G5 计算建模现状与缺口

G5 仿真的计算侧为何不可信，在补齐前哪些 CP 结论能用、哪些不能。

本文记录 G5 仿真中计算建模的当前状态与已知缺口，供任何读取 G5 性能结果（TTFT / TPOT / 掩盖边界）的人判断结论可信度。核心结论：G5 的通信侧可信、计算侧是未标定的 placeholder，两侧保真度不对称。

通信侧可信、计算侧 placeholder 的不对称

G5 对同一条仿真链路的两侧保真度不同：通信侧照算能（Sophgo）SG2262 spec v2.2 建到 cycle 级，计算侧只有算能形状的骨架、参数未标定。

维度	通信侧	计算侧
覆盖模块	CDMA / PAXI / RC-Link / C2C / Switch	TIU（matmul）/ HAU（排序）
spec 背书	有，引 SG2262 spec v2.2 页码（tcredit / OST / WRR 仲裁等）	无，9 个 G5 spec 全是通信 / 互联 / 路由
参数来源	硬件手册实测	placeholder 常数，未标定
结论可信度	cycle 级可信	不可信，仅供占位

@tbl-g5cm-asymmetry 通信侧与计算侧保真度对比

引擎命名 TIU / GDMA / SDMA / CDMA / HAU 是算能 TPU 架构专有，SG2262 为算能芯片（architecture: TPU_V7），并非业界通用术语。其他厂商的等价单元命名不同（NVIDIA Tensor Core、Google TPU MXU 等）。

不可信的计算建模项

以下代码已在源码处标记 [UNVALIDATED]：

• perfmodel/evaluation/g5/src/tier3/tiu.rs 的 calc_mm2_nn：cycle 公式 ceil(M/lane)·ceil(N/eu)·ceil(K/ch) 的速率常数（lane_per_core / cube.dim_n / cube.dim_k / tiu_frequency_ghz / tiu_init_cycles）无 spec 背书。
• perfmodel/evaluation/g5/src/tier3/hau.rs：排序时延常数（sort_width / compare_cycles / init_cycles）未标定。
• perfmodel/evaluation/g5/adapter.py：消费 compute_ns（= TIU + HAU 时长）处，已标注计算时延来自未标定模型。

可信的计算时延参照是 Math 路径的 roofline（见下文决定三）。

CP ring overlap 未实现

perfmodel/mapping/common/parallelism/planner.py 的 _emit_cp_ring 发射严格串行依赖：cpstep_i 依赖 cpcomm_{i-1}、cpcomm_i 依赖 cpstep_i，链为 step0 → comm0 → step1 → comm1 → …。计算与通信不并发，ring 总时长为串行累加：

$$\begin{equation} t_{\text{ring}}^{\text{串行}} = \sum_i \left( t_{\text{comp},i} + t_{\text{comm},i} \right) \label{eq:g5cm-serial} \end{equation}$$

而 ring 的真实收益来自重叠，理想形态应为 $\sum_i \max(t_{\text{comp},i}, t_{\text{comm},i})$。CP spec 设计了「ring step 内计算与通信并发」，但实现是串行 placeholder。

「重叠蜕变」验收测试不能证明 overlap 已实现：它只测 $S/\text{cp}$ 两个极端，而 $\max(a, b)$ 与 $a+b$ 在某一项远大于另一项时重合，因此区分不了串行与重叠。

后果：掩盖边界（通信被计算掩盖的临界点）等于 $\max$ 与 $\sum$ 的交叉点，在串行实现里不存在。即使计算时延标定到 100% 准，prefill 的 TTFT 收益曲线与掩盖边界仍做不出——它们是 overlap 的函数，不是计算速率的函数。

决定（2026-06-16）

1. 保留并标记不可信计算代码，不删除。删除会丢失「扫 cp」时的相对趋势信号（下游求解器消费相对排序）；改为源码标记 [UNVALIDATED] + 本记录。
2. overlap 优先于计算。掩盖边界 / 收益是 overlap 的函数，先改 _emit_cp_ring 串行为 step 内并发（spec 已设计），计算建模走正常排期。
3. 复用 Math 现成 roofline，不新建。perfmodel/evaluation/math/evaluators/precise/matmul_evaluator.py 已有 FLOPs / effective_tflops + 显式 overlap（min·(1-overlap_rate) + max）+ calibration.py 校准钮（compute_efficiency 等）。后续 G5 计算速率委托同一 compute_tflops 源，附带使 G5 与 Math 的差分测试有意义。

影响：当前能用与不能用

CP 结论	现状	依赖
通信量 / 容量墙（每 rank KV 内存）	可用，精确	不依赖计算
decode TPOT	大体可用	访存受限，计算时延占比小
prefill TTFT / 加速比 / scaling 效率	不可用	计算速率（未标定）
掩盖边界	不可用	overlap（未实现）+ 计算速率

@tbl-g5cm-usable CP 结论的当前可用性

待办：CP spec 更正

「G5 上下文并行建模设计规格」声称使 G5 能仿真出 TTFT / TPOT、且重叠蜕变测试验证了 overlap。实际 TTFT 继承了 placeholder 计算、overlap 未实现。该 spec 需在 overlap 实现时一并更正，不在本次记录范围。