File size: 6,601 Bytes
359a939
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
// Copyright (c) Microsoft Corporation.
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

// DeepSpeed Team

#pragma once

#if (__x86_64__ || __i386__)
#include <cpuid.h>
#include <x86intrin.h>
#endif

#define TILE (128 * 1024 * 1024)
#if defined(__AVX512__) or defined(__AVX256__)

#define ROUND_DOWN(size, step) ((size) & ~((step)-1))

#if defined(__AVX512__)
#define SIMD_STORE(a, d) _mm512_storeu_ps(a, d)
#define SIMD_LOAD(x) _mm512_loadu_ps(x)
#define SIMD_SET(x) _mm512_set1_ps(x)
#define SIMD_ADD(x, y) _mm512_add_ps(x, y)
#define SIMD_MUL(x, y) _mm512_mul_ps(x, y)
#define SIMD_FMA(x, y, c) _mm512_fmadd_ps(x, y, c)
#define SIMD_SQRT(x) _mm512_sqrt_ps(x)
#define SIMD_DIV(x, y) _mm512_div_ps(x, y)
#define SIMD_AND(x, y) _mm512_and_ps(x, y)
#define SIMD_ANDNOT(x, y) _mm512_andnot_ps(x, y)
#define SIMD_OR(x, y) _mm512_or_ps(x, y)
#define SIMD_XOR(x, y) _mm512_xor_ps(x, y)
#define SIMD_WIDTH 16

#define SIMD_LOAD2(x, h) \
    ((h) ? _mm512_cvtph_ps(_mm256_castps_si256(_mm256_loadu_ps(x))) : _mm512_loadu_ps(x))
#define SIMD_STORE2(x, d, h)                                                                      \
    ((h) ? _mm256_store_ps(x, _mm256_castsi256_ps(_mm512_cvtps_ph(d, _MM_FROUND_TO_NEAREST_INT))) \
         : _mm512_storeu_ps(x, d))

#define INTV __m256i
#elif defined(__AVX256__)
#define SIMD_STORE(a, d) _mm256_storeu_ps(a, d)
#define SIMD_LOAD(x) _mm256_loadu_ps(x)
#define SIMD_SET(x) _mm256_set1_ps(x)
#define SIMD_ADD(x, y) _mm256_add_ps(x, y)
#define SIMD_MUL(x, y) _mm256_mul_ps(x, y)
#define SIMD_FMA(x, y, c) _mm256_fmadd_ps(x, y, c)
#define SIMD_SQRT(x) _mm256_sqrt_ps(x)
#define SIMD_DIV(x, y) _mm256_div_ps(x, y)
#define SIMD_AND(x, y) _mm256_and_ps(x, y)
#define SIMD_ANDNOT(x, y) _mm256_andnot_ps(x, y)
#define SIMD_OR(x, y) _mm256_or_ps(x, y)
#define SIMD_XOR(x, y) _mm256_xor_ps(x, y)
#define SIMD_WIDTH 8

#define SIMD_LOAD2(x, h) \
    ((h) ? _mm256_cvtph_ps(_mm_loadu_si128((const __m128i*)(x))) : _mm256_loadu_ps(x))
#define SIMD_STORE2(x, d, h)                                                                \
    ((h) ? _mm_store_ps(x, _mm_castsi128_ps(_mm256_cvtps_ph(d, _MM_FROUND_TO_NEAREST_INT))) \
         : _mm256_storeu_ps(x, d))

#define INTV __m128i
#endif

union AVX_Data {
#if defined(__AVX512__)
    __m512 data;
#elif defined(__AVX256__)
    __m256 data;
#endif
    // float data_f[16];
};

template <int span>
inline void simd_store(float* dst, AVX_Data* src, bool half_precision)
{
    size_t width = (half_precision ? SIMD_WIDTH / 2 : SIMD_WIDTH);
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { SIMD_STORE2(dst + width * i, src[i].data, half_precision); }
}
template <int span>
inline void simd_load(AVX_Data* dst, float* src, bool half_precision)
{
    size_t width = (half_precision ? SIMD_WIDTH / 2 : SIMD_WIDTH);
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_LOAD2(src + width * i, half_precision); }
}
template <int span>
inline void simd_fma(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_m_l, AVX_Data src_m_r, AVX_Data* src_a)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) {
        dst[i].data = SIMD_FMA(src_m_l[i].data, src_m_r.data, src_a[i].data);
    }
}
template <int span>
inline void simd_fma(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_m_l, AVX_Data src_m_r, AVX_Data src_a)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) {
        dst[i].data = SIMD_FMA(src_m_l[i].data, src_m_r.data, src_a.data);
    }
}
template <int span>
inline void simd_fma(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_m_l, AVX_Data* src_m_r, AVX_Data* src_a)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) {
        dst[i].data = SIMD_FMA(src_m_l[i].data, src_m_r[i].data, src_a[i].data);
    }
}
template <int span>
inline void simd_sqrt(AVX_Data* dst, AVX_Data* src)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_SQRT(src[i].data); }
}
template <int span>
inline void simd_add(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_ADD(src_a_l[i].data, src_a_r.data); }
}
template <int span>
inline void simd_add(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data* src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_ADD(src_a_l[i].data, src_a_r[i].data); }
}
template <int span>
inline void simd_mul(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_MUL(src_a_l[i].data, src_a_r.data); }
}
template <int span>
inline void simd_mul(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data* src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_MUL(src_a_l[i].data, src_a_r[i].data); }
}
template <int span>
inline void simd_div(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data* src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_DIV(src_a_l[i].data, src_a_r[i].data); }
}
template <int span>
inline void simd_and(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_AND(src_a_l[i].data, src_a_r.data); }
}
template <int span>
inline void simd_and(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data* src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_AND(src_a_l[i].data, src_a_r[i].data); }
}
template <int span>
inline void simd_andnot(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_ANDNOT(src_a_l[i].data, src_a_r.data); }
}
template <int span>
inline void simd_andnot(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data* src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) {
        dst[i].data = SIMD_ANDNOT(src_a_l[i].data, src_a_r[i].data);
    }
}
template <int span>
inline void simd_or(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_OR(src_a_l[i].data, src_a_r.data); }
}
template <int span>
inline void simd_or(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data* src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_OR(src_a_l[i].data, src_a_r[i].data); }
}
template <int span>
inline void simd_xor(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_XOR(src_a_l[i].data, src_a_r.data); }
}
template <int span>
inline void simd_xor(AVX_Data* dst, AVX_Data* src_a_l, AVX_Data* src_a_r)
{
#pragma unroll
    for (size_t i = 0; i < span; ++i) { dst[i].data = SIMD_XOR(src_a_l[i].data, src_a_r[i].data); }
}

#endif