PHI Kernel 体系总览

Kernel 两级 map 结构

PHI kernel 在 KernelFactory 单例中以两级 flat_hash_map 存储：

api_name (string)  →  KernelKeyMap
                        ├── KernelKey_1  →  Kernel_1
                        ├── KernelKey_2  →  Kernel_2
                        └── ...

• 第一级：算子名称（如 "add", "matmul"）→ KernelKeyMap
• 第二级：KernelKey → Kernel 对象（包含函数指针、参数元信息）

KernelKey 哈希结构

KernelKey 由 Backend、DataLayout、DataType 三要素组成，哈希编码为 32-bit 整数：

bit:  31 ─────── 20 | 19 ─── 12 | 11 ── 8 | 7 ── 0
      Extended       DataType    Layout    Backend

• Backend(bit 0-7): CPU / GPU / GPUDNN / XPU / OneDNN 等
• DataLayout(bit 8-11): NCHW / NHWC / ANY 等
• DataType(bit 12-19): FLOAT32 / FLOAT16 / BFLOAT16 / INT64 等
• Extended(bit 20-31): 保留位，用于未来扩展

代码生成管线概览

PHI 体系通过 YAML 驱动代码生成，覆盖三个子系统：

子系统	生成器	产出物
C++ API 层	api_gen.py	paddle/phi/api/lib/api.cc
动态图函数层	eager_gen.py	dygraph_functions.cc, nodes.cc
Python-C 映射层	python_c_gen.py	eager_op_function.cc

输入 YAML：ops.yaml, backward.yaml, fused_ops.yaml, sparse_ops.yaml, op_compat.yaml

组合算子机制

将 1061 个原生算子分解为约 200 个基础算子（primitive operators），降低分布式 / 编译器 / 新硬件适配成本。

• 前向分解：DecompInterface → call_decomp_rule() → composite.h 实现
• 反向分解（VJP）：VjpInterface → call_vjp() → details.h 实现
• CustomVJP：为 sigmoid、log_softmax 等数值敏感算子提供手写反向

什么场景看什么文件

场景	参考文档
注册新 kernel / 理解宏展开	references/kernel-registration.md
调试 kernel 选择 / 分派失败	references/kernel-selection.md
理解 YAML → 代码生成流程	references/codegen-pipeline.md
开发组合算子 / VJP	references/combination-mechanism.md

社区源码链接（L3）

• PHI kernels 根目录: paddle/phi/kernels/
• Kernel 注册宏: paddle/phi/core/kernel_registry.h
• KernelFactory: paddle/phi/core/kernel_factory.h, kernel_factory.cc
• YAML 定义: paddle/phi/ops/yaml/ops.yaml, backward.yaml
• 代码生成脚本: paddle/phi/api/yaml/generator/
• 组合算子前向: paddle/fluid/primitive/composite/composite.h
• 组合算子反向: paddle/fluid/primitive/rule/vjp/details.h