Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/Python/DeepSeek/inference/   (deepseek KI V Version Model V3.2 Exü©)  Datei vom 22.11.2025 mit Größe 9 kB image not shown  

Quelle  kernel.py   Sprache: Python

 
import torch
import tilelang
import tilelang.language as T
from typing import Tuple, Optional


tilelang.set_log_level("WARNING")

pass_configs = {
    tilelang.PassConfigKey.TL_DISABLE_WARP_SPECIALIZED: True,
    tilelang.PassConfigKey.TL_DISABLE_TMA_LOWER: True,
    tilelang.PassConfigKey.TL_DISABLE_FAST_MATH: True,
}

FP8 = "float8_e4m3"
BF16 = "bfloat16"
FP32 = "float32"


def fast_log2_ceil(x):
    bits_x = T.reinterpret("uint32", x)
    exp_x = (bits_x >> 23) & 0xFF
    man_bits = bits_x & ((1 << 23) - 1)
    return T.Cast("int32", exp_x - 127 + T.if_then_else(man_bits != 0, 1, 0))


def fast_pow2(x):
    bits_x = (x + 127) << 23
    return T.reinterpret("float32", bits_x)


def fast_round_scale(amax, fp8_max_inv):
    return fast_pow2(fast_log2_ceil(amax * fp8_max_inv))


@tilelang.jit(pass_configs=pass_configs)
def act_quant_kernel(
    N, in_dtype=BF16, out_dtype=FP8, scale_dtype=FP32, round_scale=False
):
    M = T.symbolic("M")
    fp8_min = -448.0
    fp8_max = 448.0
    fp8_max_inv = 1 / fp8_max
    num_stages = 0 if round_scale else 2
    blk_m = 32
    group_size = 128

    @T.prim_func
    def act_quant_kernel_(
        X: T.Tensor[(M, N), in_dtype],
        Y: T.Tensor[(M, N), out_dtype],
        S: T.Tensor[(M, T.ceildiv(N, group_size)), scale_dtype],
    ):
        with T.Kernel(T.ceildiv(M, blk_m), T.ceildiv(N, group_size), threads=128) as (
            pid_m,
            pid_n,
        ):
            x_shared = T.alloc_shared((blk_m, group_size), in_dtype)
            x_local = T.alloc_fragment((blk_m, group_size), in_dtype)
            amax_local = T.alloc_fragment((blk_m,), scale_dtype)
            s_local = T.alloc_fragment((blk_m,), scale_dtype)
            y_local = T.alloc_fragment((blk_m, group_size), out_dtype)
            y_shared = T.alloc_shared((blk_m, group_size), out_dtype)

            for _ in T.Pipelined(1, num_stages=num_stages):
                T.copy(X[pid_m * blk_m, pid_n * group_size], x_shared)
                T.copy(x_shared, x_local)
                T.reduce_absmax(x_local, amax_local, dim=1)
                for i in T.Parallel(blk_m):
                    amax_local[i] = T.max(amax_local[i], 1e-4)
                    if round_scale:
                        s_local[i] = fast_round_scale(amax_local[i], fp8_max_inv)
                    else:
                        s_local[i] = amax_local[i] * fp8_max_inv
                for i, j in T.Parallel(blk_m, group_size):
                    y_local[i, j] = T.clamp(
                        x_local[i, j] / s_local[i], fp8_min, fp8_max
                    )
                for i in T.Parallel(blk_m):
                    S[pid_m * blk_m + i, pid_n] = s_local[i]
                T.copy(y_local, y_shared)
                T.copy(y_shared, Y[pid_m * blk_m, pid_n * group_size])

    return act_quant_kernel_


def act_quant(
    x: torch.Tensor, block_size: int = 128, scale_fmt: Optional[str] = None
) -> Tuple[torch.Tensor, torch.Tensor]:
    """
    Quantizes the input tensor `x` using block-wise quantization.

