]> git.djapps.eu Git - pkg/ggml/sources/ggml/commitdiff
ggml : sync llama.cpp (Q5_0 + Q5_1) + refactor examples quantization
authorGeorgi Gerganov <redacted>
Thu, 27 Apr 2023 15:31:53 +0000 (18:31 +0300)
committerGeorgi Gerganov <redacted>
Thu, 27 Apr 2023 15:31:53 +0000 (18:31 +0300)
16 files changed:
examples/common-ggml.cpp
examples/common-ggml.h
examples/gpt-2/CMakeLists.txt
examples/gpt-2/main.cpp
examples/gpt-2/quantize.cpp
examples/gpt-j/CMakeLists.txt
examples/gpt-j/main.cpp
examples/gpt-j/quantize.cpp
examples/stablelm/CMakeLists.txt
examples/stablelm/main.cpp
examples/stablelm/quantize.cpp
examples/whisper/quantize.cpp
include/ggml/ggml.h
src/ggml-cuda.cu
src/ggml-cuda.h
src/ggml.c

index 60aaedaf798917fecb7ef3eae73f00445e19d7b6..6deee19873802b17c7a093d4686d90bf97e82487 100644 (file)
@@ -1,26 +1,86 @@
 #include "common-ggml.h"
 
-#include "ggml.h"
-
 #include <regex>
 
+static const std::map<std::string, enum ggml_ftype> GGML_FTYPE_MAP = {
+    {"q4_0", GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_0},
+    {"q4_1", GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_1},
+    {"q4_2", GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_2},
+    {"q4_3", GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_3},
+    {"q5_0", GGML_FTYPE_MOSTLY_Q5_0},
+    {"q5_1", GGML_FTYPE_MOSTLY_Q5_1},
+    {"q8_0", GGML_FTYPE_MOSTLY_Q8_0},
+};
+
+void ggml_print_ftypes(FILE * fp) {
+    for (auto it = GGML_FTYPE_MAP.begin(); it != GGML_FTYPE_MAP.end(); it++) {
+        fprintf(fp, "  type = \"%s\" or %d\n", it->first.c_str(), it->second);
+    }
+}
+
+enum ggml_ftype ggml_parse_ftype(const char * str) {
+    enum ggml_ftype ftype;
+    if (str[0] == 'q') {
+        const auto it = GGML_FTYPE_MAP.find(str);
+        if (it == GGML_FTYPE_MAP.end()) {
+            fprintf(stderr, "%s: unknown ftype '%s'\n", __func__, str);
+            return GGML_FTYPE_UNKNOWN;
+        }
+        ftype = it->second;
+    } else {
+        ftype = (enum ggml_ftype) atoi(str);
+    }
+
+    return ftype;
+}
+
+enum ggml_type ggml_ftype_to_ggml_type(const enum ggml_ftype ftype) {
+    ggml_type wtype = GGML_TYPE_COUNT;
+
+    switch (ftype) {
+        case GGML_FTYPE_ALL_F32:              wtype = GGML_TYPE_F32;   break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_F16:           wtype = GGML_TYPE_F16;   break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_0:          wtype = GGML_TYPE_Q4_0;  break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_1:          wtype = GGML_TYPE_Q4_1;  break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_2:          wtype = GGML_TYPE_Q4_2;  break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_3:          wtype = GGML_TYPE_Q4_3;  break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q5_0:          wtype = GGML_TYPE_Q5_0;  break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q5_1:          wtype = GGML_TYPE_Q5_1;  break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q8_0:          wtype = GGML_TYPE_Q8_0;  break;
+        case GGML_FTYPE_UNKNOWN:              wtype = GGML_TYPE_COUNT; break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_1_SOME_F16: wtype = GGML_TYPE_COUNT; break;
+    }
+
+    if (wtype == GGML_TYPE_COUNT) {
+        fprintf(stderr, "%s: invalid model type %d\n", __func__, ftype);
+    }
+
+    return wtype;
+}
+
 bool ggml_common_quantize_0(
         std::ifstream & finp,
         std::ofstream & fout,
-        const ggml_mtype mtype,
+        const ggml_ftype ftype,
         const std::vector<std::string> & to_quant,
         const std::vector<std::string> & to_skip) {
 
     ggml_type qtype = GGML_TYPE_F32;
 
-    switch (mtype) {
-        case 2: qtype = GGML_TYPE_Q4_0; break;
-        case 3: qtype = GGML_TYPE_Q4_1; break;
-        case 5: qtype = GGML_TYPE_Q4_2; break;
-        case 6: qtype = GGML_TYPE_Q4_3; break;
-        default:
+    switch (ftype) {
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_0: qtype = GGML_TYPE_Q4_0; break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_1: qtype = GGML_TYPE_Q4_1; break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_2: qtype = GGML_TYPE_Q4_2; break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_3: qtype = GGML_TYPE_Q4_3; break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q5_0: qtype = GGML_TYPE_Q5_0; break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q5_1: qtype = GGML_TYPE_Q5_1; break;
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q8_0: qtype = GGML_TYPE_Q8_0; break;
+        case GGML_FTYPE_UNKNOWN:
+        case GGML_FTYPE_ALL_F32:
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_F16:
+        case GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_1_SOME_F16:
                 {
-                    fprintf(stderr, "%s: invalid model type %d\n", __func__, mtype);
+                    fprintf(stderr, "%s: invalid model type %d\n", __func__, ftype);
                     return false;
                 }
     };
@@ -127,7 +187,7 @@ bool ggml_common_quantize_0(
             size_t cur_size = 0;
             std::vector<int64_t> hist_cur(1 << 4, 0);
 
-            switch (ttype) {
+            switch ((ggml_type) ttype) {
                 case GGML_TYPE_Q4_0:
                     {
                         cur_size = ggml_quantize_q4_0(data_f32.data(), work.data(), nelements, ne[0], hist_cur.data());
@@ -144,7 +204,25 @@ bool ggml_common_quantize_0(
                     {
                         cur_size = ggml_quantize_q4_3(data_f32.data(), work.data(), nelements, ne[0], hist_cur.data());
                     } break;
-                default:
+                case GGML_TYPE_Q5_0:
+                    {
+                        cur_size = ggml_quantize_q5_0(data_f32.data(), work.data(), nelements, ne[0], hist_cur.data());
+                    } break;
+                case GGML_TYPE_Q5_1:
+                    {
+                        cur_size = ggml_quantize_q5_1(data_f32.data(), work.data(), nelements, ne[0], hist_cur.data());
+                    } break;
+                case GGML_TYPE_Q8_0:
+                    {
+                        cur_size = ggml_quantize_q8_0(data_f32.data(), work.data(), nelements, ne[0], hist_cur.data());
+                    } break;
+                case GGML_TYPE_F32:
+                case GGML_TYPE_F16:
+                case GGML_TYPE_I8:
+                case GGML_TYPE_I16:
+                case GGML_TYPE_I32:
+                case GGML_TYPE_Q8_1:
+                case GGML_TYPE_COUNT:
                     {
                         fprintf(stderr, "%s: unsupported quantization type %d (%s)\n", __func__, ttype, ggml_type_name((ggml_type) ttype));
                         return false;
@@ -173,7 +251,7 @@ bool ggml_common_quantize_0(
     }
 
     printf("%s: model size  = %8.2f MB\n", __func__, total_size_org/1024.0/1024.0);
-    printf("%s: quant size  = %8.2f MB | mtype = %d (%s)\n", __func__, total_size_new/1024.0/1024.0, mtype, ggml_type_name(qtype));
+    printf("%s: quant size  = %8.2f MB | ftype = %d (%s)\n", __func__, total_size_new/1024.0/1024.0, ftype, ggml_type_name(qtype));
 
     {
         int64_t sum_all = 0;
index da839bf9cb63053a81defb8c53000f09fbf060b0..377a7fdb2f942aa5d55e93cc1c7435e9a41999c7 100644 (file)
@@ -1,23 +1,37 @@
 #pragma once
 
+#include "ggml.h"
+
+#include <map>
 #include <fstream>
 #include <vector>
 #include <string>
 
 // model file types
-enum ggml_mtype {
-    GGML_MTYPE_ALL_F32     = 0,
-    GGML_MTYPE_MOSTLY_F16  = 1,  // except 1d tensors
-    GGML_MTYPE_MOSTLY_Q4_0 = 2,  // except 1d tensors
-    GGML_MTYPE_MOSTLY_Q4_1 = 3,  // except 1d tensors
-    GGML_MTYPE_MOSTLY_Q4_1_SOME_F16 = 4, // tok_embeddings.weight and output.weight are F16
-    GGML_MTYPE_MOSTLY_Q4_2 = 5,  // except 1d tensors
-    GGML_MTYPE_MOSTLY_Q4_3 = 6,  // except 1d tensors
+enum ggml_ftype {
+    GGML_FTYPE_UNKNOWN     = -1,
+    GGML_FTYPE_ALL_F32     = 0,
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_F16  = 1,  // except 1d tensors
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_0 = 2,  // except 1d tensors
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_1 = 3,  // except 1d tensors
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_1_SOME_F16 = 4, // tok_embeddings.weight and output.weight are F16
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_2 = 5,  // except 1d tensors
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_Q4_3 = 6,  // except 1d tensors
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_Q8_0 = 7,  // except 1d tensors
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_Q5_0 = 8,  // except 1d tensors
+    GGML_FTYPE_MOSTLY_Q5_1 = 9,  // except 1d tensors
 };
 
+void ggml_print_ftypes(FILE * fp = stderr);
+
+enum ggml_ftype ggml_parse_ftype(const char * str);
+
+// TODO: temporary
+enum ggml_type ggml_ftype_to_ggml_type(const enum ggml_ftype ftype);
+
 bool ggml_common_quantize_0(
         std::ifstream & finp,
         std::ofstream & fout,
-        const ggml_mtype mtype,
+        const ggml_ftype ftype,
         const std::vector<std::string> & to_quant,
         const std::vector<std::string> & to_skip);
index c1917c132fe663c893a2282a12b69fa6209bc3cb..1d9bcdd8a85d8bd937dd3dae301a5a501ecb9912 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 
 set(TEST_TARGET gpt-2)
 add_executable(${TEST_TARGET} main.cpp)
-target_link_libraries(${TEST_TARGET} PRIVATE ggml common)
+target_link_libraries(${TEST_TARGET} PRIVATE ggml common common-ggml)
 
 #
 # gpt-2-quantize
index 519f901ab6a2f1e2b4953216eb8b6ea72206b909..f90ee67c18bd8e1403d3d6f28af70ae7310c21f4 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 #include "ggml/ggml.h"
 
 #include "common.h"
+#include "common-ggml.h"
 
 #include <cassert>
 #include <cmath>
@@ -20,7 +21,7 @@ struct gpt2_hparams {
     int32_t n_embd  = 768;
     int32_t n_head  = 12;
     int32_t n_layer = 12;
-    int32_t f16     = 1;
+    int32_t ftype   = 1;
 };
 
 struct gpt2_layer {
@@ -97,14 +98,14 @@ bool gpt2_model_load(const std::string & fname, gpt2_model & model, gpt_vocab &
         fin.read((char *) &hparams.n_embd,  sizeof(hparams.n_embd));
         fin.read((char *) &hparams.n_head,  sizeof(hparams.n_head));
         fin.read((char *) &hparams.n_layer, sizeof(hparams.n_layer));
-        fin.read((char *) &hparams.f16,     sizeof(hparams.f16));
+        fin.read((char *) &hparams.ftype,   sizeof(hparams.ftype));
 
         printf("%s: n_vocab = %d\n", __func__, hparams.n_vocab);
         printf("%s: n_ctx   = %d\n", __func__, hparams.n_ctx);
         printf("%s: n_embd  = %d\n", __func__, hparams.n_embd);
         printf("%s: n_head  = %d\n", __func__, hparams.n_head);
         printf("%s: n_layer = %d\n", __func__, hparams.n_layer);
-        printf("%s: f16     = %d\n", __func__, hparams.f16);
+        printf("%s: ftype   = %d\n", __func__, hparams.ftype);
     }
 
     // load vocab
@@ -133,24 +134,13 @@ bool gpt2_model_load(const std::string & fname, gpt2_model & model, gpt_vocab &
 
