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awni's commit files
This commit is contained in:
Awni Hannun
438
tests/metal_tests.cpp
Normal file
438
tests/metal_tests.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,438 @@
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#include <array>
|
||||
#include "doctest/doctest.h"
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||||
|
||||
#include "mlx/backend/metal/device.h"
|
||||
#include "mlx/backend/metal/metal.h"
|
||||
#include "mlx/mlx.h"
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||||
|
||||
using namespace mlx::core;
|
||||
|
||||
static const std::array<Dtype, 5> types =
|
||||
{bool_, uint32, int32, int64, float32};
|
||||
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||||
TEST_CASE("test metal device") {
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// Make sure the device and library can load
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CHECK(metal::is_available());
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auto& device = metal::device(Device::gpu);
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}
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TEST_CASE("test metal arange") {
|
||||
for (auto t : types) {
|
||||
if (t == bool_) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
auto out_cpu = arange(1, 100, 2, t, Device::cpu);
|
||||
auto out_gpu = arange(1, 100, 2, t, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
|
||||
out_cpu = arange(1, 5, 0.25, t, Device::cpu);
|
||||
out_gpu = arange(1, 5, 0.25, t, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
TEST_CASE("test metal full") {
|
||||
for (auto t : types) {
|
||||
auto out_cpu = full({4, 4}, 2, t, Device::cpu);
|
||||
auto out_gpu = full({4, 4}, 2, t, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check broadcasting works
|
||||
{
|
||||
auto x = full({2, 2}, array({3, 4}, {2, 1}), Device::gpu);
|
||||
CHECK(
|
||||
array_equal(x, array({3, 3, 4, 4}, {2, 2}), Device::cpu).item<bool>());
|
||||
x = full({2, 2}, array({3, 4}, {1, 2}), Device::gpu);
|
||||
CHECK(
|
||||
array_equal(x, array({3, 4, 3, 4}, {2, 2}), Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check zeros and ones
|
||||
{
|
||||
auto x = zeros({2, 2}, float32, Device::gpu);
|
||||
auto y = array({0.0, 0.0, 0.0, 0.0}, {2, 2});
|
||||
CHECK(array_equal(x, y, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
|
||||
x = ones({2, 2}, float32, Device::gpu);
|
||||
y = array({1.0, 1.0, 1.0, 1.0}, {2, 2});
|
||||
CHECK(array_equal(x, y, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
TEST_CASE("test metal astype") {
|
||||
array x = array({-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3});
|
||||
// Check all types work
|
||||
for (auto t : types) {
|
||||
auto out_cpu = astype(x, t, Device::cpu);
|
||||
auto out_gpu = astype(x, t, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
x = transpose(reshape(x, {2, 2, 2}), {1, 2, 0});
|
||||
for (auto t : types) {
|
||||
auto out_cpu = astype(x, t, Device::cpu);
|
||||
auto out_gpu = astype(x, t, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
TEST_CASE("test metal reshape") {
|
||||
array x = array({0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7});
|
||||
auto out_cpu = reshape(x, {2, 2, 2});
|
||||
auto out_gpu = reshape(x, {2, 2, 2}, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
|
||||
x = transpose(reshape(x, {2, 2, 2}), {1, 2, 0});
|
||||
out_cpu = reshape(x, {4, 2});
|
||||
out_gpu = reshape(x, {4, 2}, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
|
||||
out_cpu = reshape(x, {8});
|
||||
out_gpu = reshape(x, {8}, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
TEST_CASE("test metal reduce") {
|
||||
{
|
||||
array a(true);
|
||||
CHECK_EQ(all(a, Device::gpu).item<bool>(), true);
|
||||
CHECK_EQ(any(a, Device::gpu).item<bool>(), true);
|
||||
|
||||
a = array(std::initializer_list<bool>{});
|
||||
CHECK_EQ(all(a, Device::gpu).item<bool>(), true);
|
||||
