XLA ツールの使用

通常、XLA 開発ワークフローでは HLO IR が中心となります。HLO は、コンパイラに提供される独立した関数計算を表します。XLA には、HLO を使用して実行するか、中間コンパイル ステージを提供する複数のコマンドライン ツール(後述)が付属しています。このようなツールの使用は、高速な compile->modify->run イテレーション サイクルに非常に有益です。HLO は可視化もハッキングも可能で、繰り返し変更して実行すると、XLA のパフォーマンスや動作を最も迅速に把握して修正できる方法だからです。

XLA でコンパイルされるプログラムの HLO を取得する最も簡単な方法は、通常、XLA_FLAGS 環境変数を使用することです。

XLA_FLAGS=--xla_dump_to=/tmp/myfolder ./myprogram-entry-point

最適化前のすべての HLO ファイルとその他の有用なアーティファクトが、指定されたフォルダに保存されます。

HLO スニペットの実行: run_hlo_module

ツール run_hlo_module は事前最適化 HLO で動作し、デフォルトでコンパイル、実行、リファレンス インタープリタ実装との比較をバンドルします。たとえば、NVIDIA GPU で入力ファイル computation.hlo を実行し、その正確性を確認する通常の呼び出しは次のようになります。

run_hlo_module --platform=CUDA --reference_platform=Interpreter computation.hlo

他のツールと同様に、--help を使用するとオプションの全リストを取得できます。

SPMD をサポートする HLO スニペットの実行: multihost_hlo_runner

マルチホスト HLO ランナーは非常によく似ていますが、ホスト間通信を含む SPMD をサポートしている点に注意が必要です。一般的な呼び出しは次のようになります。

hlo_runner_main  --device_type=gpu --use_spmd_partitioning=true --num_partitions=4 --num_replicas=1 --hlo_file=computation.hlo

HLO コンパイルの実行パス/ステージ: hlo-opt

コンパイラの動作をデバッグまたは理解する場合、特定の(安定した)HLO 入力について、パイプライン内の特定のポイント(HLO、最適化された HLO、TritonIR、LLVM など)で特定のハードウェアの展開を取得すると便利です。

hlo-opt は、PTX、最適化後の HLO、最適化前の LLVM IR、TritonIR など、複数の出力ステージをサポートしています。サポートされている正確なステージのセットはプラットフォームによって異なります(たとえば、PTX は NVIDIA 専用です)。これは、--list-stages コマンドを使用すると確認できます。

$ hlo-opt --platform=CUDA --list-stages
hlo
llvm
ptx

ステージを選択した後、特定のプラットフォームの変換結果を特定のストリームに書き込むことができます。

$ hlo-opt myinput.hlo --platform=CUDA --stage=llvm

これは、ダンプを stdout(または、-o が指定されている場合は特定のファイルに)出力します。

デバイスレスの使用状況

コンパイルの大部分では GPU へのアクセスは必要ありません。コマンドラインで GPU の仕様を指定すると、たとえばアクセラレータを使わずに PTX 出力を取得できます。

$ hlo-opt  --platform=CUDA --stage=llvm  --xla_gpu_target_config_filename=(pwd)/tools/data/gpu_specs/a100_80.txtpb input.hlo

一般的な GPU の仕様はコンパイラに付属しており、提供されるファイルは device_description.proto の文字列シリアル化です。

gpu_device_info {
  cuda_compute_capability {
    major: 8
    minor: 0
  }
  threads_per_block_limit: 1024
  threads_per_warp: 32
  shared_memory_per_block: 127152
  shared_memory_per_core: 65536
  threads_per_core_limit: 2048
  core_count: 6192
  fpus_per_core: 64
  block_dim_limit_x: 2147483647
  block_dim_limit_y: 65535
  block_dim_limit_z: 65535
  memory_bandwidth: 2039000000000
  l2_cache_size: 4194304
  clock_rate_ghz: 1.1105
  device_memory_size: 79050250240
}
platform_name: "CUDA"

自動チューニングが必要な場合は、デバイスレス コンパイルで問題が発生する可能性があります。これらはコマンドラインで指定することもできます。

hlo-opt  --platform=CUDA --stage=llvm  --xla_gpu_target_config_filename=gpu_specs/a100_80.txtpb --xla_gpu_load_autotune_results_from=results.textpb input.hlo

オートチューニング ファイルは autotune_results.proto のテキストをシリアル化したものです。次に例を示します。

version: 2
results {
  device: "sm_8.0 with 42331013120B RAM, 108 cores, 1410000KHz clock, 1215000KHz mem clock, 41943040B L2$"
  hlo: "{\n  tmp_0 = f16[1,16,17,3]{3,2,1,0} parameter(0)\n  tmp_1 = f16[16,51]{1,0} bitcast(f16[1,16,17,3]{3,2,1,0} tmp_0)\n  tmp_2 = s8[16,17,3]{2,1,0} parameter(1)\n  tmp_3 = s8[51,16]{0,1} bitcast(s8[16,17,3]{2,1,0} tmp_2)\n  tmp_4 = f16[51,16]{0,1} convert(s8[51,16]{0,1} tmp_3)\n  tmp_5 = f16[16,16]{1,0} dot(f16[16,51]{1,0} tmp_1, f16[51,16]{0,1} tmp_4), lhs_contracting_dims={1}, rhs_contracting_dims={0}\n  ROOT tmp_6 = f16[1,16,16]{2,1,0} bitcast(f16[16,16]{1,0} tmp_5)\n}"
  result {
    run_time {
      nanos: 31744
    }
    triton {
      block_m: 32
      block_n: 32
      block_k: 32
      split_k: 1
      num_stages: 1
      num_warps: 4
    }
  }
}

自動チューニング データベースは、XLA_FLAGS=--xla_gpu_dump_autotune_results_t=<myfile.pbtxt> を使用してシリアル化できます。

単一のコンパイラ パスを実行する

XLA_FLAGS のフラグもサポートされているため、このツールを使用して単一のパスの実行をテストできます。

hlo-opt --platform=CUDA --stage=hlo --xla-hlo-enable-passes-only=algebraic_simplifer input.hlo