     // for the big tensors, we have the option to store the data in 16-bit floats or quantized
     // in order to save memory and also to speed up the computation
-    ggml_type wtype = GGML_TYPE_COUNT;
-    switch (model.hparams.f16) {
-        case 0: wtype = GGML_TYPE_F32;  break;
-        case 1: wtype = GGML_TYPE_F16;  break;
-        case 2: wtype = GGML_TYPE_Q4_0; break;
-        case 3: wtype = GGML_TYPE_Q4_1; break;
-        case 5: wtype = GGML_TYPE_Q4_2; break;
-        case 6: wtype = GGML_TYPE_Q4_3; break;
-        default:
-                {
-                    fprintf(stderr, "%s: invalid model file '%s' (bad f16 value %d)\n",
-                            __func__, fname.c_str(), model.hparams.f16);
-                    return false;
-                }
+    ggml_type wtype = ggml_ftype_to_ggml_type((ggml_ftype) (model.hparams.ftype));
+    if (wtype == GGML_TYPE_COUNT) {
+        fprintf(stderr, "%s: invalid model file '%s' (bad ftype value %d)\n",
+                __func__, fname.c_str(), model.hparams.ftype);
+        return false;
     }
 
-    const ggml_type wtype2 = GGML_TYPE_F32;
-
     auto & ctx = model.ctx;
 
     size_t ctx_size = 0;
index f456a396a2c7eac384e90f69de665934fc91869a..09b99ffec365a1913f478059a055b5c34bdc3905 100644 (file)
@@ -24,7 +24,7 @@ struct gpt2_hparams {
 };
 
 // quantize a model
-bool gpt2_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fname_out, ggml_mtype mtype) {
+bool gpt2_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fname_out, ggml_ftype ftype) {
     gpt_vocab vocab;
 
     printf("%s: loading model from '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
@@ -76,7 +76,7 @@ bool gpt2_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fnam
         fout.write((char *) &hparams.n_embd,  sizeof(hparams.n_embd));
         fout.write((char *) &hparams.n_head,  sizeof(hparams.n_head));
         fout.write((char *) &hparams.n_layer, sizeof(hparams.n_layer));
-        fout.write((char *) &mtype,           sizeof(hparams.f16));
+        fout.write((char *) &ftype,           sizeof(hparams.f16));
     }
 
     // load vocab
@@ -116,7 +116,7 @@ bool gpt2_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fnam
         "model/h.*/mlp/c_proj/w",
     };
 
-    if (!ggml_common_quantize_0(finp, fout, mtype, to_quant, {})) {
+    if (!ggml_common_quantize_0(finp, fout, ftype, to_quant, {})) {
         fprintf(stderr, "%s: failed to quantize model '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
         return false;
     }
@@ -133,10 +133,7 @@ bool gpt2_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fnam
 int main(int argc, char ** argv) {
     if (argc != 4) {
         fprintf(stderr, "usage: %s model-f32.bin model-quant.bin type\n", argv[0]);
-        fprintf(stderr, "  type = 2 - q4_0\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 3 - q4_1\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 5 - q4_2\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 6 - q4_3\n");
+        ggml_print_ftypes(stderr);
         return 1;
     }
 
@@ -150,7 +147,7 @@ int main(int argc, char ** argv) {
     const std::string fname_inp = argv[1];
     const std::string fname_out = argv[2];
 
-    const int mtype = atoi(argv[3]);
+    const ggml_ftype ftype = ggml_parse_ftype(argv[3]);
 
     const int64_t t_main_start_us = ggml_time_us();
 
@@ -160,7 +157,7 @@ int main(int argc, char ** argv) {
     {
         const int64_t t_start_us = ggml_time_us();
 
-        if (!gpt2_model_quantize(fname_inp, fname_out, ggml_mtype(mtype))) {
+        if (!gpt2_model_quantize(fname_inp, fname_out, ggml_ftype(ftype))) {
             fprintf(stderr, "%s: failed to quantize model from '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
             return 1;
         }
index c8b5ecfed5a068ded114f0cff297d1978bfbbee6..3675b7df264ac90f2fcbd88491a1cec8b1a6b6d7 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 
 set(TEST_TARGET gpt-j)
 add_executable(${TEST_TARGET} main.cpp)
-target_link_libraries(${TEST_TARGET} PRIVATE ggml common)
+target_link_libraries(${TEST_TARGET} PRIVATE ggml common common-ggml)
 
 #
 # gpt-j-quantize
index eeca87fd2ae1a519051a5e69345736b03a560642..99ed44067898fe8402ea5511bf83951fb92addb8 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 #include "ggml/ggml.h"
 
 #include "common.h"
+#include "common-ggml.h"
 
 #include <cassert>
 #include <cmath>
@@ -21,7 +22,7 @@ struct gptj_hparams {
     int32_t n_head  = 16;
     int32_t n_layer = 28;
     int32_t n_rot   = 64;
-    int32_t f16     = 1;
+    int32_t ftype   = 1;
 };
 
 struct gptj_layer {
@@ -97,7 +98,7 @@ bool gptj_model_load(const std::string & fname, gptj_model & model, gpt_vocab &
         fin.read((char *) &hparams.n_head,  sizeof(hparams.n_head));
         fin.read((char *) &hparams.n_layer, sizeof(hparams.n_layer));
         fin.read((char *) &hparams.n_rot,   sizeof(hparams.n_rot));
-        fin.read((char *) &hparams.f16,     sizeof(hparams.f16));
+        fin.read((char *) &hparams.ftype,   sizeof(hparams.ftype));
 
         printf("%s: n_vocab = %d\n", __func__, hparams.n_vocab);
         printf("%s: n_ctx   = %d\n", __func__, hparams.n_ctx);
@@ -105,7 +106,7 @@ bool gptj_model_load(const std::string & fname, gptj_model & model, gpt_vocab &
         printf("%s: n_head  = %d\n", __func__, hparams.n_head);
         printf("%s: n_layer = %d\n", __func__, hparams.n_layer);
         printf("%s: n_rot   = %d\n", __func__, hparams.n_rot);
-        printf("%s: f16     = %d\n", __func__, hparams.f16);
+        printf("%s: ftype   = %d\n", __func__, hparams.ftype);
     }
 
     // load vocab
@@ -134,24 +135,13 @@ bool gptj_model_load(const std::string & fname, gptj_model & model, gpt_vocab &
 
     // for the big tensors, we have the option to store the data in 16-bit floats or quantized
     // in order to save memory and also to speed up the computation
-    ggml_type wtype = GGML_TYPE_COUNT;
-    switch (model.hparams.f16) {
-        case 0: wtype = GGML_TYPE_F32;  break;
-        case 1: wtype = GGML_TYPE_F16;  break;
-        case 2: wtype = GGML_TYPE_Q4_0; break;
-        case 3: wtype = GGML_TYPE_Q4_1; break;
-        case 5: wtype = GGML_TYPE_Q4_2; break;
-        case 6: wtype = GGML_TYPE_Q4_3; break;
-        default:
-                {
-                    fprintf(stderr, "%s: invalid model file '%s' (bad f16 value %d)\n",
-                            __func__, fname.c_str(), model.hparams.f16);
-                    return false;
-                }
+    ggml_type wtype = ggml_ftype_to_ggml_type((ggml_ftype) (model.hparams.ftype));
+    if (wtype == GGML_TYPE_COUNT) {
+        fprintf(stderr, "%s: invalid model file '%s' (bad ftype value %d)\n",
+                __func__, fname.c_str(), model.hparams.ftype);
+        return false;
     }
 
-    const ggml_type wtype2 = GGML_TYPE_F32;
-
     auto & ctx = model.ctx;
 
     size_t ctx_size = 0;
index 08ceabd663d410d7cfdfb1686642765cadbc4ae1..3f9f4b38333f3fc6c768f4006259a5988d33286e 100644 (file)
@@ -25,7 +25,7 @@ struct gptj_hparams {
 };
 
 // quantize a model
-bool gptj_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fname_out, ggml_mtype mtype) {
+bool gptj_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fname_out, ggml_ftype ftype) {
     gpt_vocab vocab;
 
     printf("%s: loading model from '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
@@ -79,7 +79,7 @@ bool gptj_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fnam
         fout.write((char *) &hparams.n_head,  sizeof(hparams.n_head));
         fout.write((char *) &hparams.n_layer, sizeof(hparams.n_layer));
         fout.write((char *) &hparams.n_rot,   sizeof(hparams.n_rot));
-        fout.write((char *) &mtype,           sizeof(hparams.f16));
+        fout.write((char *) &ftype,           sizeof(hparams.f16));
     }
 
     // load vocab
@@ -114,7 +114,7 @@ bool gptj_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fnam
         ".*weight",
     };
 
-    if (!ggml_common_quantize_0(finp, fout, mtype, to_quant, {})) {
+    if (!ggml_common_quantize_0(finp, fout, ftype, to_quant, {})) {
         fprintf(stderr, "%s: failed to quantize model '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
         return false;
     }
@@ -131,10 +131,7 @@ bool gptj_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fnam
 int main(int argc, char ** argv) {
     if (argc != 4) {
         fprintf(stderr, "usage: %s model-f32.bin model-quant.bin type\n", argv[0]);
-        fprintf(stderr, "  type = 2 - q4_0\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 3 - q4_1\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 5 - q4_2\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 6 - q4_3\n");
+        ggml_print_ftypes(stderr);
         return 1;
     }
 
@@ -148,7 +145,7 @@ int main(int argc, char ** argv) {
     const std::string fname_inp = argv[1];
     const std::string fname_out = argv[2];
 
-    const int mtype = atoi(argv[3]);
+    const ggml_ftype ftype = ggml_parse_ftype(argv[3]);
 
     const int64_t t_main_start_us = ggml_time_us();
 
@@ -158,7 +155,7 @@ int main(int argc, char ** argv) {
     {
         const int64_t t_start_us = ggml_time_us();
 
-        if (!gptj_model_quantize(fname_inp, fname_out, ggml_mtype(mtype))) {
+        if (!gptj_model_quantize(fname_inp, fname_out, ggml_ftype(ftype))) {
             fprintf(stderr, "%s: failed to quantize model from '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
             return 1;
         }
index 58c7d740d3eecec0d362395dd2937c5a25dda807..8066610f72eacdcb52bad8a8dcbe4522a5dc941b 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 
 set(TEST_TARGET stablelm)
 add_executable(${TEST_TARGET} main.cpp)
-target_link_libraries(${TEST_TARGET} PRIVATE ggml common)
+target_link_libraries(${TEST_TARGET} PRIVATE ggml common common-ggml)
 
 #
 # stablelm-quantize
index cd7918bef16c5592f078f981bf60b53ad7f0ea2f..3cf6b1cd79c4853eed77dd90ec226a9428ac02c5 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 #include "ggml/ggml.h"
 
 #include "common.h"
+#include "common-ggml.h"
 
 #include <cassert>
 #include <cmath>
@@ -131,24 +132,13 @@ bool stablelm_model_load(const std::string & fname, stablelm_model & model, gpt_
 
     // for the big tensors, we have the option to store the data in 16-bit floats or quantized
     // in order to save memory and also to speed up the computation
-    ggml_type wtype = GGML_TYPE_COUNT;
-    switch (model.hparams.ftype) {
-        case 0: wtype = GGML_TYPE_F32;  break;
-        case 1: wtype = GGML_TYPE_F16;  break;
-        case 2: wtype = GGML_TYPE_Q4_0; break;
-        case 3: wtype = GGML_TYPE_Q4_1; break;
-        case 5: wtype = GGML_TYPE_Q4_2; break;
-        case 6: wtype = GGML_TYPE_Q4_3; break;
-        default:
-                {
-                    fprintf(stderr, "%s: invalid model file '%s' (bad ftype value %d)\n",
-                            __func__, fname.c_str(), model.hparams.ftype);
-                    return false;
-                }
+    ggml_type wtype = ggml_ftype_to_ggml_type((ggml_ftype) (model.hparams.ftype));
+    if (wtype == GGML_TYPE_COUNT) {
+        fprintf(stderr, "%s: invalid model file '%s' (bad ftype value %d)\n",
+                __func__, fname.c_str(), model.hparams.ftype);
+        return false;
     }
 
-    const ggml_type wtype2 = GGML_TYPE_F32;
-
     auto & ctx = model.ctx;
 
     size_t ctx_size = 0;
index 90a4799d20e6d762a5b26cdfa985bc622a96b256..6df1a06149ebe2c9b4c4fc2cc1621206a24a41f3 100644 (file)
@@ -25,7 +25,7 @@ struct stablelm_hparams {
 };
 
