# Calculet NPU calbin 产物字段字典与静态验收规范

日期：2026-08-02  
样本：Qwen3-30B-A3B、batch 1、context 40960、双芯粒产物（67 个文件）

## 1. 目的

本规范回答四个问题：每个文件是什么、每个字段如何解释、哪些关系必须相互一致、拿到一个新模型包如何在不上卡的情况下拒绝坏产物。

结论分级：字段在当前样本出现为 C0；字段单位/语义如果只来自注释或推导则保持 C3 待厂商确认。静态验收通过只证明包结构自洽，不证明数值正确或设备可运行。

## 2. 当前目录清单与所有权

| 类别 | 当前数量 | 文件/模式 | 生产是否必需 | 所有者 |
| --- | ---: | --- | --- | --- |
| 根 manifest | 1 | `<model>.yaml` | 是 | compiler |
| Runtime 顶层 metadata | 1 | `model_memory_reserved_info.txt` | 是 | compiler/calbin packer |
| Runtime 测试参数 | 1 | `hparam.yaml` | runner/golden 需要 | compiler/test |
| 参数块 | 2 | `param_blk0.bin`, `param_blk1.bin` | 是 | quant/codegen |
| 子模型目录 | 2 | `*_prefill_*`, `*_decode_*` | 是 | compiler |
| 子模型 metadata | 2 | `*/submodel_memory_reserved_info.txt` | 是 | compiler |
| CCU ELF | 8 | 每子模型 2 core x 2 chip | 是 | codegen |
| CPU ping/pong 命令 | 8 bin | 每子模型 2 engine x 2 chip | 是 | command generator |
| PLD 命令 | 8 bin | 同上 | 当前包是 | command generator |
| 命令文本 | 16 txt | CPU/PLD x ping/pong x chip x submodel | 诊断需要 | command generator |
| CPU helper SO | 2 | prefill 的 riscv/x86 SO | 当前包是 | C oplib |
| 算子 I/O metadata | 2 | `*_op_io_buf_ptr.yaml` | 静态验收/调优需要 | compiler |
| per-chip op 顺序 | 4 | `*.chip[01].profparts` | profiling/partition 需要 | compiler |
| tokenizer/config | 12 | `__Tokenizer/*` | 服务需要 | model export |
| 版本脚本 | 1 | `version.py` | 诊断 | packer |

当前参数文件精确大小：chip0 `9,404,557,312 B`，chip1 `8,782,227,456 B`，合计 `18,186,784,768 B = 16.938 GiB`。

## 3. 根 manifest `<model>.yaml`

### 3.1 `one_model_cfg`

每个 key 是编译前逻辑子图名，当前有 prefill 和 decode。字段：

| 路径 | 类型 | 当前值 | 含义/检查 |
| --- | --- | --- | --- |
| `model_path` | string | 厂商绝对 ONNX 路径 | 仅溯源；本地不存在不等于包坏，但交付必须另含 ONNX/hash |
| `input_shape.input_ids` | int[] | prefill `[1,40960]`，decode `[1,1]` | 与 submodel ibuf、batch/context 一致 |
| `input_shape.position_ids` | int[] | 同 token | shape 和 dtype 都要对齐 Runtime tensor |
| `past_key_i` | int[4] | prefill `[1,4,0,128]` | 48 层，KV heads=4，head_dim=128 |
| `past_value_i` | int[4] | 同上 | prefill 初始 KV 长度为 0 |
| decode `past_*_i` | int[4] | `[1,4,40959,128]` | 预留一 token decode 到总长 40960 |

交叉规则：`past_key_0..47` 与 `past_value_0..47` 必须成对且编号连续；layer count 必须与 HF config、operator graph 和 KV reservation 相符。

### 3.2 `model_info`

| 字段 | 当前值 | 解释 | 拒绝条件 |
| --- | --- | --- | --- |
| `batch_num` | 1 | 编译 batch | 与顶层 n_batch/submodel 不一致 |
| `q0_head_num` | 32 | Q heads | 与模型 config 不一致 |
| `k0_head_num` | 4 | K heads | 与 KV 公式/shape 不一致 |
| `v_head_num` | 4 | V heads | 同上 |
| `*_head_dim` | 128 | head dimension | 与 graph tensor layout 不一致 |
| `theta_base` | 1000000.0 | RoPE theta | 与模型 config 不一致 |
| `max_seq_len` | 40960 | 图上下文上限 | 与顶层 `seq_len`、memory metadata 不一致 |
| `is_encoder` | false | decoder-only | 模型架构冲突 |
| `is_prefill` | prefill true/decode false | 子图角色 | 子图角色冲突 |
| `alibi` | false | attention position mode | 与模型 config/graph 冲突 |

