 0.f;
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// This mode is intended for use after convolutional layers
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stat = cudnnBatchNormalizationForwardInference(
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context->cudnnHandle(), CUDNN_BATCHNORM_SPATIAL, &alpha, &beta,
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inDesc, inData, inDesc, outData, paraDesc, scaleData, biasData,
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meanData, varData, op->getEps());
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if (stat != CUDNN_STATUS_SUCCESS)
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return;
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// Destories in CUDA does not require sync. But cuDNN does not state
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// whether sync is required before destories.
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checkCudnnError(cudnnDestroyTensorDescriptor(inDesc));
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checkCudnnError(cudnnDestroyTensorDescriptor(paraDesc));
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}
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};
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REGISTER_KERNEL(Device::CUDA, OpType::BatchNorm, DataType::Float32,
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BatchNormCudnn, "BatchNorm_cuDNN_CUDA_Float32");
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} // namespace infini
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@ -4,8 +4,9 @@
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#include "cuda/gather.h"
|
#include "cuda/gather.h"
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namespace infini {
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namespace infini {
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|
class GatherCuda : public CudaKernelWithoutConfig {
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void initGatherMetaData(GatherMetaData &metaData, const Operator &_op) {
|
void initGatherMetaData(GatherMetaData &metaData,
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|
const Operator &_op) const {
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||||||
memset(&metaData, 0, sizeof(metaData));
|
memset(&metaData, 0, sizeof(metaData));
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||||||
auto op = as<GatherObj>(_op);
|
auto op = as<GatherObj>(_op);
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||||||
auto in = op->getInputs(0);
|
auto in = op->getInputs(0);
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|
@ -27,7 +28,6 @@ void initGatherMetaData(GatherMetaData &metaData, const Operator &_op) {
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}
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}
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}
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}
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class GatherCuda : public CudaKernelWithoutConfig {
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||||||
void compute(const Operator &op,
|
void compute(const Operator &op,
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const RuntimeObj *_context) const override {
|
const RuntimeObj *_context) const override {
|
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@ -14,4 +14,3 @@ void _sgbmml(float *__restrict__ q, float *__restrict__ k,
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}
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}
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} // namespace infini
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} // namespace infini
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@ -6,8 +6,9 @@
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namespace infini {
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namespace infini {
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class CudaCompute {
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void initComposedTensorMetadata(ComposedTensorMetadata &metadata,
|
void initComposedTensorMetadata(ComposedTensorMetadata &metadata,
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Tensor tensor) {
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Tensor tensor) const {
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int nDims = tensor->getDims().size();
|
int nDims = tensor->getDims().size();
|
||||||
auto strides = tensor->getStride();
|
auto strides = tensor->getStride();
|
||||||
IT_ASSERT(strides.size() == (size_t)nDims);
|
IT_ASSERT(strides.size() == (size_t)nDims);
|
||||||
|
@ -20,7 +21,7 @@ void initComposedTensorMetadata(ComposedTensorMetadata &metadata,
|
||||||
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void initElementTensorMetadata(ElementTensorMetadata &metadata,
|
void initElementTensorMetadata(ElementTensorMetadata &metadata,
|
||||||
TensorVec tensors, int idx, int dim,
|
TensorVec tensors, int idx, int dim,
|
||||||
int &dimBgIdx, int &batchCounter) {
|
int &dimBgIdx, int &batchCounter) const {
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||||||
int nTensors = tensors.size();
|
int nTensors = tensors.size();
|
||||||
for (; batchCounter < BATCH_SIZE && idx + batchCounter < nTensors;
|
for (; batchCounter < BATCH_SIZE && idx + batchCounter < nTensors;
|
||||||
++batchCounter) {
|
++batchCounter) {