 // quantize a model
-bool stablelm_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fname_out, ggml_mtype mtype) {
+bool stablelm_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fname_out, ggml_ftype ftype) {
     gpt_vocab vocab;
 
     printf("%s: loading model from '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
@@ -79,7 +79,7 @@ bool stablelm_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string &
         fout.write((char *) &hparams.n_head,  sizeof(hparams.n_head));
         fout.write((char *) &hparams.n_layer, sizeof(hparams.n_layer));
         fout.write((char *) &hparams.n_rot,   sizeof(hparams.n_rot));
-        fout.write((char *) &mtype,           sizeof(hparams.ftype));
+        fout.write((char *) &ftype,           sizeof(hparams.ftype));
     }
 
     // load vocab
@@ -106,7 +106,7 @@ bool stablelm_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string &
         ".*weight",
     };
 
-    if (!ggml_common_quantize_0(finp, fout, mtype, to_quant, {})) {
+    if (!ggml_common_quantize_0(finp, fout, ftype, to_quant, {})) {
         fprintf(stderr, "%s: failed to quantize model '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
         return false;
     }
@@ -123,10 +123,7 @@ bool stablelm_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string &
 int main(int argc, char ** argv) {
     if (argc != 4) {
         fprintf(stderr, "usage: %s model-f32.bin model-quant.bin type\n", argv[0]);
-        fprintf(stderr, "  type = 2 - q4_0\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 3 - q4_1\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 5 - q4_2\n");
-        fprintf(stderr, "  type = 6 - q4_3\n");
+        ggml_print_ftypes(stderr);
         return 1;
     }
 
@@ -140,7 +137,7 @@ int main(int argc, char ** argv) {
     const std::string fname_inp = argv[1];
     const std::string fname_out = argv[2];
 
-    const int mtype = atoi(argv[3]);
+    const ggml_ftype ftype = ggml_parse_ftype(argv[3]);
 
     const int64_t t_main_start_us = ggml_time_us();
 
@@ -150,7 +147,7 @@ int main(int argc, char ** argv) {
     {
         const int64_t t_start_us = ggml_time_us();
 
-        if (!stablelm_model_quantize(fname_inp, fname_out, ggml_mtype(mtype))) {
+        if (!stablelm_model_quantize(fname_inp, fname_out, ggml_ftype(ftype))) {
             fprintf(stderr, "%s: failed to quantize model from '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
             return 1;
         }
index e76b8ac477263b805cd7ebb6df9b04a666b4b56a..994fabd409b1b34717b4ce95b77224850faf3c49 100644 (file)
@@ -36,7 +36,7 @@ struct whisper_filters {
 };
 
 // quantize a model
-bool whisper_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fname_out, ggml_mtype mtype) {
+bool whisper_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & fname_out, ggml_ftype ftype) {
     gpt_vocab vocab;
 
     printf("%s: loading model from '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
@@ -103,7 +103,7 @@ bool whisper_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & f
         fout.write((char *) &hparams.n_text_head,   sizeof(hparams.n_text_head));
         fout.write((char *) &hparams.n_text_layer,  sizeof(hparams.n_text_layer));
         fout.write((char *) &hparams.n_mels,        sizeof(hparams.n_mels));
-        fout.write((char *) &mtype,                 sizeof(hparams.f16));
+        fout.write((char *) &ftype,                 sizeof(hparams.f16));
     }
 
     // load mel filters
@@ -156,7 +156,7 @@ bool whisper_model_quantize(const std::string & fname_inp, const std::string & f
         "decoder.positional_embedding",
     };
 
-    if (!ggml_common_quantize_0(finp, fout, mtype, { ".*" }, to_skip)) {
+    if (!ggml_common_quantize_0(finp, fout, ftype, { ".*" }, to_skip)) {
         fprintf(stderr, "%s: failed to quantize model '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
         return false;
     }
@@ -187,7 +187,7 @@ int main(int argc, char ** argv) {
     const std::string fname_inp = argv[1];
     const std::string fname_out = argv[2];
 
-    const int mtype = atoi(argv[3]);
+    const int ftype = atoi(argv[3]);
 
     const int64_t t_main_start_us = ggml_time_us();
 
@@ -197,7 +197,7 @@ int main(int argc, char ** argv) {
     {
         const int64_t t_start_us = ggml_time_us();
 
-        if (!whisper_model_quantize(fname_inp, fname_out, ggml_mtype(mtype))) {
+        if (!whisper_model_quantize(fname_inp, fname_out, ggml_ftype(ftype))) {
             fprintf(stderr, "%s: failed to quantize model from '%s'\n", __func__, fname_inp.c_str());
             return 1;
         }
index 27589078181821d8025440fef9457ee4171a303b..d9d3d214e84e70f827d59b11ec2a35d47fb9b26f 100644 (file)
@@ -222,7 +222,10 @@ extern "C" {
         GGML_TYPE_Q4_1 = 3,
         GGML_TYPE_Q4_2 = 4,
         GGML_TYPE_Q4_3 = 5,
-        GGML_TYPE_Q8_0 = 6,
+        GGML_TYPE_Q5_0 = 6,
+        GGML_TYPE_Q5_1 = 7,
+        GGML_TYPE_Q8_0 = 8,
+        GGML_TYPE_Q8_1 = 9,
         GGML_TYPE_I8,
         GGML_TYPE_I16,
         GGML_TYPE_I32,
@@ -832,6 +835,9 @@ extern "C" {
     GGML_API size_t ggml_quantize_q4_1(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist);
     GGML_API size_t ggml_quantize_q4_2(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist);
     GGML_API size_t ggml_quantize_q4_3(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist);
+    GGML_API size_t ggml_quantize_q5_0(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist);
+    GGML_API size_t ggml_quantize_q5_1(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist);
+    GGML_API size_t ggml_quantize_q8_0(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist);
 
     GGML_API size_t ggml_quantize_chunk(enum ggml_type type, const float * src, void * dst, int start, int n, int64_t * hist);
 
@@ -876,6 +882,7 @@ extern "C" {
         quantize_row_q_t   quantize_row_q_reference;
         quantize_row_q_t   quantize_row_q_dot;
         vec_dot_q_t        vec_dot_q;
+        enum ggml_type     vec_dot_type;
     } quantize_fns_t;
 
     quantize_fns_t ggml_internal_get_quantize_fn(size_t i);
index fa511c1dc5d3d91fef02817324277b286437943a..b1bd29b100d811dc09db743c4c6537e2faf82009 100644 (file)
@@ -37,6 +37,30 @@ typedef struct {
 } block_q4_3;
 static_assert(sizeof(block_q4_3) == 2 * sizeof(ggml_fp16_t) + QK4_3 / 2, "wrong q4_3 block size/padding");
 
+#define QK5_0 32
+typedef struct {
+    __half d;               // delta
+    uint8_t qh[4];          // 5-th bit of quants
+    uint8_t qs[QK5_0 / 2];  // nibbles / quants
+} block_q5_0;
+static_assert(sizeof(block_q5_0) == sizeof(ggml_fp16_t) + sizeof(uint32_t) + QK5_0 / 2, "wrong q5_0 block size/padding");
+
+#define QK5_1 32
+typedef struct {
+    __half d;               // delta
+    __half m;               // min
+    uint32_t qh;            // 5-th bit of quants
+    uint8_t qs[QK5_1 / 2];  // nibbles / quants
+} block_q5_1;
+static_assert(sizeof(block_q5_1) == 2 * sizeof(ggml_fp16_t) + sizeof(uint32_t) + QK5_1 / 2, "wrong q5_1 block size/padding");
+
+#define QK8_0 32
+typedef struct {
+    float   d;              // delta
+    int8_t  qs[QK8_0];      // quants
+} block_q8_0;
+static_assert(sizeof(block_q8_0) == sizeof(float) + QK8_0, "wrong q8_0 block size/padding");
+
 static __global__ void dequantize_block_q4_0(const void * vx, float * y) {
     const block_q4_0 * x = (const block_q4_0 *) vx;
 
@@ -131,6 +155,80 @@ static __global__ void dequantize_block_q4_3(const void * vx, float * y) {
     }
 }
 
+static __global__ void dequantize_block_q5_0(const void * vx, float * y) {
+    const block_q5_0 * x = (const block_q5_0 *) vx;
+
+    const int i = blockIdx.x;
+
+    const float d = x[i].d;
+
+    const uint8_t * pp = x[i].qs;
+
+    uint32_t qh;
+    memcpy(&qh, x[i].qh, sizeof(qh));
+
+    for (int l = 0; l < QK5_0; l += 2) {
+        const uint8_t vi = pp[l/2];
+
+        const int8_t vh0 = ((qh & (1 << (l + 0))) >> (l + 0)) << 4;
+        const int8_t vh1 = ((qh & (1 << (l + 1))) >> (l + 1)) << 4;
+
+        const int8_t vi0 = ((vi & 0xf) | vh0);
+        const int8_t vi1 = ((vi >>  4) | vh1);
+
+        const float v0 = (vi0 - 16)*d;
+        const float v1 = (vi1 - 16)*d;
+
+        y[i*QK5_0 + l + 0] = v0;
+        y[i*QK5_0 + l + 1] = v1;
+    }
+}
+
+static __global__ void dequantize_block_q5_1(const void * vx, float * y) {
+    const block_q5_1 * x = (const block_q5_1 *) vx;
+
+    const int i = blockIdx.x;
+
+    const float d = x[i].d;
+    const float m = x[i].m;
+
+    const uint8_t * pp = x[i].qs;
+
+    const uint32_t qh = x[i].qh;
+
+    for (int l = 0; l < QK5_1; l += 2) {
+        const uint8_t vi = pp[l/2];
+
+        const int8_t vh0 = ((qh & (1 << (l + 0))) >> (l + 0)) << 4;
+        const int8_t vh1 = ((qh & (1 << (l + 1))) >> (l + 1)) << 4;
+
+        const int8_t vi0 = (vi & 0xf) | vh0;
+        const int8_t vi1 = (vi >>  4) | vh1;
+
+        const float v0 = vi0*d + m;
+        const float v1 = vi1*d + m;
+
+        y[i*QK5_1 + l + 0] = v0;
+        y[i*QK5_1 + l + 1] = v1;
+    }
+}
+
+static __global__ void dequantize_block_q8_0(const void * vx, float * y) {
+    const block_q8_0 * x = (const block_q8_0 *) vx;
+
+    const int i = blockIdx.x;
+
+    const float d = x[i].d;
+
+    const int8_t * pp = x[i].qs;
+
+    for (int l = 0; l < QK8_0; l++) {
+        const int8_t vi = pp[l];
+
+        y[i*QK8_0 + l] = vi*d;
+    }
+}
+
 void dequantize_row_q4_0_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream) {
     const int nb = k / QK4_0;
     dequantize_block_q4_0<<<nb, 1, 0, stream>>>(vx, y);
@@ -151,6 +249,21 @@ void dequantize_row_q4_3_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t st
     dequantize_block_q4_3<<<nb, 1, 0, stream>>>(vx, y);
 }
 
+void dequantize_row_q5_0_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK5_0;
+    dequantize_block_q5_0<<<nb, 1, 0, stream>>>(vx, y);
+}
+
+void dequantize_row_q5_1_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK5_1;
+    dequantize_block_q5_1<<<nb, 1, 0, stream>>>(vx, y);
+}
+
+void dequantize_row_q8_0_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK8_0;
+    dequantize_block_q8_0<<<nb, 1, 0, stream>>>(vx, y);
+}
+
 // buffer pool for cuda
 #define MAX_CUDA_BUFFERS 16
 
index 370bbc75f5f76c6cd43749692abc572c27bdc93e..ed9b44184bf566ecb0036f3212f9681e7a3be099 100644 (file)
@@ -35,6 +35,9 @@ void dequantize_row_q4_0_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t st
 void dequantize_row_q4_1_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream);
 void dequantize_row_q4_2_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream);
 void dequantize_row_q4_3_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream);
+void dequantize_row_q5_0_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream);
+void dequantize_row_q5_1_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream);
+void dequantize_row_q8_0_cuda(const void * vx, float * y, int k, cudaStream_t stream);
 