### 3.3 `device_cfg` 和 `calcc_env_cfg`

| 字段 | 当前值 | 能证明什么 | 不能证明什么 |
| --- | --- | --- | --- |
| `chip_nums` | 2 | 该产物为双芯粒 | Runtime 支持多物理板 |
| `calcore_num` | 2 | 每芯粒生成两个 CCU 程序 | 两个 host job 可并行 |
| `with_codegen` | true | 生成代码产物 | 可重建 compiler 环境 |
| `with_op_case` | true | 生成 op case 相关产物 | 每个 op 都有可独立 runner |
| `with_c_oplib` | true | 使用 C oplib | C oplib 已交付源码 |
| `use_auto_alloc` | true | compiler 自动地址规划 | 地址可在 Runtime 动态重定位 |
| `enable_flash_attention` | true | 图启用 FA | 所有 shape/dtype 都支持 FA |
| `enable_one_token` | true | decode one-token 路径 | dynamic batch 可用 |
| `dynamic_d2d` | prefill true/decode false | prefill 有动态 D2D 命令 | 实际短 prompt D2D bytes 等于静态 command sum |
| `has_loaded_onnx` | false | compiler 环境状态字段 | 不能断言最终图未从 ONNX 来 |
| `has_optimized_graph` | false | compiler 环境状态字段 | 不能断言无 graph fusion |

### 3.4 供应链字段

| 字段 | 当前值/形态 | 验收 |
| --- | --- | --- |
| `model_name` | 完整包名 | 与目录、model_arch 一致 |
| `seq_len` | 40960 | 与两子图 max_seq 一致 |
| `onnx_hash[]` | 两个相同 SHA-256 | 对交付 ONNX 重算；无 ONNX 时标记不可复现 |
| `git_commit_id.calcc` | `575c2d...` | compiler container 应声明同 commit |
| `git_commit_id.lib/tvm` | `7aebd1...` | 同上 |
| `golden_hash.golden_prefill/decode` | hash 数组 | 必须说明每一项对应 tensor/layer/file；当前仅有 hash 无对象映射 |

## 4. `model_memory_reserved_info.txt` 字典

### 4.1 顶层字段

| 行格式 | 当前值 | 解释 | 校验 |
| --- | --- | --- | --- |
| `calcc_ver: VALUE` | v0.1 | metadata/compiler schema 版本线索 | 必须非空；需要正式 schema version |
| `device0: [ks1]` | ks1 | 兼容芯片类型 | 与硬件型号/Runtime compatibility 一致 |
| `device_memory_required: N MB` | 16777216 MB | 单位明显可疑 | C3，禁止用于容量决策 |
| `model_arch NAME` | 包名 | 架构标识 | 与根 manifest 一致 |
| `model_type llm` | llm | 顶层类别 | 当前必须为 llm |
| `n_batch 1` | 1 | 最大 batch | 与所有子图一致 |
| `max_seq_len 40960` | 40960 | 最大 context | 与根 manifest 一致 |

### 4.2 reservation 行

语法：

```text
dram_rsvd vaddr <hex> size <decimal>
sram_rsvd vaddr <hex> size <decimal>
sync_rsvd vaddr <hex> size <decimal>
```

当前每芯粒逻辑地址计划：DRAM `15,113,064,448 B = 14.075 GiB`，SRAM `17,662,336 B = 16.844 MiB`，sync 20 B。这里的“每芯粒”来自相同 virtual address 在 chip mask 上分配的结构推断，应要求厂商明确物理/逻辑口径。

### 4.3 参数映射行

语法：

```text
<file> offset <hex> vaddr <hex> size <hex> chip <mask95_64> <mask63_32> <mask31_0>
```

校验算法：

1. file 必须存在且是普通文件，禁止 `..`、绝对路径和 symlink 逃逸。
2. `offset <= file_size` 且 `size <= file_size-offset`。
3. chip mask 非 0；当前 chip0 为低位 `1`，chip1 为低位 `2`。
4. 对同一个 file，区间允许不按 vaddr 排序，但文件 offset 区间不可越界。
5. 对同一 chip/存储域，vaddr overlap 只有在 compiler 明确声明 alias/lifetime 复用时才允许；静态工具应报告而非自行判定非法。
6. 所有映射 size 合计不一定等于文件大小，因为同一参数块含 DRAM/SRAM 段；需要统计 uncovered 和 duplicate ranges。

