TileLang DSL

DeepSeek-V4 用于 kernel 开发的 Domain-Specific Language,平衡开发效率与运行时性能。

Motivation

V4 的复杂架构(CSA/HCA/mHC/MoE)会导致数百个细粒度 Torch ATen operators。TileLang 用 fused kernels 替代大部分,同时支持快速原型开发。

Key Features

Host Codegen

  • 将 host 端逻辑从 Python 移到生成的主机代码
  • CPU 端验证开销:从数十/数百 μs → <1 μs per invocation
  • 基于 TVM-FFI 框架的紧凑调用约定 + zero-copy tensor interop

Z3 SMT Solver 集成

  • 将 TileLang 整数表达式转为 Z3 的 QF_NIA(无量词非线性整数算术)
  • 用于:layout inference、memory hazard detection、bound analysis、vectorization
  • 编译开销仅几秒,但显著提升优化性能

数值精度与可重现性

  • 默认关闭 fast-math
  • 精度相关的近似需显式 opt-in(T.__exp, T.__log 等)
  • IEEE-754 语义有专用 intrinsics(T.ieee_fsqrt, T.ieee_fdiv 等)
  • Bitwise reproducibility:algebra simplification 与 NVCC 对齐,layout annotation 固定计算顺序

Relations

Citations

[1] DeepSeek_V4---d45f7f3c-196b-473d-8faa-8645ce91ea2f.pdf