/* Copyright (c) 2016 PaddlePaddle Authors. All Rights Reserve. Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of the License at http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 Unless required by applicable law or agreed to in writing, software distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. 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} else { LOG(FATAL) << "Wrong"; } } void sgdUpdateAvx(float learningRate, float momentum, float decayRate, size_t size, float* value, const float* _grad, float* momentumVec) { #ifdef __AVX__ float* grad = const_cast(_grad); // the gradient is not modified // but when invoke simd functions // need non-const pointer. size_t gradientAlign = 0; size_t gradientAlignHeader = (size_t)grad % sizeof(__m256); CHECK_EQ(gradientAlignHeader, (size_t)momentumVec % sizeof(__m256)) << "Gradent buffer didn't align with momentum buffer"; CHECK_EQ(gradientAlignHeader, (size_t)value % sizeof(__m256)) << "Gradent buffer didn't align with value buffer"; if (0 != gradientAlignHeader) { gradientAlignHeader = sizeof(__m256) - gradientAlignHeader; gradientAlign = gradientAlignHeader / sizeof(real); // handle the unalign buffer for (size_t i = 0; i < gradientAlign; i++) { momentumVec[i] = momentum * momentumVec[i] - (learningRate * grad[i]) - (decayRate * learningRate * value[i]); value[i] += momentumVec[i]; } grad += gradientAlign; momentumVec += gradientAlign; value += gradientAlign; } constexpr size_t kParallelNum = 8; constexpr size_t nStepSize = (sizeof(__m256) / sizeof(real)) * kParallelNum; size_t cntLoop = (size - gradientAlign) / nStepSize; size_t cntRem = (size - gradientAlign) % nStepSize; __m256 gradientTmp[kParallelNum]; __m256 valueTmp[kParallelNum]; __m256 lr, mom, dr; std::function loopFun; learningRate *= -1; lr = _mm256_set_ps(learningRate, learningRate, learningRate, learningRate, learningRate, learningRate, learningRate, learningRate); if (0 != momentum) { mom = _mm256_set_ps(momentum, momentum, momentum, momentum, momentum, momentum, momentum, momentum); } decayRate *= learningRate; if (0 != decayRate) { dr = _mm256_set_ps(decayRate, decayRate, decayRate, decayRate, decayRate, decayRate, decayRate, decayRate); } auto gradMulFun = [&](void) { gradientTmp[0] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(grad), lr); gradientTmp[1] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(grad + 8), lr); gradientTmp[2] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(grad + 16), lr); gradientTmp[3] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(grad + 24), lr); gradientTmp[4] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(grad + 32), lr); gradientTmp[5] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(grad + 40), lr); gradientTmp[6] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(grad + 48), lr); gradientTmp[7] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(grad + 56), lr); }; auto valueMulFun = [&](void) { valueTmp[0] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value), dr); valueTmp[1] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 8), dr); valueTmp[2] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 16), dr); valueTmp[3] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 24), dr); valueTmp[4] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 32), dr); valueTmp[5] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 40), dr); valueTmp[6] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 48), dr); valueTmp[7] = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 56), dr); }; auto momentumMulFun = [&](void) { *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec) = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec), mom); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 8) = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 8), mom); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 16) = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 16), mom); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 24) = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 24), mom); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 32) = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 32), mom); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 40) = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 40), mom); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 48) = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 48), mom); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 56) = _mm256_mul_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 56), mom); }; auto momentumAddGradFun = [&](void) { *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec), gradientTmp[0]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 8) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 8), gradientTmp[1]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 16) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 16), gradientTmp[2]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 24) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 24), gradientTmp[3]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 32) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 32), gradientTmp[4]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 40) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 40), gradientTmp[5]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 48) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 48), gradientTmp[6]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 56) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 56), gradientTmp[7]); }; auto momentumZeroFun = [&](void) { *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec) = gradientTmp[0]; *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 8) = gradientTmp[1]; *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 16) = gradientTmp[2]; *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 24) = gradientTmp[3]; *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 32) = gradientTmp[4]; *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 40) = gradientTmp[5]; *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 48) = gradientTmp[6]; *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 56) = gradientTmp[7]; }; auto momentumAddValueFun = [&](void) { *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec), valueTmp[0]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 8) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 8), valueTmp[1]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 16) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 16), valueTmp[2]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 24) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 24), valueTmp[3]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 32) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 32), valueTmp[4]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 40) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 40), valueTmp[5]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 48) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 48), valueTmp[6]); *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 56) = _mm256_add_ps( *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 56), valueTmp[7]); }; auto valueAddMomentumFun = [&](void) { *reinterpret_cast<__m256*>(value) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value), *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec)); *reinterpret_cast<__m256*>(value + 8) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 8), *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 8)); *reinterpret_cast<__m256*>(value + 16) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 16), *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 16)); *reinterpret_cast<__m256*>(value + 24) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 24), *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 24)); *reinterpret_cast<__m256*>(value + 32) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 32), *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 32)); *reinterpret_cast<__m256*>(value + 40) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 40), *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 40)); *reinterpret_cast<__m256*>(value + 48) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 48), *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 48)); *reinterpret_cast<__m256*>(value + 56) = _mm256_add_ps(*reinterpret_cast<__m256*>(value + 56), *reinterpret_cast<__m256*>(momentumVec + 56)); }; if (0 == decayRate && 0 == momentum) { loopFun = [&](void) { gradMulFun(); momentumZeroFun(); valueAddMomentumFun(); }; } else if (0 == decayRate && 0 != momentum) { loopFun = [&](void) { gradMulFun(); momentumMulFun(); momentumAddGradFun(); valueAddMomentumFun(); }; } else if (0 != decayRate && 0 == momentum) { loopFun = [&](void) { gradMulFun(); valueMulFun(); momentumZeroFun(); momentumAddValueFun(); valueAddMomentumFun(); }; } else if (0 != decayRate && 0 != momentum) { loopFun = [&](void) { gradMulFun(); valueMulFun(); momentumMulFun(); momentumAddGradFun(); momentumAddValueFun(); valueAddMomentumFun(); }; } for (size_t i = 0; i < cntLoop; i++) { loopFun(); grad += nStepSize; momentumVec += nStepSize; value += nStepSize; } for (size_t i = 0; i < cntRem; i++) { momentumVec[i] = momentum * momentumVec[i] + (learningRate * grad[i]) + (decayRate * value[i]); value[i] += momentumVec[i]; } #endif } } // namespace paddle