update mkldnn design doc #5547
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luotao1
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Nov 10, 2017
| 8. 关于MKLDNN参数的保存。由于MKLDNN参数的格式与PaddlePaddle原有的格式存在不一样的情况，所以需要在保存参数时同时保存该格式信息。目前准备扩展[Header](https://github.com/PaddlePaddle/Paddle/blob/develop/paddle/parameter/Parameter.h#L247)里面的`int32_t version`。这个值不管是在v1还是在v2里面，一直保存的是0，所以可以充分利用这个信息，定义一个枚举处理所有MKLDNN的参数格式，从而`MKLDNNLayer`就可以从输入的参数中获取需要的格式信息。 | ||
| 3. 创建`MKLDNNMatrix`，同时继承`CpuMatrix`和`mkldnn::memory`。用于管理MKL-DNN会用到的相关memory函数、接口以及会用的到格式信息。 | ||
| 4. 创建`MKLDNNBase`，定义一些除了layer和memory相关的类和函数。包括MKL-DNN会用到`MKLDNNStream`和`CPUEngine`，和未来可能还会用到`FPGAEngine`等。 | ||
| 5. 每个`MKLDNNlayer`都会有`inVal_`,`inGrad_`,`outVal_`和`outGrad_`，分别代表input value， input gradient，output value和output gradient。他们会存放MKL-DNN用到的internal memory。同时还会定义以*ext*开头的`MKLDNNMatrix`(表示external的memory)，主要是在格式与PaddlePaddle默认的`nchw`格式不匹配时，用于转换内存的工作。必要的转换函数也会在`MKLDNNLayer`中提前定义好，每个子类只需要调用定义好的reset buffer函数即可。 |
| 7. 一般来说，external的memory会尽量与PaddlePaddle中的`value`和`grad`共享内存。同时每个`MKLDNNLayer`中的external output value和gradient(也就是`extOutVal_`和`extOutGrad_`)必须分别与`output_.value`和`output_.grad`共享内存，因为PaddlePaddle的activation会直接使用`output_.value`和`output_.grad`。如果不需要external的buffer用于转换，那么internal的buffer也会与他们共享内存。 | ||
| 8. 如果MKL-DNN layer的后面接有cpu device，那么就会使`output_.value`与`extOutVal_`共享内存，同时数据格式就是`nchw`，这样下一个cpu device就能拿到正确的数据。在有cpu device的时候，external的memory的格式始终是`nchw`或者`nc`。 | ||
| 9. 由于MKL-DNN的输出操作都是覆盖data的，不是在原来的数据上累加，所以当网络出现分支时，在`backward`时会需要merge不同layer的梯度。`MKLDNNlayer`中会实现merge的方法，此时每个小分支的input gradient会先临时保存在一个`MKLDNNMatrix`中，由分支处的layer负责求和，并把结果放到这个layer的`output_.grad`中。所以整体上，每个子类并不会需要关心分支的事情，也是在父类都实现好了。 | ||
| 10. 在原来的`FLAGS`中添加一个`use_mkldnn`的flag，用于选择是否使用MKL-DNN的相关功能。 |
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这里10个需要注意的点：
- 能不能分下类？
- 能不能结合两张PPT的内容来讲。或者再增加图或表格说明？纯文字讲解代码不够直观易懂。
|
非常同意你说这些点，不过我觉得这些需要再花点时间润色下，但是目前比较着急在出新tag前先把文档内容搞统一了。所以是不是可以加一个todo给我，我后期再润色文档。 |
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