|
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|
@ -34,7 +35,6 @@ void initElementTensorMetadata(ElementTensorMetadata &metadata,
|
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}
|
}
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}
|
}
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||||||
|
|
||||||
class CudaCompute {
|
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public:
|
public:
|
||||||
void do_compute(Tensor composedTensor, TensorVec elementsTensor, int dim,
|
void do_compute(Tensor composedTensor, TensorVec elementsTensor, int dim,
|
||||||
int nDims, bool isSplit) const {
|
int nDims, bool isSplit) const {
|
||||||
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|
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@ -0,0 +1,72 @@
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#include "operators/batch_norm.h"
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namespace infini {
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BatchNormObj::BatchNormObj(GraphObj *graph, Tensor input, Tensor output,
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Tensor mean, Tensor var, Tensor scale, Tensor bias,
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float momentum, float eps, bool training)
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: OperatorObj(OpType::BatchNorm, {input, mean, var, scale, bias}, {output}),
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momentum(momentum), eps(eps), training(training) {
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if (training)
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|
IT_TODO_HALT();
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||||||
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IT_ASSERT(checkValid(graph));
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|
}
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optional<vector<Shape>>
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BatchNormObj::inferShape(const TensorVec &inputs) const {
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auto input = inputs[0];
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auto mean = inputs[1];
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|
auto var = inputs[2];
|
||||||
|
auto scale = inputs[3];
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||||||
|
auto bias = inputs[4];
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||||||
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if (input->getDims().size() < 2)
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return {};
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Shape dims(input->getDims().size(), 1);
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|
dims[1] = input->getDims()[1]; //
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|
if (mean->getDims() != dims || var->getDims() != dims ||
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||||||
|
scale->getDims() != dims || bias->getDims() != dims)
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|
return {};
|
||||||
|
return {{input->getDims()}};
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|
}
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||||||
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|
vector<DataType> BatchNormObj::inferDataType(const TensorVec &inputs) const {
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|
IT_ASSERT(inputs.size() == 5);
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|
auto index = inputs[1];
|
||||||
|
IT_ASSERT(inputs[1]->getDType() == DataType::Float32);
|
||||||
|
IT_ASSERT(inputs[2]->getDType() == DataType::Float32);
|
||||||
|
IT_ASSERT(inputs[3]->getDType() == DataType::Float32);
|
||||||
|
IT_ASSERT(inputs[4]->getDType() == DataType::Float32);
|
||||||
|
return {inputs[0]->getDType()};
|
||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
std::string BatchNormObj::toString() const {
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|
std::ostringstream os;
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os << "BatchNorm[" << getGuid() << "]";
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os << "(";
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||||||
|
os << vecToString(inputs[0]->getDims()) << ",";
|
||||||
|
os << "momentum=" << momentum << ",";
|
||||||
|
os << "eps=" << eps << ",";
|
||||||
|
os << "input=" << inputs[0]->getGuid() << ",";
|
||||||
|
os << "mean=" << inputs[1]->getGuid() << ",";
|
||||||
|
os << "var=" << inputs[2]->getGuid() << ",";
|
||||||
|
os << "scale=" << inputs[3]->getGuid() << ",";
|
||||||
|
os << "bias=" << inputs[4]->getGuid() << ",";
|
||||||
|
os << "output=";
|
||||||
|
for (auto output : outputs)
|
||||||
|
os << output->getGuid() << ",";
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|
return os.str();
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
// need eps and momentum?
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|
vector<int> BatchNormObj::getWorkloadVector() const {
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vector<int> ret = inputs[0]->getDims();
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|
ret.emplace(ret.begin(), enum_to_underlying(type));
|
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return ret;
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|
}
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|
|
||||||
|
// need eps and momentum?