 #ifdef  __cplusplus
 }
index 6e46c0e5ad1dab8dba7c7111faa6502011340189..b3504d1718e44e3446bbd0b6af62043dc7375ab0 100644 (file)
@@ -328,6 +328,20 @@ static ggml_fp16_t table_exp_f16[1 << 16];
 // precomputed f32 table for f16 (256 KB)
 static float table_f32_f16[1 << 16];
 
+#if defined(__ARM_NEON)
+#define B1(c,s,n)  0x ## n ## c ,  0x ## n ## s
+#define B2(c,s,n) B1(c,s,n ## c), B1(c,s,n ## s)
+#define B3(c,s,n) B2(c,s,n ## c), B2(c,s,n ## s)
+#define B4(c,s,n) B3(c,s,n ## c), B3(c,s,n ## s)
+#define B5(c,s,n) B4(c,s,n ## c), B4(c,s,n ## s)
+#define B6(c,s,n) B5(c,s,n ## c), B5(c,s,n ## s)
+#define B7(c,s,n) B6(c,s,n ## c), B6(c,s,n ## s)
+#define B8(c,s  ) B7(c,s,     c), B7(c,s,     s)
+
+// precomputed tables for expanding 8bits to 8 bytes (shl 4)
+static const uint64_t table_b2b_u[1 << 8] = { B8(00, 10) };
+#endif
+
 // On ARM NEON, it's quicker to directly convert x -> x instead of calling into ggml_lookup_fp16_to_fp32,
 // so we define GGML_FP16_TO_FP32 and GGML_FP32_TO_FP16 elsewhere for NEON.
 // This is also true for POWER9.
@@ -477,6 +491,19 @@ static inline int hsum_i32_4(const __m128i a) {
 }
 
 #if __AVX2__ || __AVX512F__
+// spread 32 bits to 32 bytes { 0x00, 0xFF }
+static inline __m256i bytes_from_bits_32(const uint8_t * x) {
+    uint32_t x32;
+    memcpy(&x32, x, sizeof(uint32_t));
+    const __m256i shuf_mask = _mm256_set_epi64x(
+        0x0303030303030303, 0x0202020202020202,
+        0x0101010101010101, 0x0000000000000000);
+    __m256i bytes = _mm256_shuffle_epi8(_mm256_set1_epi32(x32), shuf_mask);
+    const __m256i bit_mask = _mm256_set1_epi64x(0x7fbfdfeff7fbfdfe);
+    bytes = _mm256_or_si256(bytes, bit_mask);
+    return _mm256_cmpeq_epi8(bytes, _mm256_set1_epi64x(-1));
+}
+
 // Unpack 32 4-bit fields into 32 bytes
 // The output vector contains 32 bytes, each one in [ 0 .. 15 ] interval
 static inline __m256i bytes_from_nibbles_32(const uint8_t * rsi)
@@ -673,15 +700,38 @@ typedef struct {
 } block_q4_3;
 static_assert(sizeof(block_q4_3) == 2 * sizeof(ggml_fp16_t) + QK4_3 / 2, "wrong q4_3 block size/padding");
 
+#define QK5_0 32
+typedef struct {
+    ggml_fp16_t d;         // delta
+    uint8_t qh[4];         // 5-th bit of quants
+    uint8_t qs[QK5_0 / 2]; // nibbles / quants
+} block_q5_0;
+static_assert(sizeof(block_q5_0) == sizeof(ggml_fp16_t) + sizeof(uint32_t) + QK5_0 / 2, "wrong q5_0 block size/padding");
+
+#define QK5_1 32
+typedef struct {
+    ggml_fp16_t d;         // delta
+    ggml_fp16_t m;         // min
+    uint8_t qh[4];         // 5-th bit of quants
+    uint8_t qs[QK5_1 / 2]; // nibbles / quants
+} block_q5_1;
+static_assert(sizeof(block_q5_1) == 2 * sizeof(ggml_fp16_t) + sizeof(uint32_t) + QK5_1 / 2, "wrong q5_1 block size/padding");
+
 #define QK8_0 32
 typedef struct {
     float   d;          // delta
-    float   s0;         // d * sum(qs[i]) low
-    float   s1;         // d * sum(qs[i]) high
     int8_t  qs[QK8_0];  // quants
 } block_q8_0;
-static_assert(sizeof(block_q8_0) == 3*sizeof(float) + QK8_0, "wrong q8_0 block size/padding");
+static_assert(sizeof(block_q8_0) == sizeof(float) + QK8_0, "wrong q8_0 block size/padding");
 
+#define QK8_1 32
+typedef struct {
+    float   d;          // delta
+    float   s0;         // d * sum(qs[i]) low
+    float   s1;         // d * sum(qs[i]) high
+    int8_t  qs[QK8_1];  // quants
+} block_q8_1;
+static_assert(sizeof(block_q8_1) == 3*sizeof(float) + QK8_1, "wrong q8_1 block size/padding");
 
 // reference implementation for deterministic creation of model files
 static void quantize_row_q4_0_reference(const float * restrict x, block_q4_0 * restrict y, int k) {
@@ -692,13 +742,17 @@ static void quantize_row_q4_0_reference(const float * restrict x, block_q4_0 * r
 
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
         float amax = 0.0f; // absolute max
+        float max = 0.0f;
 
         for (int l = 0; l < QK4_0; l++) {
             const float v = x[i*QK4_0 + l];
-            amax = MAX(amax, fabsf(v));
+            if (amax < fabsf(v)) {
+                amax = fabsf(v);
+                max = v;
+            }
         }
 
-        const float d = amax / ((1 << 3) - 1);
+        const float d = max / -8;
         const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
 
         y[i].d = d;
@@ -707,8 +761,8 @@ static void quantize_row_q4_0_reference(const float * restrict x, block_q4_0 * r
             const float v0 = x[i*QK4_0 + l + 0]*id;
             const float v1 = x[i*QK4_0 + l + 1]*id;
 
-            const uint8_t vi0 = (int8_t)roundf(v0) + 8;
-            const uint8_t vi1 = (int8_t)roundf(v1) + 8;
+            const uint8_t vi0 = MIN(15, (int8_t)roundf(v0) + 8);
+            const uint8_t vi1 = MIN(15, (int8_t)roundf(v1) + 8);
 
             assert(vi0 < 16);
             assert(vi1 < 16);
@@ -728,28 +782,42 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
 
 #if defined(__POWER9_VECTOR__)
     const vector float v85 = vec_splats(8.5f);
+    const vector signed int v15 = vec_splats(15);
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
-        float amax = 0.0f; // absolute max
+        float max = 0.0f;
+        float min = 0.0f;
 
         vector float srcv [8];
-        vector float asrcv[8];
-        vector float amaxv[8];
+        vector float maxv[8];
+        vector float minv[8];
 
         for (int l = 0; l < 8; l++) srcv[l]  = *(vector float *)(x + i*32 + 4*l);
-        for (int l = 0; l < 8; l++) asrcv[l] = vec_abs(srcv[l]);
-
-        for (int l = 0; l < 4; l++) amaxv[2*l] = vec_max(asrcv[2*l], asrcv[2*l+1]);
-        //for (int l = 0; l < 2; l++) amaxv[4*l] = vec_max(amaxv[4*l], amaxv[4*l+2]);
-        amaxv[0] = vec_max(amaxv[0], amaxv[2]);
-        amaxv[4] = vec_max(amaxv[4], amaxv[6]);
-        //for (int l = 0; l < 1; l++) amaxv[8*l] = vec_max(amaxv[8*l], amaxv[8*l+4]);
-        amaxv[0] = vec_max(amaxv[0], amaxv[4]);
-
-        amax = MAX(
-                MAX(vec_extract(amaxv[0], 0), vec_extract(amaxv[0], 1)),
-                MAX(vec_extract(amaxv[0], 2), vec_extract(amaxv[0], 3)));
-
-        const float d = amax / ((1 << 3) - 1);
+        //for (int l = 0; l < 8; l++) asrcv[l] = vec_abs(srcv[l]);
+
+        for (int l = 0; l < 4; l++) maxv[2*l] = vec_max(asrcv[2*l], asrcv[2*l+1]);
+        //for (int l = 0; l < 2; l++) maxv[4*l] = vec_max(maxv[4*l], maxv[4*l+2]);
+        maxv[0] = vec_max(maxv[0], maxv[2]);
+        maxv[4] = vec_max(maxv[4], maxv[6]);
+        //for (int l = 0; l < 1; l++) maxv[8*l] = vec_max(maxv[8*l], maxv[8*l+4]);
+        maxv[0] = vec_max(maxv[0], maxv[4]);
+
+        for (int l = 0; l < 4; l++) minv[2*l] = vec_min(asrcv[2*l], asrcv[2*l+1]);
+        //for (int l = 0; l < 2; l++) minv[4*l] = vec_min(minv[4*l], minv[4*l+2]);
+        minv[0] = vec_min(minv[0], minv[2]);
+        minv[4] = vec_min(minv[4], minv[6]);
+        //for (int l = 0; l < 1; l++) minv[8*l] = vec_min(minv[8*l], minv[8*l+4]);
+        minv[0] = vec_min(minv[0], minv[4]);
+
+
+        max = MAX(
+                MAX(vec_extract(maxv[0], 0), vec_extract(maxv[0], 1)),
+                MAX(vec_extract(maxv[0], 2), vec_extract(maxv[0], 3)));
+        min = MIN(
+                MIN(vec_extract(minv[0], 0), vec_extract(minv[0], 1)),
+                MIN(vec_extract(minv[0], 2), vec_extract(minv[0], 3)));
+
+        const float magnitude = max >= fabsf(min) ? max : min;
+        const float d = magnitude / -8;
         const float id = d ? 1.0/d : 0.0;
 
         y[i].d = d;
@@ -759,27 +827,33 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
         for (int l = 0; l < 8; l++) {
             const vector float vf  = vec_madd(srcv[l], vid, v85);
             const vector signed int vi = vec_signed(vf);
+            const vector signed int vc = vec_min(vi, v15);
 
-            pb[2*l + 0] = vec_extract(vi, 0) | (vec_extract(vi, 1) << 4);
-            pb[2*l + 1] = vec_extract(vi, 2) | (vec_extract(vi, 3) << 4);
+            pb[2*l + 0] = vec_extract(vc, 0) | (vec_extract(vc, 1) << 4);
+            pb[2*l + 1] = vec_extract(vc, 2) | (vec_extract(vc, 3) << 4);
         }
     }
 #elif __ARM_NEON
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
         float32x4_t srcv [8];
-        float32x4_t asrcv[8];
-        float32x4_t amaxv[8];
+        float32x4_t maxv[8];
+        float32x4_t minv[8];
 
         for (int l = 0; l < 8; l++) srcv[l]  = vld1q_f32(x + i*32 + 4*l);
-        for (int l = 0; l < 8; l++) asrcv[l] = vabsq_f32(srcv[l]);
 
-        for (int l = 0; l < 4; l++) amaxv[2*l] = vmaxq_f32(asrcv[2*l], asrcv[2*l+1]);
-        for (int l = 0; l < 2; l++) amaxv[4*l] = vmaxq_f32(amaxv[4*l], amaxv[4*l+2]);
-        for (int l = 0; l < 1; l++) amaxv[8*l] = vmaxq_f32(amaxv[8*l], amaxv[8*l+4]);
+        for (int l = 0; l < 4; l++) maxv[2*l] = vmaxq_f32(srcv[2*l], srcv[2*l+1]);
+        for (int l = 0; l < 2; l++) maxv[4*l] = vmaxq_f32(maxv[4*l], maxv[4*l+2]);
+        for (int l = 0; l < 1; l++) maxv[8*l] = vmaxq_f32(maxv[8*l], maxv[8*l+4]);
 
-        const float amax = vmaxvq_f32(amaxv[0]);
+        for (int l = 0; l < 4; l++) minv[2*l] = vminq_f32(srcv[2*l], srcv[2*l+1]);
+        for (int l = 0; l < 2; l++) minv[4*l] = vminq_f32(minv[4*l], minv[4*l+2]);
+        for (int l = 0; l < 1; l++) minv[8*l] = vminq_f32(minv[8*l], minv[8*l+4]);
+
+        const float max = vmaxvq_f32(maxv[0]);
+        const float min = vminvq_f32(minv[0]);
 