CHECK_EQ(any(a, Device::gpu).item<bool>(), false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
std::vector<int> vals(33, 1);
|
||||
array a(vals.data(), {33});
|
||||
CHECK_EQ(all(a, Device::gpu).item<bool>(), true);
|
||||
|
||||
vals[32] = 0;
|
||||
a = array(vals.data(), {33});
|
||||
CHECK_EQ(all(a, Device::gpu).item<bool>(), false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
std::vector<int> vals(33, 0);
|
||||
array a(vals.data(), {33});
|
||||
CHECK_EQ(any(a, Device::gpu).item<bool>(), false);
|
||||
|
||||
vals[32] = 1;
|
||||
a = array(vals.data(), {33});
|
||||
CHECK_EQ(any(a, Device::gpu).item<bool>(), true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
std::vector<int> vals(1 << 14, 0);
|
||||
array a(vals.data(), {1 << 14});
|
||||
CHECK_EQ(all(a, Device::gpu).item<bool>(), false);
|
||||
CHECK_EQ(any(a, Device::gpu).item<bool>(), false);
|
||||
|
||||
vals[4] = 1;
|
||||
vals[999] = 1;
|
||||
vals[2000] = 1;
|
||||
a = array(vals.data(), {1 << 14});
|
||||
CHECK_EQ(all(a, Device::gpu).item<bool>(), false);
|
||||
CHECK_EQ(any(a, Device::gpu).item<bool>(), true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// sum and prod
|
||||
{
|
||||
array a = array({true, false, true});
|
||||
CHECK_EQ(sum(a, Device::gpu).item<uint32_t>(), 2);
|
||||
CHECK_EQ(prod(a, Device::gpu).item<bool>(), false);
|
||||
|
||||
a = array({true, true, true});
|
||||
CHECK_EQ(sum(a, Device::gpu).item<uint32_t>(), 3);
|
||||
CHECK_EQ(prod(a, Device::gpu).item<bool>(), true);
|
||||
|
||||
a = full({2, 2, 2}, 2.0f);
|
||||
CHECK_EQ(sum(a, Device::gpu).item<float>(), 16.0f);
|
||||
CHECK_EQ(prod(a, Device::gpu).item<float>(), 256.0f);
|
||||
|
||||
a = full({500, 2, 2}, 1u);
|
||||
CHECK_EQ(sum(a, Device::gpu).item<uint32_t>(), 2000);
|
||||
CHECK_EQ(prod(a, Device::gpu).item<uint32_t>(), 1u);
|
||||
|
||||
a = full({500, 2, 2}, 1);
|
||||
CHECK_EQ(sum(a, Device::gpu).item<int32_t>(), 2000);
|
||||
CHECK_EQ(prod(a, Device::gpu).item<int32_t>(), 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// reducing only some axes and irregular layouts
|
||||
{
|
||||
array a(1.0f);
|
||||
a = broadcast_to(a, {2, 2, 2});
|
||||
CHECK_EQ(sum(a, Device::gpu).item<float>(), 8.0f);
|
||||
|
||||
a = ones({2, 4, 8, 16});
|
||||
for (auto ax : {0, 1, 2, 3}) {
|
||||
auto out_gpu = sum(a, ax, false, Device::gpu);
|
||||
auto out_cpu = sum(a, ax, false, Device::cpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (auto ax : {1, 2, 3}) {
|
||||
auto out_gpu = sum(a, {0, ax}, false, Device::gpu);
|
||||
auto out_cpu = sum(a, {0, ax}, false, Device::cpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
for (auto ax : {2, 3}) {
|
||||
auto out_gpu = sum(a, {0, 1, ax}, false, Device::gpu);
|
||||
auto out_cpu = sum(a, {0, 1, ax}, false, Device::cpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
TEST_CASE("test metal binary ops") {
|
||||
// scalar-scalar
|
||||
{
|
||||
array a(2.0f);
|
||||
array b(4.0f);
|
||||
auto out = add(a, b, Device::gpu);
|
||||
CHECK_EQ(out.item<float>(), 6.0f);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// scalar-vector and vector-scalar
|
||||
{
|
||||
array a(2.0f);
|
||||
array b({2.0f, 4.0f, 6.0f});
|
||||
auto out = add(a, b, Device::gpu);
|
||||
auto expected = array({4.0f, 6.0f, 8.0f});
|
||||
CHECK(array_equal(out, expected, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
out = add(b, a, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out, expected, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// vector-vector
|
||||
{
|
||||
array a({0.0f, 1.0f, 2.0f});
|
||||
array b({3.0f, 4.0f, 5.0f});
|
||||
auto out = add(a, b, Device::gpu);
|
||||
auto expected = array({3.0f, 5.0f, 7.0f});
|
||||
CHECK(array_equal(out, expected, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// general
|
||||
{
|
||||
array a({0.0f, 1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f, 5.0f, 6.0f, 7.0f}, {2, 2, 2});
|
||||
array b({0.0f, 1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f, 5.0f, 6.0f, 7.0f}, {2, 2, 2});
|
||||