    Args:
        x (torch.Tensor): The input tensor to be quantized. Must be contiguous and its last dimension size must be divisible by `block_size`.
        block_size (int, optional): The size of the blocks to be used for quantization. Default is 128.
        scale_fmt (Optional[str], optional): The format of the scale. Default is None.
    Returns:
        Tuple[torch.Tensor, torch.Tensor]: A tuple containing:
            - The quantized tensor with dtype `torch.float8_e4m3fn`.
            - A tensor of scaling factors with dtype `torch.float32`.
    """
    assert x.is_contiguous(), "Input tensor must be contiguous"
    assert x.size(-1) % block_size == 0, (
        f"Last dimension size must be divisible by block_size (block_size={block_size})"
    )
    N = x.size(-1)
    y = torch.empty_like(x, dtype=torch.float8_e4m3fn)
    s = x.new_empty(*x.size()[:-1], N // block_size, dtype=torch.float32)
    kernel = act_quant_kernel(N, round_scale=scale_fmt is not None)
    kernel(x.view(-1, N), y.view(-1, N), s.view(-1, N // block_size))
    return y, s


@tilelang.jit(pass_configs=pass_configs)
def fp8_gemm_kernel(N, K, out_dtype=BF16, accum_dtype="float32"):
    assert out_dtype in [BF16, "float32"]

    M = T.symbolic("M")
    group_size = 128
    block_M = 32
    block_N = 128
    block_K = 128

    @T.prim_func
    def fp8_gemm_kernel_(
        A: T.Tensor[(M, K), FP8],
        B: T.Tensor[(N, K), FP8],
        C: T.Tensor[(M, N), out_dtype],
        scales_a: T.Tensor[(M, T.ceildiv(K, group_size)), FP32],
        scales_b: T.Tensor[(T.ceildiv(N, group_size), T.ceildiv(K, group_size)), FP32],
    ):
        with T.Kernel(T.ceildiv(N, block_N), T.ceildiv(M, block_M), threads=128) as (
            bx,
            by,
        ):
            A_shared = T.alloc_shared((block_M, block_K), FP8)
            B_shared = T.alloc_shared((block_N, block_K), FP8)
            C_shared = T.alloc_shared((block_M, block_N), out_dtype)
            Scale_C_shared = T.alloc_shared((block_M), FP32)
            C_local = T.alloc_fragment((block_M, block_N), accum_dtype)
            C_local_accum = T.alloc_fragment((block_M, block_N), accum_dtype)

            # Improve L2 Cache
            T.use_swizzle(panel_size=10)

            T.clear(C_local)
            T.clear(C_local_accum)
            K_iters = T.ceildiv(K, block_K)
            for k in T.Pipelined(K_iters, num_stages=4):
                # Load A into shared memory
                T.copy(A[by * block_M, k * block_K], A_shared)
                # Load B into shared memory
                T.copy(B[bx * block_N, k * block_K], B_shared)
                # Load scale into shared memory
                Scale_B = scales_b[bx * block_N // group_size, k]
                for i in T.Parallel(block_M):
                    Scale_C_shared[i] = scales_a[by * block_M + i, k] * Scale_B

                T.gemm(A_shared, B_shared, C_local, transpose_B=True)
                # Promote to enable 2xAcc
                for i, j in T.Parallel(block_M, block_N):
                    C_local_accum[i, j] += C_local[i, j] * Scale_C_shared[i]
                T.clear(C_local)
            # TMA store
            T.copy(C_local_accum, C_shared)
            T.copy(C_shared, C[by * block_M, bx * block_N])

    return fp8_gemm_kernel_


def fp8_gemm(
    a: torch.Tensor, a_s: torch.Tensor, b: torch.Tensor, b_s: torch.Tensor
) -> torch.Tensor:
    """
    Perform a matrix multiplication using FP8 precision.

    Args:
        a (torch.Tensor): The first input matrix, must be contiguous.
        a_s (torch.Tensor): The scaling factor for the first input matrix, must be contiguous.
        b (torch.Tensor): The second input matrix, must be contiguous.
        b_s (torch.Tensor): The scaling factor for the second input matrix, must be contiguous.

