submission 99216
Petr_Rocoss · python · License unknown
Use it
Vendorable · source mirrored · license unknownView source →
No package. Vendor the mirrored source: 170 lines, June 9 Researcher Reciprocity License v1.0.
nvfp4_gemv_ultimate.py
curl "https://kernelindex.com/api/v1/implementations/kernelbot-conv2d-v2-99216?include=source"interfacepython
Compatibility
measured onNVIDIA A100
declared hardwareNVIDIA A100
architecturessm_80
dtypesfp32
Benchmark evidence
1 measurement across 1 GPU, fastest first.
Operation / workload
Hardware
Latency
Rank
Observed
Reported · How evidence levels are derived →
Source and license
sourceavailable
revision digestsha256:5b9fdbbb848cba9d38e414f1269c6e1aafd8145c5b85e56595781d3c269de5b8
license declaredunknown
license concludedunknown
authorsPetr_Rocoss
imported2026-08-15
Techniques
Extracted from the mirrored source by pattern, never inferred. Each row cites its line.
autotune
@triton.autotune(num-warps = 8
triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 256}, num_warps=8, num_stages=7),stages = 7
triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 256}, num_warps=8, num_stages=7),Kernel source
nvfp4_gemv_ultimate.py170 lines
import torch
import triton
import triton.language as tl
@triton.autotune(
configs=[
# === H100 (Hopper) Ultimate Configs ===
# HBM3 требует агрессивного prefetching (stages=6/7) и широких транзакций.
# 1. Max Bandwidth: Широкий фронт загрузки (256) + глубокий конвейер
triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 256}, num_warps=8, num_stages=7),
# 2. Max Reuse: Большой тайл по высоте для минимизации загрузок весов
triton.Config({'BLOCK_H': 16, 'BLOCK_W': 128}, num_warps=8, num_stages=6),
# 3. Balanced: Универсальная конфигурация для большинства слоев
triton.Config({'BLOCK_H': 16, 'BLOCK_W': 64}, num_warps=8, num_stages=6),
# 4. Latency Sensitive: Для небольших батчей
triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 64}, num_warps=4, num_stages=4),
# === A100 / Fallback ===
triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 128}, num_warps=8, num_stages=5),
triton.Config({'BLOCK_H': 4, 'BLOCK_W': 128}, num_warps=4, num_stages=4),
],
key=['W_OUT', 'H_OUT', 'C_IN', 'K'],
)
@triton.jit
def conv2d_kernel_ultimate(
input_ptr, weight_ptr, output_ptr,
stride_in_n, stride_in_c, stride_in_h, stride_in_w,
stride_w_out, stride_w_in, stride_w_h, stride_w_w,
stride_out_n, stride_out_c, stride_out_h, stride_out_w,
H_IN, W_IN, H_OUT, W_OUT, C_IN, C_OUT, K,
BLOCK_H: tl.constexpr, BLOCK_W: tl.constexpr
):
"""
Ultimate Conv2D Kernel for H100/A100.
Improvements:
1. Pure Pointer Chasing: Убраны все умножения (MUL) из внутренних циклов.
Используется только сложение (ADD) для обновления указателей.
2. Max Stages: Использование до 7 стадий конвейера для скрытия латентности памяти.
3. Static Masking: Маски вычисляются один раз вне циклов.
"""
# --- 1. Setup ---
pid_w = tl.program_id(0)
pid_h = tl.program_id(1)
pid_z = tl.program_id(2)
batch_idx = pid_z // C_OUT
out_ch = pid_z % C_OUT
# --- 2. Offsets & Masks ---
offs_h = pid_h * BLOCK_H + tl.arange(0, BLOCK_H)
offs_w = pid_w * BLOCK_W + tl.arange(0, BLOCK_W)