a = transpose(a, {0, 2, 1});
|
||||
b = transpose(b, {1, 0, 2});
|
||||
auto out_gpu = add(a, b, Device::gpu);
|
||||
auto out_cpu = add(a, b, Device::cpu);
|
||||
auto expected =
|
||||
array({0.0f, 3.0f, 5.0f, 8.0f, 6.0f, 9.0f, 11.0f, 14.0f}, {2, 2, 2});
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, expected, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check all types work
|
||||
for (auto t : types) {
|
||||
auto a = astype(array({0, 1, 2}), t);
|
||||
auto b = astype(array({3, 4, 5}), t);
|
||||
auto out_cpu = add(a, b, Device::cpu);
|
||||
auto out_gpu = add(a, b, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check subtraction
|
||||
{
|
||||
auto a = array({3, 2, 1});
|
||||
auto b = array({1, 1, 1});
|
||||
auto out = subtract(a, b, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out, array({2, 1, 0}), Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check multiplication
|
||||
{
|
||||
auto a = array({1, 2, 3});
|
||||
auto b = array({2, 2, 2});
|
||||
auto out = multiply(a, b, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out, array({2, 4, 6}), Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check division
|
||||
{
|
||||
auto x = array(1.0f);
|
||||
auto y = array(1.0f);
|
||||
CHECK_EQ(divide(x, y, Device::gpu).item<float>(), 1.0f);
|
||||
|
||||
x = array(1.0f);
|
||||
y = array(0.5);
|
||||
CHECK_EQ(divide(x, y, Device::gpu).item<float>(), 2.0f);
|
||||
|
||||
x = array(1.0f);
|
||||
y = array(0.0f);
|
||||
CHECK(std::isinf(divide(x, y, Device::gpu).item<float>()));
|
||||
|
||||
x = array(0.0f);
|
||||
y = array(0.0f);
|
||||
CHECK(std::isnan(divide(x, y, Device::gpu).item<float>()));
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check maximum and minimum
|
||||
{
|
||||
auto x = array(1.0f);
|
||||
auto y = array(0.0f);
|
||||
CHECK_EQ(maximum(x, y, Device::gpu).item<float>(), 1.0f);
|
||||
CHECK_EQ(minimum(x, y, Device::gpu).item<float>(), 0.0f);
|
||||
y = array(2.0f);
|
||||
CHECK_EQ(maximum(x, y, Device::gpu).item<float>(), 2.0f);
|
||||
CHECK_EQ(minimum(x, y, Device::gpu).item<float>(), 1.0f);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check equal
|
||||
{
|
||||
array x(1.0f);
|
||||
array y(1.0f);
|
||||
CHECK(equal(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
x = array(0.0f);
|
||||
CHECK(!equal(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Greater and less
|
||||
{
|
||||
array x(1.0f);
|
||||
array y(0.0f);
|
||||
CHECK(greater(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(greater_equal(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(!greater(y, x, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(!greater_equal(y, x, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
y = array(1.0f);
|
||||
CHECK(!greater(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(greater_equal(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
|
||||
x = array(0.0f);
|
||||
y = array(1.0f);
|
||||
CHECK(less(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(less_equal(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(!less(y, x, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(!less_equal(y, x, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
y = array(0.0f);
|
||||
CHECK(!less(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
CHECK(less_equal(x, y, Device::gpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check logaddexp
|
||||
{
|
||||
constexpr float inf = std::numeric_limits<float>::infinity();
|
||||
array x(inf);
|
||||
array y(2.0f);
|
||||
auto out = logaddexp(x, y, Device::gpu);
|
||||
CHECK_EQ(out.item<float>(), inf);
|
||||
|
||||
x = array(-inf);
|
||||
out = logaddexp(x, y, Device::gpu);
|
||||
CHECK_EQ(out.item<float>(), 2.0f);
|
||||
|
||||
y = array(-inf);
|
||||
out = logaddexp(x, y, Device::gpu);
|
||||
CHECK_EQ(out.item<float>(), -inf);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
TEST_CASE("test metal unary ops") {
|
||||
// contiguous
|
||||
{
|
||||
array x({-1.0f, 0.0f, 1.0f});
|
||||
auto expected = array({1.0f, 0.0f, 1.0f});