## 5. 子模型 metadata 字典

### 5.1 身份和执行类型

| 字段 | 当前值 | 解释/问题 |
| --- | --- | --- |
| `model_arch` | 顶层包名 | 必须一致 |
| `smodel_type` | prefill/decode 都写 `llm_decode` | prefill metadata 明显错误，C3 修复 |
| `n_batch` | 1 | 与顶层和 manifest 一致 |
| `calc_mchip` | mchip | 多芯粒编译产物，不等于多物理板 |
| `calc_utype` | `[cpu,ccu]` | command 中包含 CPU/CCU 协作 |
| `workload` | 17179869184 Byte | 两子图完全相同，含义/单位需厂商确认 |
| `ccu_stack_config location` | dram | CCU stack 放置域 |

### 5.2 命令和 ELF 行

```text
cpu_chip0_ping.bin chip 00000000 00000000 00000001
ccu0_chip0.elf location dram chip 00000000 00000000 00000001
```

交叉检查：每个声明文件存在、非空；文件名 chip/core/engine 与 mask 对应；同一子图 Ping/Pong 文件都齐全；ELF 可由 `readelf -h` 解析，动态 SO 可由 `readelf -d` 检查依赖。不能只按文件名判断目标 ISA。

### 5.3 CSR 和 I/O 行

```text
icsr <name> offset <hex>
ibuf <name> shape [dims] type <dtype> vaddr <ping> <pong> size <decimal>
obuf <name> shape [dims] type <dtype> vaddr <ping> <pong> size <decimal>
```

当前精确契约：

| 子图 | tensor | shape/type | bytes | ping/pong 地址 |
| --- | --- | --- | ---: | --- |
| prefill | inputs[0] token | `[1,40960]` int32 | 163840 | 不同 |
| prefill | inputs[1] position | `[1,40960]` int32 | 163840 | 不同 |
| prefill | outputs[0] logits | `[1,1,151936]` bfloat16 | 303872 | 不同 |
| decode | inputs[0] token | `[1,1]` int32 | 4 | 不同 |
| decode | inputs[1] position | `[1,1]` int32 | 4 | 不同 |
| decode | outputs[0] logits | `[1,1,151936]` bfloat16 | 303872 | 不同 |

必须验证 `product(shape)*dtype_bytes == size`。vaddr 是敏感内部地址，只进入离线报告，不进入普通服务 API。

## 6. 算子 I/O YAML 字典

每个顶层 key 是唯一 op instance，例如 `nbu_fused_matmul_add_clib_4`。每个 `args_N/outs_N` 是四元组：

```yaml
- device_virtual_address
- shape_tuple
- PrimitiveType
- producer_or_role
```

解析规则：

- `const_N` 归为常量/权重，`input_N` 归为模型输入，其他为 activation/中间结果。
- 同地址不同 op 常表示 inplace、alias 或生命周期复用，不能把所有条目 size 简单相加。
- 地址覆盖统计要先把 `[address,address+bytes)` 区间去重并合并。
- 地址并集也不是峰值活跃内存，因为缺少 tensor live interval。
- `PrimitiveType` 必须进入 dtype 字节表；未知 dtype 使容量统计失败，不能默认为 0。

当前图：prefill 1496 个顶层 op，decode 1398。地址并集 prefill 14.091 GiB、decode 10.634 GiB；这是静态地址覆盖，不是同时活跃内存。

## 7. `profparts` 与 command 文本

### 7.1 profparts

每行是某芯粒执行的 op instance。验证：

- 每行名称必须在对应 op I/O YAML 中存在。
- 同一芯粒不应出现无法解释的重名。
- chip0 prefill 1352 行、chip1 1351；decode 1254/1253。
- 两芯粒都覆盖 48 层 attention/MoE，embedding 只在 chip0，支持当前为层内 tensor parallel 的判断。

### 7.2 runtime commands

文本由注释行描述 command type，下一行含字段。重点字段：`cmdId`、`chipMask*`、`srcAddr`、`dstAddr`、`dataSize`、同步 register index。

静态汇总的边界：

- 当前最大 prefill 图的 PLD chip0 有 444,610 条带 `dataSize` 的命令，合计 18.979 GiB；chip1 444,608 条，18.822 GiB。
- 这是 40960 上限图的命令描述，不是短 prompt 实测 PCIe/D2D 流量。
- ping/pong 文本相同或近似只证明双份 command 产物，不证明两任务可安全并行。

## 8. tokenizer 和服务一致性

必须 hash 并冻结：`tokenizer.json`、`tokenizer_config.json`、`config.json`、`generation_config.json`、`merges.txt`、`vocab.json`、vocab GGUF。

