cublas中的矩陣運算

2021-07-16 20:15:18 字數 1736 閱讀 6001

cublas是乙個可以與cuda一同使用的函式庫,它提供了多種矩陣運算的api,但是它列主序的儲存方式卻讓人十分疑惑,今天我就以cublas中的矩陣乘法運算簡單說一下我的理解。

cublas中的矩陣乘法運算函式有5個,分別是cublassgemm、cublasdgemm、cublascgemm、cublaszgemm、cublashgemm,分別包括了不同資料型別的計算,比如單精度浮點、雙精度浮點、已經包括了複數等的運算。

我們檢視乙個具體的函式:

cublasstatus_t cublassgemm(

cublashandle_t handle,

cublasoperation_t transa,

cublasoperation_t transb,

int m, int n, int k,

const float *alpha,

const float *a,

int lda,

const float *b,

int ldb,

const float *beta,

float *c, int ldc);

在文件中對該函式的介紹:

該函式實現了矩陣運算c= αop(a)op(b)+βc,op就是指使用原矩陣運算還是使用轉置之後的矩陣運算。其中m、k為第乙個矩陣的行列數,k、n為第二個矩陣行列數。

初一看,並沒有什麼奇怪的地方,但是需要注意上邊的一點:column-major format,列主序。他這個列主序是什麼意思呢,下面我通過乙個例子來解釋一下。

我們待計算的矩陣有

a4*3 = [1,2,3,

4,5,6,

7,8,9,

10,11,12]

b3*2 = [1,2,

3,4,

5,6]

若我們令m=4,k=3,n=2,令transa和transb均為cublas_op_n,那它會不會進行如下圖的矩陣乘法?

圖1答案是不會的,我們需要注意一下前邊提到的列主序。

對於乙個陣列a4*3= [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12],cublas在填充矩陣時,是按照列的順序來填充的,比如對於陣列a,若將其填充到乙個4*3的矩陣中,它是這樣填充的:

圖2所以,若引數按前邊那樣的話,實際進行的運算是這樣的:

圖3那麼,如果我們還是想進行如圖1的運算,該怎麼辦呢?這就用到了transa和transb這2個引數。將這2個引數設定為cublas_op_t,它會做乙個矩陣的轉置,最終的結果就是如圖1所示。需要注意的是,引數m、k、n是轉置後矩陣的行列數。

上邊圖3中的矩陣計算結果如下圖:

那麼,該矩陣是如何儲存的呢?

計算結果矩陣也遵循列主序的方式,所以,若將上圖矩陣從gpu拷貝回主機會發現實際是以下面的陣列的方式存放:

c = [38, 44, 50, 56, 83, 98,113,128]。

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