    Returns:
        torch.Tensor: The result of the matrix multiplication.
    """
    assert a.is_contiguous() and b.is_contiguous(), "Input tensors must be contiguous"
    assert a_s.is_contiguous() and b_s.is_contiguous(), (
        "Scaling factor tensors must be contiguous"
    )
    K = a.size(-1)
    M = a.numel() // K
    N = b.size(0)
    c = a.new_empty(*a.size()[:-1], N, dtype=torch.get_default_dtype())
    kernel = fp8_gemm_kernel(N, K)
    kernel(a.view(M, K), b, c.view(M, N), a_s.view(M, -1), b_s)
    return c


@tilelang.jit(out_idx=[4], pass_configs=pass_configs)
def fp8_index_kernel(h: int, d: int):
    b = T.symbolic("b")
    m = T.symbolic("m")
    n = T.symbolic("n")

    blk_n1 = 512
    blk_n2 = 128

    @T.prim_func
    def fp8_index_kernel_(
        q: T.Tensor[(b, m, h, d), FP8],
        q_s: T.Tensor[(b, m, h), FP32],
        k: T.Tensor[(b, n, d), FP8],
        k_s: T.Tensor[(b, n), FP32],
        o: T.Tensor[(b, m, n), FP32],
    ) -> None:
        with T.Kernel(b, m, T.ceildiv(n, blk_n1)) as (i_b, i_m, i1_n):
            q_smem = T.alloc_shared((h, d), FP8)
            T.copy(q[i_b, i_m, 0, 0], q_smem)

            q_s_frag = T.alloc_fragment(h, FP32)
            T.copy(q_s[i_b, i_m, 0], q_s_frag)

            for i2_n in T.Pipelined(blk_n1 // blk_n2, num_stages=2):
                k_smem = T.alloc_shared((blk_n2, d), FP8)
                T.copy(k[i_b, i1_n * blk_n1 + i2_n * blk_n2, 0], k_smem)

                k_s_frag = T.alloc_fragment(blk_n2, FP32)
                T.copy(k_s[i_b, i1_n * blk_n1 + i2_n * blk_n2], k_s_frag)

                logits = T.alloc_fragment((blk_n2, h), FP32)
                T.gemm(
                    k_smem,
                    q_smem,
                    logits,
                    transpose_A=False,
                    transpose_B=True,
                    clear_accum=True,
                )

                for i_h, i3_n in T.Parallel(h, blk_n2):
                    logits[i3_n, i_h] = T.max(logits[i3_n, i_h], 0) * q_s_frag[i_h]

                logits_sum = T.alloc_fragment(blk_n2, FP32)
                T.reduce_sum(logits, logits_sum, dim=1)

                for i3_n in T.Parallel(blk_n2):
                    logits_sum[i3_n] *= k_s_frag[i3_n]

                T.copy(logits_sum, o[i_b, i_m, i1_n * blk_n1 + i2_n * blk_n2])

    return fp8_index_kernel_


def fp8_index(
    q: torch.Tensor,
    q_s: torch.Tensor,
    k: torch.Tensor,
    k_s: torch.Tensor,
) -> torch.Tensor:
    """
    Perform index score using FP8 precision.

    Args:
        q (torch.Tensor): The Q tensor, must be contiguous.
        q_s (torch.Tensor): The scaling factor for Q (float), must be contiguous.
        k (torch.Tensor): The K tensor, must be contiguous.
        k_s (torch.Tensor): The scaling factor for K (e8m0 here), must be contiguous.

        fp8 q @ fp8 k -> fp32 logits
        relu(fp32 logits) * q_s (weights) -> fp32 logits
        fp32 logits -> fp32 logits_sum
        fp32 logits_sum * k_s (e8m0) -> fp32 index_score
    """
    return fp8_index_kernel(q.shape[2], q.shape[3])(q, q_s, k, k_s)

67%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.15 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.