-        const float d = amax / ((1 << 3) - 1);
+        const float magnitude = max >= fabsf(min) ? max : min;
+        const float d = magnitude / -8;
         const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
 
         y[i].d = d;
@@ -788,9 +862,10 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
             const float32x4_t v  = vmulq_n_f32(srcv[l], id);
             const float32x4_t vf = vaddq_f32(v, vdupq_n_f32(8.5f));
             const int32x4_t   vi = vcvtq_s32_f32(vf);
+            const int32x4_t   vc = vminq_s32(vi, vdupq_n_s32(15));
 
-            y[i].qs[2*l + 0] = vgetq_lane_s32(vi, 0) | (vgetq_lane_s32(vi, 1) << 4);
-            y[i].qs[2*l + 1] = vgetq_lane_s32(vi, 2) | (vgetq_lane_s32(vi, 3) << 4);
+            y[i].qs[2*l + 0] = vgetq_lane_s32(vc, 0) | (vgetq_lane_s32(vc, 1) << 4);
+            y[i].qs[2*l + 1] = vgetq_lane_s32(vc, 2) | (vgetq_lane_s32(vc, 3) << 4);
         }
     }
 #elif defined(__AVX2__)
@@ -802,22 +877,31 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
         __m256 v3 = _mm256_loadu_ps( x + 24 );
         x += 32;
 
-        // Compute max(abs(e)) for the block
-        const __m256 signBit = _mm256_set1_ps( -0.0f );
-        __m256 maxAbs = _mm256_andnot_ps( signBit, v0 );
-        maxAbs = _mm256_max_ps( maxAbs, _mm256_andnot_ps( signBit, v1 ) );
-        maxAbs = _mm256_max_ps( maxAbs, _mm256_andnot_ps( signBit, v2 ) );
-        maxAbs = _mm256_max_ps( maxAbs, _mm256_andnot_ps( signBit, v3 ) );
+        // Compute max for the block
+        __m256 max  = _mm256_max_ps( v0, v1 );
+        __m256 maxTmp = _mm256_max_ps( v2, v3 );
+        max = _mm256_max_ps( max, maxTmp );
 
-        __m128 max4 = _mm_max_ps( _mm256_extractf128_ps( maxAbs, 1 ), _mm256_castps256_ps128( maxAbs ) );
+        __m128 max4 = _mm_max_ps( _mm256_extractf128_ps( max, 1 ), _mm256_castps256_ps128( max ) );
         max4 = _mm_max_ps( max4, _mm_movehl_ps( max4, max4 ) );
         max4 = _mm_max_ss( max4, _mm_movehdup_ps( max4 ) );
         const float maxScalar = _mm_cvtss_f32( max4 );
 
+        // Compute min for the block
+        __m256 min  = _mm256_min_ps( v0, v1 );
+        __m256 minTmp = _mm256_min_ps( v2, v3 );
+        min = _mm256_min_ps( min, minTmp );
+
+        __m128 min4 = _mm_min_ps( _mm256_extractf128_ps( min, 1 ), _mm256_castps256_ps128( min ) );
+        min4 = _mm_min_ps( min4, _mm_movehl_ps( min4, min4 ) );
+        min4 = _mm_min_ss( min4, _mm_movehdup_ps( min4 ) );
+        const float minScalar = _mm_cvtss_f32( min4 );
+
         // Quantize these floats
-        const float d = maxScalar / 7.0f;
+        const float magnitude = maxScalar >= fabsf(minScalar) ? maxScalar : minScalar;
+        const float d = magnitude / -8.0f;
         y[i].d = d;
-        const float id = ( maxScalar != 0.0f ) ? 7.0f / maxScalar : 0.0f;
+        const float id = ( magnitude != 0.0f ) ? -8.0f / magnitude : 0.0f;
         const __m256 mul = _mm256_set1_ps( id );
 
         // Apply the multiplier
@@ -850,9 +934,11 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
         const __m256i perm = _mm256_setr_epi32( 0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7 );
         i0 = _mm256_permutevar8x32_epi32( i0, perm );
 
-        // Apply offset to translate the range from [ -7 .. +7 ] into [ +1 .. +15 ]
+        // Apply offset and clamp to translate the range from [ -8 .. +8 ] into [ +0 .. +15 ]
         const __m256i off = _mm256_set1_epi8( 8 );
         i0 = _mm256_add_epi8( i0, off );
+        const __m256i maxNibble = _mm256_set1_epi8( 15 );
+        i0 = _mm256_min_epi8( i0, maxNibble );
 
         // Compress the vector into 4 bit/value, and store
         __m128i res = packNibbles( i0 );
@@ -867,22 +953,31 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
         __m256 v3 = _mm256_loadu_ps( x + 24 );
         x += 32;
 
-        // Compute max(abs(e)) for the block
-        const __m256 signBit = _mm256_set1_ps( -0.0f );
-        __m256 maxAbs = _mm256_andnot_ps( signBit, v0 );
-        maxAbs = _mm256_max_ps( maxAbs, _mm256_andnot_ps( signBit, v1 ) );
-        maxAbs = _mm256_max_ps( maxAbs, _mm256_andnot_ps( signBit, v2 ) );
-        maxAbs = _mm256_max_ps( maxAbs, _mm256_andnot_ps( signBit, v3 ) );
+        // Compute max for the block
+        __m256 max  = _mm256_max_ps( v0, v1 );
+        __m256 maxTmp = _mm256_max_ps( v2, v3 );
+        max = _mm256_max_ps( max, maxTmp );
 
-        __m128 max4 = _mm_max_ps( _mm256_extractf128_ps( maxAbs, 1 ), _mm256_castps256_ps128( maxAbs ) );
+        __m128 max4 = _mm_max_ps( _mm256_extractf128_ps( max, 1 ), _mm256_castps256_ps128( max ) );
         max4 = _mm_max_ps( max4, _mm_movehl_ps( max4, max4 ) );
         max4 = _mm_max_ss( max4, _mm_movehdup_ps( max4 ) );
         const float maxScalar = _mm_cvtss_f32( max4 );
 
+        // Compute min for the block
+        __m256 min  = _mm256_min_ps( v0, v1 );
+        __m256 minTmp = _mm256_min_ps( v2, v3 );
+        min = _mm256_min_ps( min, minTmp );
+
+        __m128 min4 = _mm_min_ps( _mm256_extractf128_ps( min, 1 ), _mm256_castps256_ps128( min ) );
+        min4 = _mm_min_ps( min4, _mm_movehl_ps( min4, min4 ) );
+        min4 = _mm_min_ss( min4, _mm_movehdup_ps( min4 ) );
+        const float minScalar = _mm_cvtss_f32( min4 );
+
         // Quantize these floats
-        const float d = maxScalar / 7.0f;
+        const float magnitude = maxScalar >= fabsf(minScalar) ? maxScalar : minScalar;
+        const float d = magnitude / -8.0f;
         y[i].d = d;
-        const float id = ( maxScalar != 0.0f ) ? 7.0f / maxScalar : 0.0f;
+        const float id = ( magnitude != 0.0f ) ? -8.0f / magnitude : 0.0f;
         const __m256 mul = _mm256_set1_ps( id );
 
         // Apply the multiplier
@@ -923,10 +1018,13 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
         ni0 = _mm_packs_epi16( ni0, ni2 );
         ni4 = _mm_packs_epi16( ni4, ni6 );
 
-        // Apply offset to translate the range from [ -7 .. +7 ] into [ +1 .. +15 ]
-        const __m128i off = _mm_set1_epi8( 8);
+        // Apply offset and clamp to translate the range from [ -8 .. +8 ] into [ +0 .. +15 ]
+        const __m128i off = _mm_set1_epi8( 8 );
         ni0 = _mm_add_epi8( ni0, off );
         ni4 = _mm_add_epi8( ni4, off );
+        const __m128i maxNibble = _mm_set1_epi8( 15 );
+        ni0 = _mm_min_epi8( ni0, maxNibble );
+        ni4 = _mm_min_epi8( ni4, maxNibble );
 
         // Compress the vector into 4 bit/value, and store
         __m128i res = packNibbles( ni0, ni4 );
@@ -934,24 +1032,32 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
     }
 #elif defined(__wasm_simd128__)
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
-        float amax = 0.0f; // absolute max
+        float max = 0.0f;
+        float min = 0.0f;
 
         v128_t srcv [8];
-        v128_t asrcv[8];
-        v128_t amaxv[8];
+        v128_t maxv[8];
+        v128_t minv[8];
 
         for (int l = 0; l < 8; l++) srcv[l]  = wasm_v128_load(x + i*32 + 4*l);
-        for (int l = 0; l < 8; l++) asrcv[l] = wasm_f32x4_abs(srcv[l]);
 
-        for (int l = 0; l < 4; l++) amaxv[2*l] = wasm_f32x4_max(asrcv[2*l], asrcv[2*l+1]);
-        for (int l = 0; l < 2; l++) amaxv[4*l] = wasm_f32x4_max(amaxv[4*l], amaxv[4*l+2]);
-        for (int l = 0; l < 1; l++) amaxv[8*l] = wasm_f32x4_max(amaxv[8*l], amaxv[8*l+4]);
+        for (int l = 0; l < 4; l++) maxv[2*l] = wasm_f32x4_max(srcv[2*l], srcv[2*l+1]);
+        for (int l = 0; l < 2; l++) maxv[4*l] = wasm_f32x4_max(maxv[4*l], maxv[4*l+2]);
+        for (int l = 0; l < 1; l++) maxv[8*l] = wasm_f32x4_max(maxv[8*l], maxv[8*l+4]);
+
+        for (int l = 0; l < 4; l++) minv[2*l] = wasm_f32x4_min(srcv[2*l], srcv[2*l+1]);
+        for (int l = 0; l < 2; l++) minv[4*l] = wasm_f32x4_min(minv[4*l], minv[4*l+2]);
+        for (int l = 0; l < 1; l++) minv[8*l] = wasm_f32x4_min(minv[8*l], minv[8*l+4]);
 
-        amax = MAX(
-                MAX(wasm_f32x4_extract_lane(amaxv[0], 0), wasm_f32x4_extract_lane(amaxv[0], 1)),
-                MAX(wasm_f32x4_extract_lane(amaxv[0], 2), wasm_f32x4_extract_lane(amaxv[0], 3)));
+        max = MAX(
+                MAX(wasm_f32x4_extract_lane(maxv[0], 0), wasm_f32x4_extract_lane(maxv[0], 1)),
+                MAX(wasm_f32x4_extract_lane(maxv[0], 2), wasm_f32x4_extract_lane(maxv[0], 3)));
+        min = MIN(
+                MIN(wasm_f32x4_extract_lane(minv[0], 0), wasm_f32x4_extract_lane(minv[0], 1)),
+                MIN(wasm_f32x4_extract_lane(minv[0], 2), wasm_f32x4_extract_lane(minv[0], 3)));
 
-        const float d = amax / ((1 << 3) - 1);
+        const float magnitude = max >= fabsf(min) ? max : min;
+        const float d = magnitude / -8;
         const float id = d ? 1.0/d : 0.0;
 
         y[i].d = d;
@@ -960,9 +1066,10 @@ static void quantize_row_q4_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
             const v128_t v  = wasm_f32x4_mul(srcv[l], wasm_f32x4_splat(id));
             const v128_t vf = wasm_f32x4_add(v, wasm_f32x4_splat(8.5f));
             const v128_t vi = wasm_i32x4_trunc_sat_f32x4(vf);
+            const v128_t vc = wasm_i32x4_min_u(vi, wasm_i32x4_splat(15));
 
-            y[i].qs[2*l + 0] = wasm_i32x4_extract_lane(vi, 0) | (wasm_i32x4_extract_lane(vi, 1) << 4);
-            y[i].qs[2*l + 1] = wasm_i32x4_extract_lane(vi, 2) | (wasm_i32x4_extract_lane(vi, 3) << 4);
+            y[i].qs[2*l + 0] = wasm_i32x4_extract_lane(vc, 0) | (wasm_i32x4_extract_lane(vc, 1) << 4);
+            y[i].qs[2*l + 1] = wasm_i32x4_extract_lane(vc, 2) | (wasm_i32x4_extract_lane(vc, 3) << 4);
         }
     }
 #else
@@ -1143,13 +1250,17 @@ static void quantize_row_q4_2_reference(const float * restrict x, block_q4_2 * r
 
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
         float amax = 0.0f; // absolute max
+        float max = 0.0f;
 
         for (int l = 0; l < QK4_2; l++) {
             const float v = x[i*QK4_2 + l];
-            amax = MAX(amax, fabsf(v));
+            if (amax < fabsf(v)) {
+                amax = fabsf(v);
+                max = v;
+            }
         }
 
