Claude在MLIR代码分析上完全超越了ChatGPT

Claude在MLIR代码分析上完全超越了ChatGPT并表现十分惊艳，请阅读全文或者自己注册感受它的强大。

0x0. 前言

这里将以oneflow IR部分中的一个Codegen任务（目标是在mlir codegen中支持oneflow stream，用oneflow stream替换pass中自己生成的stream，PR链接为：https://github.com/Oneflow-Inc/oneflow/pull/10149）为例，来对比一下chatgpt和claude对mlir的理解能力。claude是Anthropic公司推出的类似于chatgpt的聊天机器人，这家公司是OpenAI的最大竞争对手之一，因为创办这家公司的人也是OpenAI的前员工。本次使用的chatgpt可以在这个 https://chatbot.theb.ai/#/chat/1002 访问。然后Claude是参考这个issue: https://www.zhihu.com/question/594115372/answer/2988759047 将其直接添加到slack里进行对话。

0x1. PR简介

PR链接为：https://github.com/Oneflow-Inc/oneflow/pull/10149

这个PR实现了3个Pass (定义在 OneFlowPasses.td)，也就是：

defEliminateAllocOpsPass:Pass<"eliminate-alloc-ops","ModuleOp">{
letsummary="";
letconstructor="mlir::createEliminateAllocOpsPass()";
letdependentDialects=["pdl_interp::PDLInterpDialect","pdl::PDLDialect"];
}

defAppendOneFlowStreamPass:Pass<"append-ofstream","ModuleOp">{
letsummary="appendoneflowstreamtogpufunctionarguments";
letconstructor="mlir::createAppendOneFlowStreamPass()";
}

defMgpuToOneFlowStreamPass:Pass<"mgpu-to-ofstream","ModuleOp">{
letsummary="convertmlirabiaboutmgputooneflowstream,thispassshouldbeinvokedafterappend-ofstreampass";
letconstructor="mlir::createMgpuToOneFlowStreamPass()";
}

EliminateAllocOpsPass用来消除IR中的无效memref.alloc指令，AppendOneFlowStreamPass给GPU相关的函数添加GPU启动kernel需要的stream参数，MgpuToOneFlowStreamPass发生在AppendOneFlowStreamPass执行之后(它生成了stream参数)并把mgpu相关的stream abi替换为oneflow stream abi。

我们分别使用newbing和claude来让它们分析一下这几行OneFlowPasses.td中定义的Pass意图：

newbing：

在这里插入图片描述

newbing直接看不懂，其实我感觉claude也应该看不懂吧，抱着怀疑的态度问一下。

太疯狂了，claude不仅读懂了td文件的代码，甚至为我们列出了这个代码涉及到的MLIR概念。感觉是训练数据考虑了MLIR相关的预料？接下来我们再对比下C++实现的Pass代码。

0x2. 对比具体实现

PR链接为：https://github.com/Oneflow-Inc/oneflow/pull/10149

0x2.1 EliminateAllocOpsPass

EliminateAllocOpsPass使用MLIR提供的PDL语言来完成Pattern的匹配和重写，具体实现在 oneflow/ir/lib/OneFlow/PDLL/AllocEliminationPatterns.pdll ：

#include"OneFlow/OneFlowOps.td"

ConstraintIsFuncArguments(value:Value)[{
returnsuccess(llvm::dyn_cast(value));
}];

Pattern{
letalloc=op();
letcopy=op(alloc.0,arg:IsFuncArguments);

rewriteallocwith{
erasecopy;
replaceallocwitharg;
};
}

接下来，我们分别对比一下newbing和chatgpt对它的分析结果。

在这里插入图片描述

newbing并不能解析出这段代码是MLIR的PDL语言，当然也无法理解代码内容。我们可以再使用Claude试试。

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

个人感觉这个解释是非常强大且精准的，Claude的答案非常惊艳。

0x2.2 AppendOneFlowStreamPass

接下来我们看一下AppendOneFlowStreamPass的实现，这个实现是在oneflow/ir/lib/OneFlow/Transform/OneFlowStream.cpp这个文件，具体代码如下：

structAppendOneFlowStreamPatternfinal:publicOpRewritePattern{
public:
explicitAppendOneFlowStreamPattern(mlir::MLIRContext*context)
:OpRewritePattern(context,/*benefit=*/0){}
mlir::LogicalResultmatchAndRewrite(func::FuncOpop,
mlir::PatternRewriter&rewriter)constoverride{
autoptr_type=LLVM::get(rewriter.getContext(),8));
if(llvm::dyn_cast(op.getFunctionType().getInputs().back()))
returnsuccess();

llvm::SmallVectornew_operand_type;
for(autotype:op.getFunctionType().getInputs()){new_operand_type.push_back(type);}
new_operand_type.push_back(ptr_type);
autofunction_type=
rewriter.getFunctionType(new_operand_type,op.getFunctionType().getResults());