检查项：

- vocab size 151936 与 logits 最后一维一致。
- BOS/EOS/PAD、chat template、added tokens 与参考 runner 一致。
- config max position 40960 与 tokenizer 宣称 131072 冲突时，服务硬上限取 calbin 40960。
- 模型别名不能仅由目录名推断；发布 manifest 要绑定 tokenizer hash 和 calbin hash。

## 9. 静态验收流水线

### Gate A：文件系统

```text
目录可读 -> 无逃逸 symlink -> required files -> size>0 -> 文件数量/未知文件报告
```

大参数 full SHA-256 可在发布阶段做；日常开发 fast mode 可读取既有 hash manifest，但不能把 mtime/size 当完整性证明。

### Gate B：schema

```text
YAML 可安全解析 -> 必填 key/type -> submodel count/name -> metadata grammar
```

当前 txt metadata 并非标准 YAML，需用明确 grammar parser；不要用宽松 split 后猜字段。

### Gate C：cross-reference

```text
model name / batch / context / chip count
input shape / dtype / byte size
48 layers / Q-KV heads / head_dim
command + ELF declaration -> file exists
profpart op -> graph op exists
parameter map -> file range valid
```

### Gate D：容量

```text
parameter bytes by chip
DRAM/SRAM/sync reservation
KV formula
input/output/workspace address union
overlap/alias report
```

KV BF16 复算：

```text
bytes = layers * kv_heads * 2(K,V) * head_dim * max_seq * dtype_bytes
      = 48 * 4 * 2 * 128 * 40960 * 2
      = 4,026,531,840 B = 3.750 GiB total
      = 1.875 GiB/chip when 2 KV heads per chip
```

### Gate E：供应链

要求 ONNX hash、compiler/TVM commit、compiler OCI digest、quant config、calibration manifest、oplib/kernel version、calbin schema version、Runtime/driver/firmware compatibility。

### Gate F：Runtime 前检查

静态通过后由独立 runner `CreateCalbin -> enumerate -> configure -> golden`。任何 static warning 都要带到 Runtime 报告，不得因能 configure 就忽略 schema 错误。

## 10. 严格拒绝与警告策略

| 条件 | 等级 | 动作 |
| --- | --- | --- |
| required file 缺失/空、YAML 解析失败 | ERROR | 拒绝 |
| 参数映射越界、I/O size 公式不符 | ERROR | 拒绝 |
| batch/context/model name 交叉不一致 | ERROR | 拒绝 |
| exact prefill/decode 唯一性不成立 | ERROR | 拒绝 |
| op YAML 引用未知 dtype | ERROR | 拒绝容量报告 |
| profparts 引用未知 op | ERROR | 拒绝 partition 报告 |
| ONNX/compiler/container 缺失 | BLOCKED_REPRODUCIBILITY | 可运行旧包，但禁止称可复现 |
| prefill `smodel_type=llm_decode` | WARNING_VENDOR | 当前 0.7.6 可继续隔离测试，必须厂商修复 |
| memory 单位不合理 | WARNING_VENDOR | 不使用该字段做容量判断 |
| tokenizer context > calbin context | WARNING_SERVICE | 服务强制使用 calbin 上限 |

## 11. 新产物报告格式

每次校验生成 `validation.json`：

```json
{
  "schema": "calculet-package-validation/v1",
  "package": {"name": "...", "sha256_manifest": "..."},
  "model": {"batch": 1, "max_seq": 40960, "chips": 2},
  "submodels": [{"name": "...", "kind": "prefill", "inputs": [], "outputs": []}],
  "memory": {"parameter_bytes": {}, "kv_bytes": 4026531840, "reservations": {}},
  "graph": {"prefill_ops": 1496, "decode_ops": 1398, "op_histogram": {}},
  "supply_chain": {"onnx_hash": [], "compiler_commits": {}},
  "findings": [{"severity": "warning", "code": "META_SMODEL_TYPE", "evidence": "..."}],
  "verdict": "pass_with_warnings"
}
```

地址只写到受控内部版；分享给业务/客户的净化版去掉 vaddr、源绝对路径和命令地址。

## 12. 新模型包完成定义

- 静态 Gate A-F 全部有机器可读结果，ERROR=0。
- 文件 hash manifest 覆盖全部 67 类似资产，不只参数文件。
- ONNX 到 calbin 能在固定 compiler container 重放。
- 生成的包在独立 runner 通过 prefill/decode golden、边界和失败恢复。
- package manifest 同时绑定 tokenizer、quant、compiler、Runtime、driver、firmware 和芯片版本。
- 所有 WARNING_VENDOR 有工单、厂商版本和关闭标准；不能永久作为“已知问题”漂移。