-        const float d = amax / ((1 << 3) - 1);
+        const float d = max / -8;
 
         const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
 
@@ -1159,93 +1270,14 @@ static void quantize_row_q4_2_reference(const float * restrict x, block_q4_2 * r
             const float v0 = x[i*QK4_2 + l + 0]*id;
             const float v1 = x[i*QK4_2 + l + 1]*id;
 
-            const uint8_t vi0 = (uint8_t)(v0 + 8.5f);
-            const uint8_t vi1 = (uint8_t)(v1 + 8.5f);
-
-            assert(vi0 < 16);
-            assert(vi1 < 16);
-
-            y[i].qs[l/2] = vi0 | (vi1 << 4);
-        }
-    }
-}
-
-static inline int nearest_int(float fval) {
-    assert(fval <= 4194303.f);
-    float val = fval + 12582912.f;
-    int i; memcpy(&i, &val, sizeof(int));
-    return (i & 0x007fffff) - 0x00400000;
-}
-
-static float kquantize_q4_with_bounds(int n, int nmin, int nmax, const float * restrict X, int nCandidates,
-        const float * restrict candidates, int8_t * restrict L) {
-    assert (nmin >= INT8_MIN);
-    assert (nmax <= INT8_MAX);
-    float amax = 0;
-    for (int i=0; i<n; ++i) amax = MAX(amax, fabsf(X[i]));
-    if (!amax) { // all zero
-        for (int i=0; i<n; ++i) L[i] = 0;
-        return 1.f;
-    }
-    float best = 0, bestScale = 0;
-    for (int si=0; si<nCandidates; ++si) {
-        float iscale = candidates[si]/amax;
-        float sumlxP = 0; int suml2P = 0;
-        float sumlxM = 0; int suml2M = 0;
-        for (int i=0; i<n; ++i) {
-            int l = nearest_int(iscale*X[i]);
-            int lp = MAX(nmin, MIN(nmax, +l));
-            int lm = MAX(nmin, MIN(nmax, -l));
-            sumlxP += X[i]*lp; suml2P += lp*lp;
-            sumlxM += X[i]*lm; suml2M += lm*lm;
-        }
-        float sumlxP2 = sumlxP*sumlxP;
-        float sumlxM2 = sumlxM*sumlxM;
-        if (sumlxP2*suml2M > sumlxM2*suml2P) {
-            if (sumlxP2 > best*suml2P) {
-                best = sumlxP2/suml2P; bestScale = iscale;
-            }
-        } else {
-            if (sumlxM2 > best*suml2M) {
-                best = sumlxM2/suml2M; bestScale = -iscale;
-            }
-        }
-    }
-    float sumlx = 0; int suml2 = 0;
-    for (int i=0; i<n; ++i) {
-        int l = nearest_int(bestScale*X[i]);
-        l = MAX(nmin, MIN(nmax, l));
-        sumlx += X[i]*l; suml2 += l*l;
-        L[i] = l;
-    }
-    float scale = sumlx/suml2;
-    return scale;
-}
-
-static void quantize_row_q4_2_rmse(const float * restrict x, block_q4_2 * restrict y, int k) {
-#define CANDIDATE_COUNT 8
-    static const float candidates[CANDIDATE_COUNT] = { +8.7f, +8.3f, +8.1f, +7.8f, +7.3f, +7.0f, +6.3f, +5.7f };
-    assert(k % QK4_2 == 0);
-
-    int8_t L[QK4_2];
-
-    const int nb = k / QK4_2;
-
-    for (int i = 0; i < nb; i++) {
-        float scale = kquantize_q4_with_bounds(QK4_2, -8, 7, x, CANDIDATE_COUNT, candidates, L);
-        y[i].d = GGML_FP32_TO_FP16(scale);
-
-        for (int l = 0; l < QK4_2; l += 2) {
-            const uint8_t vi0 = (uint8_t)(L[l+0] + 8);
-            const uint8_t vi1 = (uint8_t)(L[l+1] + 8);
+            const uint8_t vi0 = MIN(15, (uint8_t)(v0 + 8.5f));
+            const uint8_t vi1 = MIN(15, (uint8_t)(v1 + 8.5f));
 
             assert(vi0 < 16);
             assert(vi1 < 16);
 
             y[i].qs[l/2] = vi0 | (vi1 << 4);
         }
-
-        x += QK4_2;
     }
 }
 
@@ -1254,9 +1286,7 @@ static void quantize_row_q4_2(const float * restrict x, void * restrict vy, int
 
     block_q4_2 * restrict y = vy;
 
-    //quantize_row_q4_2_reference(x, y, k);
-    // This produces the exact same format, just better match to the input floats ("better" as measured by RMSE)
-    quantize_row_q4_2_rmse(x, y, k);
+    quantize_row_q4_2_reference(x, y, k);
 }
 
 static void quantize_row_q4_3_reference(const float * restrict x, block_q4_3 * restrict y, int k) {
@@ -1302,6 +1332,103 @@ static void quantize_row_q4_3(const float * restrict x, void * restrict vy, int
     quantize_row_q4_3_reference(x, y, k);
 }
 
+static void quantize_row_q5_0_reference(const float * restrict x, block_q5_0 * restrict y, int k) {
+    assert(k % QK5_0 == 0);
+    const int nb = k / QK5_0;
+
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        float amax = 0.0f; // absolute max
+        float max = 0.0f;
+
+        for (int l = 0; l < QK5_0; l++) {
+            const float v = x[i*QK5_0 + l];
+            if (amax < fabsf(v)) {
+                amax = fabsf(v);
+                max = v;
+            }
+        }
+
+        const float d = max / -16;
+        const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
+
+        y[i].d = GGML_FP32_TO_FP16(d);
+
+        uint32_t qh = 0;
+
+        for (int l = 0; l < QK5_0; l += 2) {
+            const float v0 = x[i*QK5_0 + l + 0]*id;
+            const float v1 = x[i*QK5_0 + l + 1]*id;
+
+            const uint32_t vi0 = MIN(31, (int) (v0 + 16.5f));
+            const uint32_t vi1 = MIN(31, (int) (v1 + 16.5f));
+
+            y[i].qs[l/2] = (vi0 & 0x0F) | ((vi1 & 0x0F) << 4);
+
+            // get the 5-th bit and store it in qh at the right position
+            qh |= ((vi0 & 0x10) >> 4) << (l + 0);
+            qh |= ((vi1 & 0x10) >> 4) << (l + 1);
+        }
+
+        memcpy(&y[i].qh, &qh, sizeof(y[i].qh));
+    }
+}
+
+static void quantize_row_q5_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int k) {
+    assert(k % QK5_0 == 0);
+
+    block_q5_0 * restrict y = vy;
+
+    quantize_row_q5_0_reference(x, y, k);
+}
+
+static void quantize_row_q5_1_reference(const float * restrict x, block_q5_1 * restrict y, int k) {
+    assert(k % QK5_1 == 0);
+    const int nb = k / QK5_1;
+
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        float min = FLT_MAX;
+        float max = -FLT_MAX;
+
+        for (int l = 0; l < QK5_1; l++) {
+            const float v = x[i*QK5_1 + l];
+            if (v < min) min = v;
+            if (v > max) max = v;
+        }
+
+        const float d = (max - min) / ((1 << 5) - 1);
+        const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
+
+        y[i].d = GGML_FP32_TO_FP16(d);
+        y[i].m = GGML_FP32_TO_FP16(min);
+
+        uint32_t qh = 0;
+
+        for (int l = 0; l < QK5_1; l += 2) {
+            const float v0 = (x[i*QK5_1 + l + 0] - min)*id;
+            const float v1 = (x[i*QK5_1 + l + 1] - min)*id;
+
+            const uint32_t vi0 = (int) (v0 + 0.5f);
+            const uint32_t vi1 = (int) (v1 + 0.5f);
+
+            y[i].qs[l/2] = (vi0 & 0x0F) | ((vi1 & 0x0F) << 4);
+
+            // get the 5-th bit and store it in qh at the right position
+            qh |= ((vi0 & 0x10) >> 4) << (l + 0);
+            qh |= ((vi1 & 0x10) >> 4) << (l + 1);
+        }
+
+        memcpy(&y[i].qh, &qh, sizeof(y[i].qh));
+    }
+}
+
+static void quantize_row_q5_1(const float * restrict x, void * restrict vy, int k) {
+    assert(k % QK5_1 == 0);
+
+    block_q5_1 * restrict y = vy;
+
+    quantize_row_q5_1_reference(x, y, k);
+}
+
 // reference implementation for deterministic creation of model files
 static void quantize_row_q8_0_reference(const float * restrict x, block_q8_0 * restrict y, int k) {
     assert(k % QK8_0 == 0);
@@ -1320,18 +1447,52 @@ static void quantize_row_q8_0_reference(const float * restrict x, block_q8_0 * r
 
         y[i].d = d;
 
+        for (int l = 0; l < QK8_0; ++l) {
+            const float v0 = x[i*QK8_0 + l]*id;
+
+            y[i].qs[l] = roundf(v0);
+        }
+    }
+}
+
+static void quantize_row_q8_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int k) {
+    assert(k % QK8_0 == 0);
+
+    block_q8_0 * restrict y = vy;
+
+    quantize_row_q8_0_reference(x, y, k);
+}
+
+// reference implementation for deterministic creation of model files
+static void quantize_row_q8_1_reference(const float * restrict x, block_q8_1 * restrict y, int k) {
+    assert(k % QK8_1 == 0);
+    const int nb = k / QK8_1;
+
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        float amax = 0.0f; // absolute max
+
+        for (int l = 0; l < QK8_1; l++) {
+            const float v = x[i*QK8_1 + l];
+            amax = MAX(amax, fabsf(v));
+        }
+
+        const float d = amax / ((1 << 7) - 1);
+        const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
+
+        y[i].d = d;
+
         int sum0 = 0;
         int sum1 = 0;
 
-        for (int l = 0; l < QK8_0/2; ++l) {
-            const float v0 = x[i*QK8_0           + l]*id;
-            const float v1 = x[i*QK8_0 + QK8_0/2 + l]*id;
+        for (int l = 0; l < QK8_1/2; ++l) {
+            const float v0 = x[i*QK8_1           + l]*id;
+            const float v1 = x[i*QK8_1 + QK8_1/2 + l]*id;
 
             y[i].qs[          l] = roundf(v0);
-            y[i].qs[QK8_0/2 + l] = roundf(v1);
+            y[i].qs[QK8_1/2 + l] = roundf(v1);
 
             sum0 += y[i].qs[          l];
-            sum1 += y[i].qs[QK8_0/2 + l];
+            sum1 += y[i].qs[QK8_1/2 + l];
         }
 
         y[i].s0 = d * sum0;
@@ -1339,11 +1500,11 @@ static void quantize_row_q8_0_reference(const float * restrict x, block_q8_0 * r
     }
 }
 
-static void quantize_row_q8_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int k) {
-    assert(k % QK8_0 == 0);
-    const int nb = k / QK8_0;
+static void quantize_row_q8_1(const float * restrict x, void * restrict vy, int k) {
+    assert(k % QK8_1 == 0);
+    const int nb = k / QK8_1;
 
-    block_q8_0 * restrict y = vy;
+    block_q8_1 * restrict y = vy;
 
 #if defined(__ARM_NEON)
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
@@ -1497,7 +1658,7 @@ static void quantize_row_q8_0(const float * restrict x, void * restrict vy, int
     }
 #else
     // scalar
-    quantize_row_q8_0_reference(x, y, k);
+    quantize_row_q8_1_reference(x, y, k);
 #endif
 }
 
@@ -1551,7 +1712,7 @@ static void dequantize_row_q4_0(const void * restrict vx, float * restrict y, in
             const uint8x8_t v8 = vld1_u8(pp + l/2);
 
             // Expand 4-bit qs to 8-bit bytes
-            const uint8x8_t v0 = vand_u8(v8, vdup_n_u8(0x0f));
+            const uint8x8_t v0 = vand_u8(v8, vdup_n_u8(0x0F));
             const uint8x8_t v1 = vshr_n_u8(v8, 4);
 
             // Convert to signed 8-bit integers
@@ -1601,7 +1762,7 @@ static void dequantize_row_q4_0(const void * restrict vx, float * restrict y, in
         for (int l = 0; l < QK4_0; l += 2) {
             const uint8_t vi = pp[l/2];
 