autofunc=rewriter.create(op.getLoc(),op.getName(),function_type);
for(autopair:op->getDialectAttrs()){func->setAttr(pair.getName(),pair.getValue());}
op.getBody().addArgument(ptr_type,func->getLoc());
IRMappingbvm;
op.getRegion().cloneInto(&func.getRegion(),bvm);
rewriter.eraseOp(op);
returnsuccess();
}
};

c++代码newbing（chatgpt）按道理可以看懂了，我们让它分析一下：

在这里插入图片描述

直接问chatgpt，它还是不懂这段代码。我手动提示了下它说，这段代码定义了一个mlir pattern，然后它先是重复我的话给出了一段回答。然后接下来就是胡说八道了，在这个例子中表现很差。接下来我们拷问一下Claude：

我们继续问一下c++代码中的一些细节：

非常强大，给出的解释大多比较精准，并且似乎Claude真的完全理解了这段代码的逻辑。我们需要注意的是，这段代码是我同事今天才写的，模型的泛化性真的很好。

MgpuToOneFlowStreamPass

我们最后再分析下MgpuToOneFlowStreamPass的实现。

structMgpuToOneFlowStreamPatternfinal:publicOpRewritePattern{
public:
explicitMgpuToOneFlowStreamPattern(mlir::MLIRContext*context)
:OpRewritePattern(context,/*benefit=*/0){}
mlir::LogicalResultmatchAndRewrite(LLVM::CallOpop,
mlir::PatternRewriter&rewriter)constoverride{
autoptr_type=LLVM::get(rewriter.getContext(),8));
autofunc=op->getParentOfType();
autocallee=op.getCallee();
if(!func||!callee)returnfailure();
Valuestream=func.getArguments().back();
if(stream.getType()!=ptr_type){
LOG(ERROR)<< "failedtofindstreaminllvm.funcblockarguments";
returnfailure();
}

DenseMapstd::pair<std::function<bool(LLVM::CallOp&,Value&)>,
std::function<void(mlir::PatternRewriter&,LLVM::CallOp&,Value&)>>>
oneflow_abi={
{"mgpuStreamCreate",
{[](LLVM::CallOp&op,Value&stream){returntrue;},
[](mlir::PatternRewriter&rewriter,LLVM::CallOp&op,Value&stream){
rewriter.replaceOp(op,{stream});
}}},
{"mgpuLaunchKernel",
{[](LLVM::CallOp&op,Value&stream){
unsignedidx=op->getNumOperands();
returnop.getOperand(idx-3)!=stream;
},
[](mlir::PatternRewriter&rewriter,LLVM::CallOp&op,Value&stream){
unsignedidx=op->getNumOperands();
autotarget=op.getOperand(idx-3).getDefiningOp();
rewriter.replaceOp(target,{stream});
}}},
{"mgpuStreamSynchronize",
{[](LLVM::CallOp&op,Value&stream){returntrue;},
[](mlir::PatternRewriter&rewriter,LLVM::CallOp&op,Value&stream){
rewriter.eraseOp(op);
}}},
{"mgpuStreamDestroy",
{[](LLVM::CallOp&op,Value&stream){returntrue;},
[](mlir::PatternRewriter&rewriter,LLVM::CallOp&op,Value&stream){
rewriter.eraseOp(op);
}}},
};
autoout=oneflow_abi.find(callee.value().str());
if(out!=oneflow_abi.end()&&out->getSecond().first(op,stream)){
out->getSecond().second(rewriter,op,stream);
}
returnsuccess();
}
};

还是先让chatgpt分析下：

在这里插入图片描述

回答还是比较模棱两可，并且可以确定的事情是chatgpt完全没有理解这段代码。

接下来还是使用Claude来测试下：

在这里插入图片描述

这个地方让我震惊的点是，它不仅理解了这段代码，而且知道在MLIR里面这段代码只是一个Pattern规则，如果要应用这个规则需要在MLIR里面再构建一个Pass。最后我们再让Claude给我们一些Review意见：

在这里插入图片描述

这里的第4点提示让我感到有些疑惑，我还请教了下同事，顺便让同事补充一下注释。

在这里插入图片描述

整体来说，在阅读MLIR代码方面，Claude已经相当智能，全面领先Newbing（Chatgpt），感觉以后可以日常用Claude来辅助Review IR相关代码。

0x3. 总结

我这里以MLIR的一个任务对比了一下ChatGpt和Claude，我感受到了Calude的强大之处。虽然暂时还没有评测过别的任务，但我已经被Calude表现出来的代码分析能力所震撼。我们甚至可以将Claude作为一个入门AI编译器的入门工具

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审核编辑 ：李倩