# Pre-calc masks.
# При stride=1 и padding=0, выходные границы строже входных.
mask_h = offs_h < H_OUT
mask_w = offs_w < W_OUT
mask_block = mask_h[:, None] & mask_w[None, :]
# --- 3. Base Pointers Calculation ---
# Output: Broadcasting offsets [BLOCK_H, BLOCK_W]
ptr_out = output_ptr + \
batch_idx * stride_out_n + \
out_ch * stride_out_c + \
(offs_h[:, None] * stride_out_h) + \
(offs_w[None, :] * stride_out_w)
# Input: Base position corresponding to top-left kernel corner
# [BLOCK_H, BLOCK_W] tensor of pointers
ptr_in_base = input_ptr + \
batch_idx * stride_in_n + \
(offs_h[:, None] * stride_in_h) + \
(offs_w[None, :] * stride_in_w)
# Weight: Base scalar pointer
ptr_wei_base = weight_ptr + out_ch * stride_w_out
# Accumulator
acc = tl.zeros([BLOCK_H, BLOCK_W], dtype=tl.float32)
# --- 4. Optimized Loop Structure (Pointer Chasing) ---
# Инициализируем "бегущие" указатели
curr_in_ch = ptr_in_base
curr_wei_ch = ptr_wei_base
for cin in range(C_IN):
# Сохраняем начало канала, чтобы вернуться к нему (или двигаться от него)
# Используем временные указатели для строк
curr_in_row = curr_in_ch
curr_wei_row = curr_wei_ch
for kh in range(K):
# Входим в самую горячую часть.
# Копируем указатели для прохода по ширине (KW)
curr_in_ptr = curr_in_row
curr_wei_ptr = curr_wei_row
for kw in range(K):
# 1. Load Weight (Scalar)
# Просто загружаем по текущему указателю
wei_val = tl.load(curr_wei_ptr)
# 2. Load Input (Vectorized Block)
# Загружаем по текущему указателю (он уже содержит все смещения H/W)
in_val = tl.load(curr_in_ptr, mask=mask_block, other=0.0)
# 3. FMA
acc = acc + in_val * wei_val
# 4. Pointer Increment (ALU optimization)
# Вместо умножения (kw+1)*stride, просто добавляем stride.
# Это супер-дешевая операция.
curr_wei_ptr += stride_w_w
curr_in_ptr += stride_in_w
# Сдвиг вниз по высоте ядра
curr_in_row += stride_in_h
curr_wei_row += stride_w_h
# Переход к следующему каналу
curr_in_ch += stride_in_c
curr_wei_ch += stride_w_in
# --- 5. Store ---
tl.store(ptr_out, acc, mask=mask_block)
def custom_kernel(data):
"""
Ultimate Optimized Wrapper.
"""
input_tensor, kernel, output_tensor = data
# Critical for vectorized loads on H100/A100
if not input_tensor.is_contiguous():
input_tensor = input_tensor.contiguous()
if not kernel.is_contiguous():
kernel = kernel.contiguous()
batch, c_in, h_in, w_in = input_tensor.shape
c_out, _, k_h, k_w = kernel.shape
h_out = h_in - k_h + 1
w_out = w_in - k_w + 1
# Grid definition
grid = lambda META: (
triton.cdiv(w_out, META['BLOCK_W']),
triton.cdiv(h_out, META['BLOCK_H']),
batch * c_out
)
conv2d_kernel_ultimate[grid](
input_tensor, kernel, output_tensor,
*input_tensor.stride(),
*kernel.stride(),
*output_tensor.stride(),
h_in, w_in, h_out, w_out,
c_in, c_out, k_h,
)
return output_tensor
scrolls · 170 lines total
Source code from GPU Mode and the KernelBot dataset · June 9 Researcher Reciprocity License v1.0
Changes from previous submission
Against this author's previous submission submission 99213.