-            const int8_t vi0 = vi & 0xf;
+            const int8_t vi0 = vi & 0x0F;
             const int8_t vi1 = vi >> 4;
 
             const float v0 = (vi0 - 8)*d;
@@ -1667,7 +1828,7 @@ static void dequantize_row_q4_1(const void * restrict vx, float * restrict y, in
             const uint8x8_t v8 = vld1_u8(pp + l/2);
 
             // Expand 4-bit qs to 8-bit bytes
-            const uint8x8_t v0 = vand_u8(v8, vdup_n_u8(0x0f));
+            const uint8x8_t v0 = vand_u8(v8, vdup_n_u8(0x0F));
             const uint8x8_t v1 = vshr_n_u8(v8, 4);
 
             // Interleave and combine
@@ -1709,7 +1870,7 @@ static void dequantize_row_q4_1(const void * restrict vx, float * restrict y, in
         for (int l = 0; l < QK4_1; l += 2) {
             const uint8_t vi = pp[l/2];
 
-            const int8_t vi0 = vi & 0xf;
+            const int8_t vi0 = vi & 0x0F;
             const int8_t vi1 = vi >> 4;
 
             const float v0 = vi0*d + m;
@@ -1739,7 +1900,7 @@ static void dequantize_row_q4_2(const void * restrict vx, float * restrict y, in
         for (int l = 0; l < QK4_2; l += 2) {
             const uint8_t vi = pp[l/2];
 
-            const int8_t vi0 = vi & 0xf;
+            const int8_t vi0 = vi & 0x0F;
             const int8_t vi1 = vi >> 4;
 
             const float v0 = (vi0 - 8)*d;
@@ -1769,7 +1930,7 @@ static void dequantize_row_q4_3(const void * restrict vx, float * restrict y, in
         for (int l = 0; l < QK4_3; l += 2) {
             const uint8_t vi = pp[l/2];
 
-            const int8_t vi0 = vi & 0xf;
+            const int8_t vi0 = vi & 0x0F;
             const int8_t vi1 = vi >> 4;
 
             const float v0 = vi0*d + m;
@@ -1784,10 +1945,103 @@ static void dequantize_row_q4_3(const void * restrict vx, float * restrict y, in
     }
 }
 
+static void dequantize_row_q5_0(const void * restrict vx, float * restrict y, int k) {
+    assert(k % QK5_0 == 0);
+    const int nb = k / QK5_0;
+
+    const block_q5_0 * restrict x = vx;
+
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        const float d = GGML_FP16_TO_FP32(x[i].d);
+
+        const uint8_t * restrict pp = x[i].qs;
+
+        uint32_t qh;
+        memcpy(&qh, x[i].qh, sizeof(qh));
+
+        for (int l = 0; l < QK5_0; l += 2) {
+            const uint8_t vi = pp[l/2];
+
+            // extract the 5-th bit from qh
+            const uint8_t vh0 = ((qh & (1 << (l + 0))) >> (l + 0)) << 4;
+            const uint8_t vh1 = ((qh & (1 << (l + 1))) >> (l + 1)) << 4;
+
+            const int8_t vi0 = (vi & 0x0F) | vh0;
+            const int8_t vi1 = (vi >>   4) | vh1;
+
+            const float v0 = (vi0 - 16)*d;
+            const float v1 = (vi1 - 16)*d;
+
+            y[i*QK5_0 + l + 0] = v0;
+            y[i*QK5_0 + l + 1] = v1;
+
+            assert(!isnan(y[i*QK5_0 + l + 0]));
+            assert(!isnan(y[i*QK5_0 + l + 1]));
+        }
+    }
+}
+
+static void dequantize_row_q5_1(const void * restrict vx, float * restrict y, int k) {
+    assert(k % QK5_1 == 0);
+    const int nb = k / QK5_1;
+
+    const block_q5_1 * restrict x = vx;
+
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        const float d = GGML_FP16_TO_FP32(x[i].d);
+        const float m = GGML_FP16_TO_FP32(x[i].m);
+
+        const uint8_t * restrict pp = x[i].qs;
+
+        uint32_t qh;
+        memcpy(&qh, x[i].qh, sizeof(qh));
+
+        for (int l = 0; l < QK5_1; l += 2) {
+            const uint8_t vi = pp[l/2];
+
+            // extract the 5-th bit from qh
+            const uint8_t vh0 = ((qh & (1 << (l + 0))) >> (l + 0)) << 4;
+            const uint8_t vh1 = ((qh & (1 << (l + 1))) >> (l + 1)) << 4;
+
+            const uint8_t vi0 = (vi & 0x0F) | vh0;
+            const uint8_t vi1 = (vi >>   4) | vh1;
+
+            const float v0 = vi0*d + m;
+            const float v1 = vi1*d + m;
+
+            y[i*QK5_1 + l + 0] = v0;
+            y[i*QK5_1 + l + 1] = v1;
+
+            assert(!isnan(y[i*QK5_1 + l + 0]));
+            assert(!isnan(y[i*QK5_1 + l + 1]));
+        }
+    }
+}
+
+static void dequantize_row_q8_0(const void * restrict vx, float * restrict y, int k) {
+    assert(k % QK8_0 == 0);
+    const int nb = k / QK8_0;
+
+    const block_q8_0 * restrict x = vx;
+
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        const float d = x[i].d;
+
+        const int8_t * restrict pp = x[i].qs;
+
+        for (int l = 0; l < QK8_0; ++l) {
+            y[i*QK8_0 + l] = pp[l]*d;
+        }
+    }
+}
+
 static void ggml_vec_dot_q4_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
-static void ggml_vec_dot_q4_1_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
+static void ggml_vec_dot_q4_1_q8_1(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
 static void ggml_vec_dot_q4_2_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
-static void ggml_vec_dot_q4_3_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
+static void ggml_vec_dot_q4_3_q8_1(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
+static void ggml_vec_dot_q5_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
+static void ggml_vec_dot_q5_1_q8_1(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
+static void ggml_vec_dot_q8_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy);
 
 static const quantize_fns_t quantize_fns[GGML_TYPE_COUNT] = {
     [GGML_TYPE_Q4_0] = {
@@ -1796,34 +2050,63 @@ static const quantize_fns_t quantize_fns[GGML_TYPE_COUNT] = {
         .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q4_0_reference,
         .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_0,
         .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q4_0_q8_0,
+        .vec_dot_type             = GGML_TYPE_Q8_0,
     },
     [GGML_TYPE_Q4_1] = {
         .dequantize_row_q         = dequantize_row_q4_1,
         .quantize_row_q           = quantize_row_q4_1,
         .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q4_1_reference,
-        .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_0,
-        .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q4_1_q8_0,
+        .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_1,
+        .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q4_1_q8_1,
+        .vec_dot_type             = GGML_TYPE_Q8_1,
     },
     [GGML_TYPE_Q4_2] = {
         .dequantize_row_q         = dequantize_row_q4_2,
         .quantize_row_q           = quantize_row_q4_2,
-        .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q4_2_rmse, //quantize_row_q4_2_reference,
+        .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q4_2_reference,
         .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_0,
         .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q4_2_q8_0,
+        .vec_dot_type             = GGML_TYPE_Q8_0,
     },
     [GGML_TYPE_Q4_3] = {
         .dequantize_row_q         = dequantize_row_q4_3,
         .quantize_row_q           = quantize_row_q4_3,
-        .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q4_3_reference, // TODO: RMSE optimization
+        .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q4_3_reference,
+        .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_1,
+        .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q4_3_q8_1,
+        .vec_dot_type             = GGML_TYPE_Q8_1,
+    },
+    [GGML_TYPE_Q5_0] = {
+        .dequantize_row_q         = dequantize_row_q5_0,
+        .quantize_row_q           = quantize_row_q5_0,
+        .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q5_0_reference,
         .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_0,
-        .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q4_3_q8_0,
+        .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q5_0_q8_0,
+        .vec_dot_type             = GGML_TYPE_Q8_0,
+    },
+    [GGML_TYPE_Q5_1] = {
+        .dequantize_row_q         = dequantize_row_q5_1,
+        .quantize_row_q           = quantize_row_q5_1,
+        .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q5_1_reference,
+        .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_1,
+        .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q5_1_q8_1,
+        .vec_dot_type             = GGML_TYPE_Q8_1,
     },
     [GGML_TYPE_Q8_0] = {
-        .dequantize_row_q         = NULL,   // TODO
+        .dequantize_row_q         = dequantize_row_q8_0,
         .quantize_row_q           = quantize_row_q8_0,
         .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q8_0_reference,
         .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_0,
+        .vec_dot_q                = ggml_vec_dot_q8_0_q8_0,
+        .vec_dot_type             = GGML_TYPE_Q8_0,
+    },
+    [GGML_TYPE_Q8_1] = {
+        .dequantize_row_q         = NULL,   // TODO
+        .quantize_row_q           = quantize_row_q8_1,
+        .quantize_row_q_reference = (quantize_row_q_t) quantize_row_q8_1_reference,
+        .quantize_row_q_dot       = quantize_row_q8_1,
         .vec_dot_q                = NULL,   // TODO
+        .vec_dot_type             = GGML_TYPE_Q8_1,
     },
 };
 
@@ -2439,17 +2722,14 @@ static void ggml_vec_dot_q4_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
     float32x4_t sumv0 = vdupq_n_f32(0.0f);
     float32x4_t sumv1 = vdupq_n_f32(0.0f);
 
-    float sum8 = 0;
-
     for (int i = 0; i < nb; i += 2) {
         const block_q4_0 * restrict x0 = &x[i + 0];
         const block_q4_0 * restrict x1 = &x[i + 1];
         const block_q8_0 * restrict y0 = &y[i + 0];
         const block_q8_0 * restrict y1 = &y[i + 1];
 
-        sum8 += x0->d * (y0->s0 + y0->s1) + x1->d * (y1->s0 + y1->s1);
-
-        const uint8x16_t m4b   = vdupq_n_u8(0xf);
+        const uint8x16_t m4b   = vdupq_n_u8(0x0F);
+        const int8x16_t  s8b   = vdupq_n_s8(0x8);
 
         const uint8x16_t v0_0 = vld1q_u8(x0->qs);
         const uint8x16_t v0_1 = vld1q_u8(x1->qs);
@@ -2460,6 +2740,12 @@ static void ggml_vec_dot_q4_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
         const int8x16_t v0_1l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0_1, m4b));
         const int8x16_t v0_1h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0_1, 4));
 
+        // sub 8
+        const int8x16_t v0_0ls = vsubq_s8(v0_0l, s8b);
+        const int8x16_t v0_0hs = vsubq_s8(v0_0h, s8b);
+        const int8x16_t v0_1ls = vsubq_s8(v0_1l, s8b);
+        const int8x16_t v0_1hs = vsubq_s8(v0_1h, s8b);
+
         // load y
         const int8x16_t v1_0l = vld1q_s8(y0->qs);
         const int8x16_t v1_0h = vld1q_s8(y0->qs + 16);
@@ -2474,21 +2760,21 @@ static void ggml_vec_dot_q4_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
 
 #if defined(__ARM_FEATURE_DOTPROD)
         // dot product into int32x4_t
-        const int32x4_t p_0 = vdotq_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0l, v1_0ls), v0_0h, v1_0hs);
-        const int32x4_t p_1 = vdotq_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_1l, v1_1ls), v0_1h, v1_1hs);
+        const int32x4_t p_0 = vdotq_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0ls, v1_0ls), v0_0hs, v1_0hs);
+        const int32x4_t p_1 = vdotq_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_1ls, v1_1ls), v0_1hs, v1_1hs);
 
         sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vcvtq_f32_s32(p_0), x0->d*y0->d);
         sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vcvtq_f32_s32(p_1), x1->d*y1->d);
 #else
-        const int16x8_t pl0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0l), vget_low_s8 (v1_0ls));
-        const int16x8_t pl0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0l), vget_high_s8(v1_0ls));
-        const int16x8_t ph0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0h), vget_low_s8 (v1_0hs));
-        const int16x8_t ph0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0h), vget_high_s8(v1_0hs));
+        const int16x8_t pl0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0ls), vget_low_s8 (v1_0ls));
+        const int16x8_t pl0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0ls), vget_high_s8(v1_0ls));
+        const int16x8_t ph0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0hs), vget_low_s8 (v1_0hs));
+        const int16x8_t ph0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0hs), vget_high_s8(v1_0hs));
 
