hw-native-sys/pto-isa/pto-comm-isa-reference
Claude Code and agent skill by hw-native-sys/pto-isa
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PTO 通信指令集完整参考手册。覆盖全部 12 条通信指令(TPUT/TGET/TNOTIFY/TWAIT/TTEST/TGATHER/TSCATTER/TBROADCAST/TREDUCE/TPUT_ASYNC/TGET_ASYNC 及 BuildAsyncSession)的签名、参数、约束、数据流和使用示例。触发:查询 PTO 通信指令用法、参数含义、约束条件、信号类型、ParallelGroup 用法、AsyncSession 构建方式时。
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PTO-COMM ISA 指令速查手册
定位
本 Skill 是知识库型速查手册,提供 PTO-COMM 全部通信指令的快速索引。各指令按类别组织,包含签名、参数说明和关键约束。
头文件与命名空间
pto_comm_inst.hpp 会根据编译宏自动分发到 NPU 原生实现或 CPU 仿真后端。
指令分类总览
| 类别 | 指令 | 说明 | |
|---|---|---|---|
| 点对点(同步) | TPUT、TGET | 通过 UB 暂存 Tile 的远程写/读,支持单缓冲和 ping-pong 双缓冲 | |
| 信号同步 | TNOTIFY、TWAIT、TTEST | 基于标志的跨 NPU 同步,信号为 int32_t 标量或二维网格 | |
| 集合通信 | TGATHER、TSCATTER、TBROADCAST、TREDUCE | 基于 ParallelGroup 的多 rank 操作,由 root 发起 | |
| 异步通信 | TPUT_ASYNC、TGET_ASYNC | 通过 SDMA/URMA 引擎的 GM→GM DMA 传输,返回 AsyncEvent |
数据流模型
指令选择决策树
核心类型速查
| 类型 | 用途 | 关键约束 | |
|---|---|---|---|
Signal | 标量同步信号 | int32_t,4 字节对齐 | |
Signal2D<R,C> | 二维信号网格 | 编译期形状,支持子区域视图 | |
ParallelGroup<G> | 集合通信分组 | 外部数组视图,所有 rank 必须传相同 rootIdx | |
NotifyOp | 通知操作类型 | AtomicAdd(原子加)/ Set(直接赋值) | |
WaitCmp | 比较运算符 | EQ / NE / GT / GE / LT / LE | |
ReduceOp | 归约运算符 | Sum / Max / Min | |
AtomicType | 原子操作类型 | AtomicNone(默认)/ AtomicAdd | |
DmaEngine | DMA 引擎选择 | SDMA(通用)/ URMA(仅 A5) | |
AsyncEvent | 异步事件句柄 | Wait 使用 Quiet 语义(等待所有 pending) | |
AsyncSession | 异步会话 | 通过 BuildAsyncSession 构建 |
详细说明:核心类型详解
指令约束速查表
| 指令 | 源地址 | 目标地址 | 需要 UB Tile | 原子操作 | 支持 Ping-Pong | 返回类型 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TPUT | 本地 | 远端 | 是 | AtomicNone/AtomicAdd | 是 | RecordEvent | |
| TGET | 远端 | 本地 | 是 | 不支持 | 是 | RecordEvent | |
| TNOTIFY | — | 远端 | 否 | Set/AtomicAdd | 否 | void | |
| TWAIT | 本地 | — | 否 | — | 否 | void | |
| TTEST | 本地 | — | 否 | — | 否 | bool | |
| TGATHER | 远端(多) | 本地 | 是 | — | 是 | RecordEvent | |
| TSCATTER | 本地 | 远端(多) | 是 | — | 是 | RecordEvent | |
| TBROADCAST | 本地 | 远端(多) | 是 | — | 是 | RecordEvent | |
| TREDUCE | 远端(多) | 本地 | 是(2~3) | — | 是 | RecordEvent | |
| TPUT_ASYNC | 本地 | 远端 | 否(需scratch) | — | 否 | AsyncEvent | |
| TGET_ASYNC | 远端 | 本地 | 否(需scratch) | — | 否 | AsyncEvent |
各类指令详解
| 类别 | 详细文档 | |
|---|---|---|
| TPUT / TGET(同步 P2P) | P2P 指令详解 | |
| TNOTIFY / TWAIT / TTEST(信号同步) | 信号同步指令详解 | |
| TGATHER / TSCATTER / TBROADCAST / TREDUCE(集合通信) | 集合通信指令详解 | |
| TPUT_ASYNC / TGET_ASYNC / BuildAsyncSession(异步通信) | 异步通信指令详解 |
常见错误速查
| # | 错误 | 规则 | |
|---|---|---|---|
| 1 | TNOTIFY 发到本地 / TWAIT 等远端 | TNOTIFY → 远端,TWAIT/TTEST → 本地 | |
| 2 | 非 root 调用集合通信 | 仅 root 执行,非 root 不得调用 | |
| 3 | 乒乓 Tile UB 地址重叠 | pingTile 和 pongTile 使用不同 TASSIGN 偏移 | |
| 4 | 异步传输使用非一维 tensor | TPUT_ASYNC/TGET_ASYNC 仅支持扁平连续一维 | |
| 5 | Signal 类型不是 int32_t | Signal/Signal2D 元素类型必须为 int32_t | |
| 6 | ParallelGroup tensors 未初始化 | 远端地址必须正确设置 |
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| Skill | 用途 | |
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Security
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