|
||||
CHECK(array_equal(abs(x, Device::gpu), expected, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// general
|
||||
{
|
||||
array x({-1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f, 3.0f, -3.0f});
|
||||
auto y = slice(x, {0}, {8}, {2});
|
||||
auto expected = array({1.0f, 1.0f, 1.0f, 3.0f});
|
||||
CHECK(array_equal(abs(y, Device::gpu), expected, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
|
||||
y = slice(x, {4}, {8});
|
||||
expected = array({1.0f, 1.0f, 3.0f, 3.0f});
|
||||
CHECK(array_equal(abs(y, Device::gpu), expected, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Test negative
|
||||
{
|
||||
array x(1.0f);
|
||||
CHECK_EQ(negative(x, Device::gpu).item<float>(), -1.0f);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check all types work
|
||||
for (auto t : types) {
|
||||
if (t == bool_) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
auto in = astype(array({1}), t);
|
||||
auto out_cpu = negative(in, Device::cpu);
|
||||
auto out_gpu = negative(in, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out_gpu, out_cpu, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Test log1p
|
||||
{
|
||||
constexpr float inf = std::numeric_limits<float>::infinity();
|
||||
array x(-1.0f);
|
||||
CHECK_EQ(log1p(x, Device::gpu).item<float>(), -inf);
|
||||
|
||||
x = array(0.0f);
|
||||
CHECK_EQ(log1p(x, Device::gpu).item<float>(), 0.0f);
|
||||
|
||||
x = array(1e-9f);
|
||||
CHECK_EQ(log1p(x, Device::gpu).item<float>(), 1e-9f);
|
||||
|
||||
x = array(-2.0f);
|
||||
CHECK(std::isnan(log1p(x, Device::gpu).item<float>()));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
TEST_CASE("test metal random") {
|
||||
{
|
||||
auto key = random::key(0);
|
||||
auto x = random::bits({}, 4, key, Device::gpu);
|
||||
auto y = random::bits({}, 4, key, Device::gpu);
|
||||
CHECK_EQ(x.item<uint32_t>(), 1797259609u);
|
||||
CHECK_EQ(x.item<uint32_t>(), y.item<uint32_t>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
auto key = random::key(1);
|
||||
auto x = random::bits({}, 4, key, Device::gpu);
|
||||
CHECK_EQ(x.item<uint32_t>(), 507451445u);
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
auto key = random::key(0);
|
||||
auto x = random::bits({3, 1}, 4, key, Device::gpu);
|
||||
auto expected = array({4146024105u, 1351547692u, 2718843009u}, {3, 1});
|
||||
CHECK(array_equal(x, expected, Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
|
||||
}
|
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TEST_CASE("test metal matmul") {
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{
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auto a = ones({2, 2});
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||||
auto b = ones({2, 2});
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auto out = matmul(a, b, Device::gpu);
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||||
CHECK(array_equal(out, full({2, 2}, 2.0f), Device::cpu).item<bool>());
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}
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// Batched matmul
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{
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auto a = ones({3, 2, 2});
|
||||
auto b = ones({3, 2, 2});
|
||||
auto out = matmul(a, b, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out, full({3, 2, 2}, 2.0f), Device::cpu).item<bool>());
|
||||
}
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// Broadcast batched matmul
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{
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auto a = ones({1, 3, 2, 2});
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||||
auto b = ones({3, 1, 2, 2});
|
||||
auto out = matmul(a, b, Device::gpu);
|
||||
CHECK(array_equal(out, full({3, 3, 2, 2}, 2.0f), Device::cpu).item<bool>());
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||||
}
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||||
}
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