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synced 2026-02-25 23:54:10 +00:00
WIP: plugging into ggml_compute_forward_flash_attn_ext_f16
This commit is contained in:
@@ -6371,6 +6371,35 @@ void iqk_flash_helper(int nq, // number of elements in q
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softmax_extended(nk, qk, qk, scale, slope, (const char *)mask, true);
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}
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namespace {
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||||
inline void accumulate(int n, float * saux, float smax, float& M, float& S, __m512 * acc, const char * v, int stride_v) {
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||||
if (smax > M) {
|
||||
if (M > -INFINITY) {
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||||
float ms = expf(M - smax);
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||||
auto vms = _mm512_set1_ps(ms);
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||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) acc[i] = _mm512_mul_ps(vms, acc[i]);
|
||||
S *= ms;
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} else {
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||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) acc[i] = _mm512_setzero_ps();
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||||
S = 0;
|
||||
}
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||||
M = smax;
|
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}
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||||
//auto vs_all = v_expf(_mm256_sub_ps(_mm256_loadu_ps(saux), _mm256_set1_ps(M)));
|
||||
//_mm256_storeu_ps(saux, vs_all);
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||||
auto vs_all = v_expf(_mm512_sub_ps(_mm512_loadu_ps(saux), _mm512_set1_ps(M)));
|
||||
_mm512_storeu_ps(saux, vs_all);
|
||||
for (int j = 0; j < n; ++j) {
|
||||
S += saux[j];
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||||
auto vs = _mm512_set1_ps(saux[j]);
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||||
auto vr = (const ggml_half *)(v + stride_v*j);
|
||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
acc[i] = _mm512_fmadd_ps(vs, _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i)), acc[i]);
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||||
}
|
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}
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||||
}
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}
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||||
void iqk_flash_helper_2(int nq, // number of elements in q
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||||
int nk, // number of rows in k
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||||
int stride_k, // distance between rows in k (in bytes)
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||||
@@ -6387,22 +6416,91 @@ void iqk_flash_helper_2(int nq, // number of elements in q
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||||
//GGML_ASSERT(nq / 16 <= 16);
|
||||
|
||||
if (nq == 128) {
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||||
constexpr int kNchunk = 16;
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||||
const ggml_half * mp = mask ? (const ggml_half *)mask : nullptr;
|
||||
__m512 vq[8];
|
||||
__m512 acc[8] = {};
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||||
__m512 acc[8]; // = {};
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||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) vq[i] = _mm512_loadu_ps(q + 16*i);
|
||||
float M = -INFINITY;
|
||||
float S = 0;
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||||
float saux[kNchunk];
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||||
float smax = -INFINITY;
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||||
int last_ik = 0;
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int ik = 0;
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//if (nk >= 8) {
|
||||
for (; ik < nk; ++ik) {
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if (ik - last_ik == kNchunk) {
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accumulate(kNchunk, saux, smax, M, S, acc, (const char *)v + stride_v*last_ik, stride_v);
|
||||
//if (smax > M) {
|
||||
// if (M > -INFINITY) {
|
||||
// float ms = expf(M - smax);
|
||||
// auto vms = _mm512_set1_ps(ms);
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) acc[i] = _mm512_mul_ps(vms, acc[i]);
|
||||
// S *= ms;
|
||||
// }
|
||||
// M = smax;
|
||||
//}
|
||||
//auto vs_all = v_expf(_mm256_sub_ps(_mm256_loadu_ps(saux), _mm256_set1_ps(M)));
|
||||
