| name | external-cannbot-ops-lab-tilelang-skills-tilelang-programming-model-guide |
| description | TileLang Ascend Developer/Expert 模式选择与 pass_configs 配置指南。当需要确定编程模式、配置 pass_configs、或在两种模式之间转换时触发。API 详情请参考 tilelang-api-best-practices skill。 |
| original-name | tilelang-programming-model-guide |
| synced-from | https://gitcode.com/cann/cannbot-skills |
| synced-date | 2026-05-26 |
| synced-commit | ac5bbd2b4cf427d011874e11f8d1e8b1bef66eda |
| license | UNKNOWN |
TileLang Ascend 编程模式与 pass_configs 指南
API 用法详情（内存分配、计算原语、同步原语等）请参考 tilelang-api-best-practices skill，本文档不再重复。
1. 模式对比
| 维度 | Developer 模式 | Expert 模式 |
|---|
| 内存分配 | T.alloc_shared / T.alloc_fragment | T.alloc_L1 / T.alloc_ub / T.alloc_L0A/L0B/L0C |
| 计算表达 | T.Parallel + 符号运算 | T.tile.xxx 扩展原语 |
| 作用域 | 编译器自动分离 Cube/Vector | 手动 with T.Scope("C"/"V") |
| 同步 | 编译器自动插入 | 手动 T.barrier_all / T.set_flag / T.wait_flag |
| pass_configs | 全部开启 | 全部关闭或不设 |
| 适用场景 | 大多数算子，跨平台兼容 | 极致性能优化，需要底层控制 |
| 示例目录 | examples/developer_mode/ | examples/flash_attention/fa_opt/flash_attn_bhsd_expert_*.py |
混合模式：Developer 主体 + 少量 Expert。使用 Developer 的 pass_configs，不写 T.Scope 和手动同步。大多数实际算子使用混合模式。
2. pass_configs 详解（核心）
2.1 四个 Ascend 专用开关
import tilelang
pass_configs = {
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_SYNC: True,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_MEMORY_PLANNING: True,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_CV_COMBINE: True,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_CV_SYNC: True,
}
① TL_ASCEND_AUTO_SYNC（自动核内同步）
- 底层 key：
"tl.ascend_auto_sync"，默认 False
- 功能：自动在数据搬运和计算之间插入
T.barrier_all() 等同步指令
- 开启时：无需手写
T.barrier_all()、T.set_flag/T.wait_flag
- 关闭时：必须手动插入所有同步点
② TL_ASCEND_MEMORY_PLANNING（自动内存规划）
- 底层 key：
"tl.ascend_memory_planning"，默认 False
- 功能：自动分析 buffer 生命周期，实现片上内存复用
- 开启时：自动复用 buffer 空间，减少片上内存占用
- 关闭时：需手动通过
T.annotate_address 规划内存地址
③ TL_ASCEND_AUTO_CV_COMBINE（自动 CV 分离）
- 底层 key：
"tl.ascend_auto_cv_combine"，默认 False
- 功能：自动将 kernel 中的 Cube 操作和 Vector 操作分离到不同的执行核
- 开启时：无需手写
with T.Scope("C") / with T.Scope("V")
- 关闭时：必须手动用
T.Scope 标注每段代码的执行域
④ TL_ASCEND_AUTO_CV_SYNC（自动核间同步）
- 底层 key：
"tl.ascend_auto_cross_core_sync"，默认 False
- 功能：自动在 Cube Scope 和 Vector Scope 之间插入
T.set_cross_flag/T.wait_cross_flag
- 开启时：无需手写核间同步
- 关闭时：必须手动管理核间同步
2.2 按场景选择 pass_configs
| 场景 | AUTO_SYNC | MEMORY_PLANNING | AUTO_CV_COMBINE | AUTO_CV_SYNC |
|---|
| 纯 Vector 算子（elementwise, softmax） | ✅ | ✅ | 不需要 | 不需要 |
| Developer GEMM | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| Developer Flash Attention（核间流水线） | ✅ | 视情况 | ✅ | ✅ |
| Expert 极致性能 | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ |
| 混合模式 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
纯 Vector 算子（来自 Programming Guide §2.2）：
pass_configs = {
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_SYNC: True,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_MEMORY_PLANNING: True,
}
Developer GEMM：
pass_configs = {
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_CV_COMBINE: True,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_SYNC: True,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_MEMORY_PLANNING: True,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_CV_SYNC: True,
}
Expert 全手动：
pass_configs = {
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_CV_COMBINE: False,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_CV_SYNC: False,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_MEMORY_PLANNING: False,
tilelang.PassConfigKey.TL_ASCEND_AUTO_SYNC: False,
}
3. 模式转换规则（Expert → Developer）
3.1 转换步骤
- 开启 pass_configs：添加完整 4 个 True 开关
- 内存分配：
T.alloc_L1 → T.alloc_shared，T.alloc_L0C → T.alloc_fragment，T.alloc_ub → T.alloc_shared
- 删除作用域：移除
with T.Scope("C") / with T.Scope("V")
- 删除同步：移除
T.barrier_all()、T.set_flag/T.wait_flag、T.set_cross_flag/T.wait_cross_flag
- 计算转换（可选）：
T.tile.exp(dst, src) → for i,j in T.Parallel(...): dst[i,j] = T.exp(src[i,j])
- 删除手动内存规划：移除
T.annotate_address
3.2 转换对照表
| Expert 写法 | Developer 写法 |
|---|
T.alloc_L1(shape, dtype) | T.alloc_shared(shape, dtype) |
T.alloc_ub(shape, dtype) | T.alloc_shared(shape, dtype) |
T.alloc_L0A/L0B(shape, dtype) | 删除（gemm_v0 内部处理） |
T.alloc_L0C(shape, dtype) | T.alloc_fragment(shape, dtype) |
with T.Scope("C"): ... | 直接写代码（编译器自动分离） |
T.barrier_all() | 删除（编译器自动插入） |
T.set_flag/T.wait_flag(...) | 删除 |
T.set_cross_flag/T.wait_cross_flag(...) | 删除 |
T.tile.exp(dst, src) | for i,j in T.Parallel(...): dst[i,j] = T.exp(src[i,j]) 或保留 |
T.annotate_address({...}) | 删除（开启 MEMORY_PLANNING） |
4. 实际代码对比
完整的 Developer vs Expert 代码对比，请参考：
→ mode-examples.md
5. 示例代码位置
| 模式 | 目录 |
|---|
| Developer | examples/developer_mode/ |
| Expert | examples/gemm/example_gemm_intrinsic.py、examples/flash_attention/fa_opt/flash_attn_bhsd_expert_*.py |
| 混合（核间流水线） | examples/flash_attention/flash_attn_bhsd_cc_sync.py、examples/flash_attention/fa_opt/flash_attn_bhsd_auto_pipeline_*.py |
| 纯 Vector | examples/elementwise/、examples/softmax/ |