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|
vector<int> BatchNormObj::getOpAttrVector() const {
|
||||||
|
return {enum_to_underlying(type)};
|
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|
}
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} // namespace infini
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@ -0,0 +1,54 @@
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#include "core/graph.h"
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|
#include "core/runtime.h"
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|
#include "cuda/cuda_runtime.h"
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|
#include "cuda/cuda_utility.h"
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||||||
|
#include "operators/batch_norm.h"
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|
#include "test.h"
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||||||
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namespace infini {
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TEST(CUDA_BatchNorm, run) {
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Runtime cpuRuntime = CpuRuntimeObj::getInstance();
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|
auto cudaRuntime = make_ref<CudaRuntimeObj>();
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|
// Build cpu graph
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|
Graph gCpu = make_ref<GraphObj>(cpuRuntime);
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|
auto iCpu = gCpu->addTensor(Shape{1, 3, 2, 2}, DataType::Float32);
|
||||||
|
auto meanCpu = gCpu->addTensor(Shape{1, 3, 1, 1}, DataType::Float32);
|
||||||
|
auto varCpu = gCpu->addTensor(Shape{1, 3, 1, 1}, DataType::Float32);
|
||||||
|
auto scaleCpu = gCpu->addTensor(Shape{1, 3, 1, 1}, DataType::Float32);
|
||||||
|
auto biasCpu = gCpu->addTensor(Shape{1, 3, 1, 1}, DataType::Float32);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Build input data on CPU
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|
gCpu->dataMalloc();
|
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|
iCpu->setData(IncrementalGenerator());
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|
meanCpu->copyData(vector<float>{1, 6, 9});
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||||||
|
varCpu->copyData(vector<float>{4, 1, 9});
|
||||||
|
scaleCpu->setData(OneGenerator());
|
||||||
|
biasCpu->setData(ZeroGenerator());
|
||||||
|
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||||||
|
// Build CUDA graph
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|
Graph g = make_ref<GraphObj>(cudaRuntime);
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auto i = g->cloneTensor(iCpu);
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auto mean = g->cloneTensor(meanCpu);
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|
auto var = g->cloneTensor(varCpu);
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||||||
|
auto scale = g->cloneTensor(scaleCpu);
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|
auto bias = g->cloneTensor(biasCpu);
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|
auto op =
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|
g->addOp<BatchNormObj>(i, nullptr, mean, var, scale, bias, 0.9, 0);
|
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|
// allocate CUDA memory
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|
g->dataMalloc();
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||||||
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||||||
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// Execute on CUDA
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|
cudaRuntime->run(g);
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||||||
|
// clone CUDA output to CPU
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auto o = op->getOutput();
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|
auto ocpu = o->clone(cpuRuntime);
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// check results on CPU
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|
EXPECT_TRUE(ocpu->equalData(vector<float>{
|
||||||
|
-0.5, 0, 0.5, 1, -2, -1, 0, 1, -0.333333, 0, 0.333333, 0.666667}));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} // namespace infini
|
|
@ -0,0 +1,21 @@
|
||||||
|
#include "core/graph.h"
|
||||||
|
#include "core/runtime.h"
|
||||||
|
#include "operators/batch_norm.h"
|
||||||
|
#include "test.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace infini {
|
||||||
|
TEST(BatchNorm, ShapeInference) {
|
||||||
|
Runtime cpuRuntime = CpuRuntimeObj::getInstance();
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Graph g = make_ref<GraphObj>(cpuRuntime);
|
||||||
|
Tensor i = g->addTensor({1, 3, 2, 2}, DataType::UInt32);
|
||||||
|
Tensor mean = g->addTensor({1, 3, 1, 1}, DataType::Float32);
|
||||||
|
Tensor var = g->addTensor({1, 3, 1, 1}, DataType::Float32);
|
||||||
|
Tensor scaler = g->addTensor({1, 3, 1, 1}, DataType::Float32);
|
||||||
|
Tensor bias = g->addTensor({1, 3, 1, 1}, DataType::Float32);
|
||||||
|
auto op = g->addOp<BatchNormObj>(i, nullptr, mean, var, scaler, bias,
|
||||||
|
0.9, 1e-5);
|
||||||
|
EXPECT_EQ(op->getOutput()->getDims(), (Shape{1, 3, 2, 2}));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} // namespace infini
|
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