//_mm256_storeu_ps(saux, vs_all);
|
||||
//for (int j = 0; j < 8; ++j) {
|
||||
// S += saux[j];
|
||||
// auto vs = _mm512_set1_ps(saux[j]);
|
||||
// auto vr = (const ggml_half *)((const char *)v + stride_v*(last_ik + j));
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
// acc[i] = _mm512_fmadd_ps(vs, _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i)), acc[i]);
|
||||
// }
|
||||
//}
|
||||
last_ik = ik;
|
||||
smax = -INFINITY;
|
||||
}
|
||||
const float mv = mp ? slope*GGML_FP16_TO_FP32(mp[ik]) : 0.0f;
|
||||
if (mv == -INFINITY) break; //continue;
|
||||
const ggml_half * kr = (const ggml_half *)((const char *)k + stride_k*ik);
|
||||
auto sum = _mm512_mul_ps(vq[0], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr)));
|
||||
for (int i = 1; i < 8; ++i) sum = _mm512_fmadd_ps(vq[i], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr + i)), sum);
|
||||
float s = scale * _mm512_reduce_add_ps(sum) + mv;
|
||||
saux[ik - last_ik] = s;
|
||||
smax = std::max(smax, s);
|
||||
}
|
||||
if (ik > last_ik) {
|
||||
accumulate(ik - last_ik, saux, smax, M, S, acc, (const char *)v + stride_v*last_ik, stride_v);
|
||||
//if (smax > M) {
|
||||
// if (M > -INFINITY) {
|
||||
// float ms = expf(M - smax);
|
||||
// auto vms = _mm512_set1_ps(ms);
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) acc[i] = _mm512_mul_ps(vms, acc[i]);
|
||||
// S *= ms;
|
||||
// }
|
||||
// M = smax;
|
||||
//}
|
||||
//for (int j = last_ik; j < ik; ++j) {
|
||||
// float s = expf(saux[j - last_ik] - M);
|
||||
// S += s;
|
||||
// auto vs = _mm512_set1_ps(s);
|
||||
// auto vr = (const ggml_half *)((const char *)v + stride_v*j);
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
// acc[i] = _mm512_fmadd_ps(vs, _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i)), acc[i]);
|
||||
// }
|
||||
//}
|
||||
}
|
||||
if (S > 0) {
|
||||
auto norm = _mm512_set1_ps(1/S);
|
||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) _mm512_storeu_ps(qkv + 16*i, _mm512_mul_ps(norm, acc[i]));
|
||||
} else {
|
||||
printf("Oops: S = %g. ik = %d, last_ik = %d, nk = %d, M = %g\n", S, ik, last_ik, nk, M);
|
||||
GGML_ASSERT(false);
|
||||
std::memset(qkv, 0, 128*sizeof(float));
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
//int ik = 0;
|
||||
//if (false && nk >= 8) {
|
||||
// bool finished = false;
|
||||
// float s8[8];
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||||
// for (int ik8 = 0; ik8 < nk/8; ++ik8) {
|
||||
// float smax = -INFINITY;
|
||||
// for (int j = 0; j < 8; ++j) {
|
||||
// int j = 0;
|
||||
// for (; j < 8; ++j) {
|
||||
// const float mv = mp ? slope*GGML_FP16_TO_FP32(mp[8*ik+j]) : 0.0f;
|
||||
// if (mv == -INFINITY) {
|
||||
// s8[j] = -INFINITY; continue;
|
||||
// }
|
||||
// if (mv == -INFINITY) break;
|
||||
// const ggml_half * kr = (const ggml_half *)((const char *)k + stride_k*(8*ik8 + j));
|
||||
// auto sum = _mm512_mul_ps(vq[0], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr)));
|
||||
// for (int i = 1; i < 8; ++i) sum = _mm512_fmadd_ps(vq[i], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr + i)), sum);
|
||||
@@ -6410,6 +6508,7 @@ void iqk_flash_helper_2(int nq, // number of elements in q
|
||||
// s8[j] = s;
|
||||
// smax = std::max(smax, s);
|
||||
// }
|
||||
// if (smax == -INFINITY) { finished = true; break; }
|
||||
// if (smax > M) {
|
||||
// if (M > -INFINITY) {
|
||||
// float ms = expf(M - smax);
|
||||
@@ -6418,75 +6517,63 @@ void iqk_flash_helper_2(int nq, // number of elements in q
|
||||
// S *= ms;
|
||||
// } else {
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) acc[i] = _mm512_setzero_ps();
|
||||
// S = 0;
|
||||
// }
|
||||
// M = smax;
|
||||
// }
|
||||
// if (smax == -INFINITY) break;
|
||||
// _mm256_storeu_ps(s8, v_expf(_mm256_sub_ps(_mm256_loadu_ps(s8), _mm256_set1_ps(M))));
|
||||
// for (int j = 0; j < 8; ++j) {
|
||||
// if (s8[j] <= 0.0f) continue;
|
||||
// const ggml_half * vr = (const ggml_half *)((const char *)v + stride_v*(8*ik8+j));
|
||||
// auto vs = _mm512_set1_ps(s8[j]);
|
||||
// S += s8[j];
|
||||
// for (int l = 0; l < j; ++l) {
|
||||
// if (s8[l] <= 0.0f) continue;
|
||||
// const ggml_half * vr = (const ggml_half *)((const char *)v + stride_v*(8*ik8+l));
|
||||
// auto vs = _mm512_set1_ps(s8[l]);
|
||||
// S += s8[l];
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
// acc[i] = _mm512_fmadd_ps(vs, _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i)), acc[i]);
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||||
// }
|
||||
// }
|
||||
// }
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||||
// ik = 8*(nk/8);
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||||