⋯ 3 unchanged lines@triton.autotune(configs=[- # === H100 (Hopper) Aggressive Configs ===- # H100 любит большие тайлы и высокий prefetch для скрытия HBM3 латентности+ # === H100 (Hopper) Ultimate Configs ===+ # HBM3 требует агрессивного prefetching (stages=6/7) и широких транзакций.- # 1. Massive Width Vectorization: Отлично для memory bandwidth- triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 256}, num_warps=8, num_stages=6),+ # 1. Max Bandwidth: Широкий фронт загрузки (256) + глубокий конвейер+ triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 256}, num_warps=8, num_stages=7),- # 2. Large Vertical Tiling: Максимальный weight reuse (веса в L1/Regs)- triton.Config({'BLOCK_H': 16, 'BLOCK_W': 128}, num_warps=8, num_stages=5),+ # 2. Max Reuse: Большой тайл по высоте для минимизации загрузок весов+ triton.Config({'BLOCK_H': 16, 'BLOCK_W': 128}, num_warps=8, num_stages=6),- # 3. Balanced High-Throughput: Золотая середина для Hopper+ # 3. Balanced: Универсальная конфигурация для большинства слоевtriton.Config({'BLOCK_H': 16, 'BLOCK_W': 64}, num_warps=8, num_stages=6),- # 4. Extreme Prefetching: Если кернел ограничен latency- triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 128}, num_warps=8, num_stages=7),+ # 4. Latency Sensitive: Для небольших батчей+ triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 64}, num_warps=4, num_stages=4),- # === Fallback / Safe Configs ===+ # === A100 / Fallback ===+ triton.Config({'BLOCK_H': 8, 'BLOCK_W': 128}, num_warps=8, num_stages=5),triton.Config({'BLOCK_H': 4, 'BLOCK_W': 128}, num_warps=4, num_stages=4),],key=['W_OUT', 'H_OUT', 'C_IN', 'K'],)@triton.jit- def conv2d_kernel_h100(+ def conv2d_kernel_ultimate(input_ptr, weight_ptr, output_ptr,stride_in_n, stride_in_c, stride_in_h, stride_in_w,stride_w_out, stride_w_in, stride_w_h, stride_w_w,⋯ 2 unchanged linesBLOCK_H: tl.constexpr, BLOCK_W: tl.constexpr):"""- Hopper-Optimized Direct Convolution Kernel.- Использует Pointer Induction и Aggressive Tiling.+ Ultimate Conv2D Kernel for H100/A100.++ Improvements:+ 1. Pure Pointer Chasing: Убраны все умножения (MUL) из внутренних циклов.+ Используется только сложение (ADD) для обновления указателей.+ 2. Max Stages: Использование до 7 стадий конвейера для скрытия латентности памяти.+ 3. Static Masking: Маски вычисляются один раз вне циклов."""- # --- 1. Grid & Indices ---+ # --- 1. Setup ---pid_w = tl.program_id(0)pid_h = tl.program_id(1)pid_z = tl.program_id(2)-- # Разложение Z координаты+batch_idx = pid_z // C_OUTout_ch = pid_z % C_OUT-- # --- 2. Coordinate Generation (Broadcasting Setup) ---- # Генерируем векторы координат для тайла++ # --- 2. Offsets & Masks ---offs_h = pid_h * BLOCK_H + tl.arange(0, BLOCK_H)offs_w = pid_w * BLOCK_W + tl.arange(0, BLOCK_W)-- # --- 3. Mask Hoisting ---- # Вычисляем маски ОДИН раз.- # Валидность output координат гарантирует валидность input координат- # при stride=1, padding=0 и корректных размерах тензоров.++ # Pre-calc masks.+ # При stride=1 и padding=0, выходные границы строже входных.mask_h = offs_h < H_OUTmask_w = offs_w < W_OUT- # Комбинированная маска [BLOCK_H, BLOCK_W]mask_block = mask_h[:, None] & mask_w[None, :]-- # --- 4. Pointer Setup (Base Calculation) ---- # Output Pointer: [BLOCK_H, BLOCK_W]- # Используем broadcasting для создания 2D сетки указателей назначения+ # --- 3. Base Pointers Calculation ---++ # Output: Broadcasting offsets [BLOCK_H, BLOCK_W]ptr_out = output_ptr + \batch_idx * stride_out_n + \out_ch * stride_out_c + \(offs_h[:, None] * stride_out_h) + \(offs_w[None, :] * stride_out_w)- # Input Pointer Base: [BLOCK_H, BLOCK_W]- # Начальная позиция окна свертки.