// ik = finished ? nk : 8*(nk/8);
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||||
//}
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||||
//int last_i = -1;
|
||||
for (; ik < nk; ++ik) {
|
||||
const float mv = mp ? slope*GGML_FP16_TO_FP32(mp[ik]) : 0.0f;
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||||
if (mv == -INFINITY) break; //continue;
|
||||
//last_i = ik;
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||||
const ggml_half * kr = (const ggml_half *)((const char *)k + stride_k*ik);
|
||||
const ggml_half * vr = (const ggml_half *)((const char *)v + stride_v*ik);
|
||||
//auto sum1 = _mm512_mul_ps(vq[0], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr+0)));
|
||||
//auto sum2 = _mm512_mul_ps(vq[1], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr+1)));
|
||||
//for (int i = 2; i < 8; i += 2) {
|
||||
// sum1 = _mm512_fmadd_ps(vq[i+0], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr + i + 0)), sum1);
|
||||
// sum2 = _mm512_fmadd_ps(vq[i+1], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr + i + 1)), sum2);
|
||||
//}
|
||||
//float s = scale * _mm512_reduce_add_ps(_mm512_add_ps(sum1, sum2)) + mv;
|
||||
auto sum = _mm512_mul_ps(vq[0], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr)));
|
||||
for (int i = 1; i < 8; ++i) sum = _mm512_fmadd_ps(vq[i], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr + i)), sum);
|
||||
float s = scale * _mm512_reduce_add_ps(sum) + mv;
|
||||
if (s > M) {
|
||||
if (M > -INFINITY) {
|
||||
//if (M - s > -20.f) {
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||||
float ms = expf(M - s);
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||||
auto vms = _mm512_set1_ps(ms);
|
||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
acc[i] = _mm512_fmadd_ps(vms, acc[i], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i)));
|
||||
}
|
||||
S = ms*S + 1;
|
||||
} else {
|
||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
acc[i] = _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i));
|
||||
}
|
||||
S = 1;
|
||||
}
|
||||
M = s;
|
||||
} else {
|
||||
//if (s - M > -20.f) {
|
||||
float vs = expf(s - M);
|
||||
auto vvs = _mm512_set1_ps(vs);
|
||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
acc[i] = _mm512_fmadd_ps(vvs, _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i)), acc[i]);
|
||||
}
|
||||
S += vs;
|
||||
//}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
//if (last_i < 0) {
|
||||
//int last_ik = 0;
|
||||
//for (; ik < nk; ++ik) {
|
||||
// const float mv = mp ? slope*GGML_FP16_TO_FP32(mp[ik]) : 0.0f;
|
||||
// if (mv == -INFINITY) break; //continue;
|
||||
// const ggml_half * kr = (const ggml_half *)((const char *)k + stride_k*ik);
|
||||
// const ggml_half * vr = (const ggml_half *)((const char *)v + stride_v*ik);
|
||||
// auto sum = _mm512_mul_ps(vq[0], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr)));
|
||||
// for (int i = 1; i < 8; ++i) sum = _mm512_fmadd_ps(vq[i], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)kr + i)), sum);
|
||||
// float s = scale * _mm512_reduce_add_ps(sum) + mv;
|
||||
// if (s > M) {
|
||||
// if (M > -INFINITY) {
|
||||
// float ms = expf(M - s);
|
||||
// auto vms = _mm512_set1_ps(ms);
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
// acc[i] = _mm512_fmadd_ps(vms, acc[i], _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i)));
|
||||
// }
|
||||
// S = ms*S + 1;
|
||||
// } else {
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
// acc[i] = _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i));
|
||||
// }
|
||||
// S = 1;
|
||||
// }
|
||||
// M = s;
|
||||
// } else {
|
||||
// float vs = expf(s - M);
|
||||
// auto vvs = _mm512_set1_ps(vs);
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) {
|
||||
// acc[i] = _mm512_fmadd_ps(vvs, _mm512_cvtph_ps(_mm256_loadu_si256((const __m256i *)vr + i)), acc[i]);
|
||||
// }
|
||||
// S += vs;
|
||||
// }
|
||||
//}
|
||||
//if (S > 0) {
|
||||
// auto norm = _mm512_set1_ps(1/S);
|
||||
// for (int i = 0; i < 8; ++i) _mm512_storeu_ps(qkv + 16*i, _mm512_mul_ps(norm, acc[i]));
|
||||
//} else {
|
||||
// std::memset(qkv, 0, 128*sizeof(float));
|
||||
// return;
|
||||
//}
|
||||
//printf("%s: nk = %d, last_i = %d\n", __func__, nk, last_i);
|
||||
auto norm = _mm512_set1_ps(1/S);
|
||||
for (int i = 0; i < 8; ++i) _mm512_storeu_ps(qkv + 16*i, _mm512_mul_ps(norm, acc[i]));
|
||||
return;
|
||||
//return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
DataInfo info{qk, (const char*)q, 0, size_t(stride_k), 0, 1, nullptr, 0};
|
||||
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