- # ptr_in[row, col] соответствует input[row, col]+ # Input: Base position corresponding to top-left kernel corner+ # [BLOCK_H, BLOCK_W] tensor of pointersptr_in_base = input_ptr + \batch_idx * stride_in_n + \(offs_h[:, None] * stride_in_h) + \(offs_w[None, :] * stride_in_w)- # Weight Pointer Base: Scalar (будет обновляться в цикле)+ # Weight: Base scalar pointerptr_wei_base = weight_ptr + out_ch * stride_w_out-- # --- 5. Accumulation Loop ---++ # Accumulatoracc = tl.zeros([BLOCK_H, BLOCK_W], dtype=tl.float32)-- # Текущие указатели каналов (Pointer Chasing State)++ # --- 4. Optimized Loop Structure (Pointer Chasing) ---++ # Инициализируем "бегущие" указателиcurr_in_ch = ptr_in_basecurr_wei_ch = ptr_wei_base-- # Основной цикл по входным каналам (Reduction Dimension)+for cin in range(C_IN):-- # Локальные копии указателей для Spatial Loop- # Мы не модифицируем curr_in_ch внутри внутреннего цикла, чтобы сохранить базу канала+ # Сохраняем начало канала, чтобы вернуться к нему (или двигаться от него)+ # Используем временные указатели для строкcurr_in_row = curr_in_chcurr_wei_row = curr_wei_ch- # Spatial Loop: Kernel Heightfor kh in range(K):+ # Входим в самую горячую часть.+ # Копируем указатели для прохода по ширине (KW)+ curr_in_ptr = curr_in_row+ curr_wei_ptr = curr_wei_row- # Spatial Loop: Kernel Width- # Этот цикл обычно полностью разворачивается (unrolled) компилятором для малых K (1,3,5,7)for kw in range(K):- # A. Load Weight (Scalar Broadcast)- # Загружаем 1 float, рассылаем на весь Grid [BLOCK_H, BLOCK_W]- # Смещение веса: kw * stride_w_w- w_val = tl.load(curr_wei_row + kw * stride_w_w)+ # 1. Load Weight (Scalar)+ # Просто загружаем по текущему указателю+ wei_val = tl.load(curr_wei_ptr)- # B. Load Input (Vectorized 2D Block)- # Загружаем блок данных.- # Смещение входа: kw * stride_in_w- # Contiguous load по оси W критичен для H100 HBM- in_val = tl.load(curr_in_row + kw * stride_in_w, mask=mask_block, other=0.0)+ # 2. Load Input (Vectorized Block)+ # Загружаем по текущему указателю (он уже содержит все смещения H/W)+ in_val = tl.load(curr_in_ptr, mask=mask_block, other=0.0)- # C. FMA- acc = acc + in_val * w_val-- # Pointer Update: Move down vertically- # Сдвиг указателей на следующую строку+ # 3. FMA+ acc = acc + in_val * wei_val++ # 4. Pointer Increment (ALU optimization)+ # Вместо умножения (kw+1)*stride, просто добавляем stride.+ # Это супер-дешевая операция.+ curr_wei_ptr += stride_w_w+ curr_in_ptr += stride_in_w++ # Сдвиг вниз по высоте ядраcurr_in_row += stride_in_hcurr_wei_row += stride_w_h- # Pointer Update: Move to next channel- # Замена тяжелого умножения (cin * stride) на быстрое сложение+ # Переход к следующему каналуcurr_in_ch += stride_in_ccurr_wei_ch += stride_w_in- # --- 6. Store ---+ # --- 5. Store ---tl.store(ptr_out, acc, mask=mask_block)def custom_kernel(data):"""- H100-Ready Wrapper.+ Ultimate Optimized Wrapper."""input_tensor, kernel, output_tensor = data- # Memory Coalescing is non-negotiable on H100+ # Critical for vectorized loads on H100/A100if not input_tensor.is_contiguous():input_tensor = input_tensor.contiguous()if not kernel.is_contiguous():⋯ 5 unchanged linesh_out = h_in - k_h + 1w_out = w_in - k_w + 1- # Grid: Tiles (W, H), Batch*OutCh+ # Grid definitiongrid = lambda META: (triton.cdiv(w_out, META['BLOCK_W']),triton.cdiv(h_out, META['BLOCK_H']),batch * c_out)- conv2d_kernel_h100[grid](+ conv2d_kernel_ultimate[grid](input_tensor, kernel, output_tensor,*input_tensor.stride(),*kernel.stride(),
scrolls · 222 diff lines total
Best evidence level for this revision: reported
JSON