-        const int16x8_t pl1l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_1l), vget_low_s8 (v1_1ls));
-        const int16x8_t pl1h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_1l), vget_high_s8(v1_1ls));
-        const int16x8_t ph1l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_1h), vget_low_s8 (v1_1hs));
-        const int16x8_t ph1h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_1h), vget_high_s8(v1_1hs));
+        const int16x8_t pl1l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_1ls), vget_low_s8 (v1_1ls));
+        const int16x8_t pl1h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_1ls), vget_high_s8(v1_1ls));
+        const int16x8_t ph1l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_1hs), vget_low_s8 (v1_1hs));
+        const int16x8_t ph1h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_1hs), vget_high_s8(v1_1hs));
 
         const int32x4_t pl0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(pl0l), vpaddlq_s16(pl0h));
         const int32x4_t ph0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(ph0l), vpaddlq_s16(ph0h));
@@ -2500,7 +2786,7 @@ static void ggml_vec_dot_q4_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
 #endif
     }
 
-    *s = vaddvq_f32(sumv0) + vaddvq_f32(sumv1) - 8 * sum8;
+    *s = vaddvq_f32(sumv0) + vaddvq_f32(sumv1);
 #elif defined(__AVX2__)
     // Initialize accumulator with zeros
     __m256 acc = _mm256_setzero_ps();
@@ -2578,8 +2864,8 @@ static void ggml_vec_dot_q4_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
         for (int j = 0; j < QK8_0/2; j++) {
             const uint8_t v0 = p0[j];
 
-            const int i0 = (int8_t) (v0 & 0xf) - 8;
-            const int i1 = (int8_t) (v0 >> 4)  - 8;
+            const int i0 = (int8_t) (v0 & 0x0F) - 8;
+            const int i1 = (int8_t) (v0 >>   4) - 8;
 
             const int i2 = p1[2*j + 0];
             const int i3 = p1[2*j + 1];
@@ -2592,14 +2878,14 @@ static void ggml_vec_dot_q4_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
 #endif
 }
 
-static void ggml_vec_dot_q4_1_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy) {
-    const int nb = n / QK8_0;
+static void ggml_vec_dot_q4_1_q8_1(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy) {
+    const int nb = n / QK8_1;
 
-    assert(n % QK8_0 == 0);
+    assert(n % QK8_1 == 0);
     assert(nb % 2 == 0);
 
     const block_q4_1 * restrict x = vx;
-    const block_q8_0 * restrict y = vy;
+    const block_q8_1 * restrict y = vy;
 
     // TODO: add AVX / WASM SIMD / etc
 #if defined(__ARM_NEON)
@@ -2611,12 +2897,12 @@ static void ggml_vec_dot_q4_1_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
     for (int i = 0; i < nb; i += 2) {
         const block_q4_1 * restrict x0 = &x[i + 0];
         const block_q4_1 * restrict x1 = &x[i + 1];
-        const block_q8_0 * restrict y0 = &y[i + 0];
-        const block_q8_0 * restrict y1 = &y[i + 1];
+        const block_q8_1 * restrict y0 = &y[i + 0];
+        const block_q8_1 * restrict y1 = &y[i + 1];
 
         summs += x0->m * (y0->s0 + y0->s1) + x1->m * (y1->s0 + y1->s1);
 
-        const uint8x16_t m4b = vdupq_n_u8(0xf);
+        const uint8x16_t m4b = vdupq_n_u8(0x0F);
 
         const uint8x16_t v0_0 = vld1q_u8(x0->qs);
         const uint8x16_t v0_1 = vld1q_u8(x1->qs);
@@ -2710,11 +2996,11 @@ static void ggml_vec_dot_q4_1_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
         const  int8_t * restrict p1 = y[i].qs;
 
         // TODO: this is very slow ..
-        for (int j = 0; j < QK8_0/2; j++) {
+        for (int j = 0; j < QK8_1/2; j++) {
             const uint8_t v0 = p0[j];
 
-            const float f0 = d0*(v0 & 0xf) + m0;
-            const float f1 = d0*(v0 >> 4)  + m0;
+            const float f0 = d0*(v0 & 0x0F) + m0;
+            const float f1 = d0*(v0 >>   4) + m0;
 
             const float f2 = d1*p1[2*j + 0];
             const float f3 = d1*p1[2*j + 1];
@@ -2749,71 +3035,342 @@ static void ggml_vec_dot_q4_2_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
         const block_q8_0 * restrict y0 = &y[i + 0];
         const block_q8_0 * restrict y1 = &y[i + 1];
 
-        const uint8x16_t m4b   = vdupq_n_u8(0xf);
+        const uint8x16_t m4b   = vdupq_n_u8(0x0F);
         const int8x16_t  s8b   = vdupq_n_s8(0x8);
 
-        const uint8x16_t v0_0 = vcombine_u8(vld1_u8(x0_0->qs), vld1_u8(x0_1->qs));
-        const uint8x16_t v0_1 = vcombine_u8(vld1_u8(x1_0->qs), vld1_u8(x1_1->qs));
+        const uint8x16_t v0_0 = vcombine_u8(vld1_u8(x0_0->qs), vld1_u8(x0_1->qs));
+        const uint8x16_t v0_1 = vcombine_u8(vld1_u8(x1_0->qs), vld1_u8(x1_1->qs));
+
+        // 4-bit -> 8-bit
+        const int8x16_t v0_0l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0_0, m4b));
+        const int8x16_t v0_0h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0_0, 4));
+        const int8x16_t v0_1l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0_1, m4b));
+        const int8x16_t v0_1h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0_1, 4));
+
+        // sub 8
+        const int8x16_t v0_0ls = vsubq_s8(v0_0l, s8b);
+        const int8x16_t v0_0hs = vsubq_s8(v0_0h, s8b);
+        const int8x16_t v0_1ls = vsubq_s8(v0_1l, s8b);
+        const int8x16_t v0_1hs = vsubq_s8(v0_1h, s8b);
+
+        // interleave
+        const int8x16_t v0_0lz = vzip1q_s8(v0_0ls, v0_0hs);
+        const int8x16_t v0_0hz = vzip2q_s8(v0_0ls, v0_0hs);
+        const int8x16_t v0_1lz = vzip1q_s8(v0_1ls, v0_1hs);
+        const int8x16_t v0_1hz = vzip2q_s8(v0_1ls, v0_1hs);
+
+        // load y
+        const int8x16_t v1_0l = vld1q_s8(y0->qs);
+        const int8x16_t v1_0h = vld1q_s8(y0->qs + 16);
+        const int8x16_t v1_1l = vld1q_s8(y1->qs);
+        const int8x16_t v1_1h = vld1q_s8(y1->qs + 16);
+
+#if defined(__ARM_FEATURE_DOTPROD)
+        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vaddq_f32(
+                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0lz, v1_0l)), GGML_FP16_TO_FP32(x0_0->d)),
+                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0hz, v1_0h)), GGML_FP16_TO_FP32(x0_1->d))), y0->d);
+
+        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vaddq_f32(
+                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_1lz, v1_1l)), GGML_FP16_TO_FP32(x1_0->d)),
+                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_1hz, v1_1h)), GGML_FP16_TO_FP32(x1_1->d))), y1->d);
+#else
+        const int16x8_t pl0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0lz), vget_low_s8 (v1_0l));
+        const int16x8_t pl0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0lz), vget_high_s8(v1_0l));
+        const int16x8_t ph0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0hz), vget_low_s8 (v1_0h));
+        const int16x8_t ph0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0hz), vget_high_s8(v1_0h));
+
+        const int16x8_t pl1l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_1lz), vget_low_s8 (v1_1l));
+        const int16x8_t pl1h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_1lz), vget_high_s8(v1_1l));
+        const int16x8_t ph1l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_1hz), vget_low_s8 (v1_1h));
+        const int16x8_t ph1h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_1hz), vget_high_s8(v1_1h));
+
+        const int32x4_t pl0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(pl0l), vpaddlq_s16(pl0h));
+        const int32x4_t ph0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(ph0l), vpaddlq_s16(ph0h));
+        const int32x4_t pl1 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(pl1l), vpaddlq_s16(pl1h));
+        const int32x4_t ph1 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(ph1l), vpaddlq_s16(ph1h));
+
+        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vaddq_f32(
+                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(pl0), GGML_FP16_TO_FP32(x0_0->d)),
+                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(ph0), GGML_FP16_TO_FP32(x0_1->d))), y0->d);
+
+        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vaddq_f32(
+                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(pl1), GGML_FP16_TO_FP32(x1_0->d)),
+                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(ph1), GGML_FP16_TO_FP32(x1_1->d))), y1->d);
+#endif
+    }
+
+    *s = vaddvq_f32(sumv0) + vaddvq_f32(sumv1);
+#elif defined(__AVX2__)
+    // Initialize accumulator with zeros
+    __m256 acc = _mm256_setzero_ps();
+
+    // Main loop
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        /* Compute combined scale for the block */
+        const __m128 d0 = _mm_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].d));
+        const __m128 d1 = _mm_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].d));
+        const __m256 d = _mm256_mul_ps(_mm256_set_m128(d1, d0), _mm256_broadcast_ss(&y[i].d));
+
+        __m128i bx0 = bytes_from_nibbles_16(x[2*i + 0].qs);
+        __m128i bx1 = bytes_from_nibbles_16(x[2*i + 1].qs);
+        __m256i bx = _mm256_set_m128i(bx1, bx0);
+
+        // Now we have a vector with bytes in [ 0 .. 15 ] interval. Offset them into [ -8 .. +7 ] interval.
+        const __m256i off = _mm256_set1_epi8(8);
+        bx = _mm256_sub_epi8(bx, off);
+
+        __m256i by = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)y[i].qs);
+
+        const __m256 q = mul_sum_i8_pairs_float(bx, by);
+
+        /* Multiply q with scale and accumulate */
+        acc = _mm256_fmadd_ps(d, q, acc);
+    }
+
+    *s = hsum_float_8(acc);
+#else
+    // scalar
+    float sumf = 0.0;
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        const uint8_t * restrict x0 = x[2*i + 0].qs;
+        const uint8_t * restrict x1 = x[2*i + 1].qs;
+        const  int8_t * restrict y0 = y[i].qs;
+
+        const float d0 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].d);
+        const float d1 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].d);
+
+        int sumi_0 = 0;
+        int sumi_1 = 0;
+
+        for (int j = 0; j < QK8_0/4; j++) {
+            const uint8_t v0 = x0[j];
+            const uint8_t v1 = x1[j];
+
+            const int i0_0 = (int8_t) (v0 & 0x0F) - 8;
+            const int i1_0 = (int8_t) (v0 >>   4) - 8;
+
+            const int i0_1 = (int8_t) (v1 & 0x0F) - 8;
+            const int i1_1 = (int8_t) (v1 >>   4) - 8;
+
+            const int i2_0 = y0[2*j + 0];
+            const int i3_0 = y0[2*j + 1];
+
+            const int i2_1 = y0[2*(j + QK8_0/4) + 0];
+            const int i3_1 = y0[2*(j + QK8_0/4) + 1];
+
+            sumi_0 += i0_0*i2_0 + i1_0*i3_0;
+            sumi_1 += i0_1*i2_1 + i1_1*i3_1;
+        }
+
+        sumf += (d0 * y[i].d) * sumi_0;
+        sumf += (d1 * y[i].d) * sumi_1;
+    }
+    *s = sumf;
+#endif
+}
+
+static void ggml_vec_dot_q4_3_q8_1(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy) {
+    const int nb = n / QK8_1;
+
+    assert(n % QK8_1 == 0);
+    assert(nb % 2 == 0);
+    assert(QK8_1 == 2*QK4_3);
+
+    const block_q4_3 * restrict x = vx;
+    const block_q8_1 * restrict y = vy;
+
+#if defined(__ARM_NEON)
+    float32x4_t sumv0 = vdupq_n_f32(0.0f);
+    float32x4_t sumv1 = vdupq_n_f32(0.0f);
+
+    float summs0 = 0.0f;
+    float summs1 = 0.0f;
+
+    for (int i = 0; i < nb; ++i) {
+        const block_q4_3 * restrict x0_0 = &x[2*(i + 0) + 0];
+        const block_q4_3 * restrict x0_1 = &x[2*(i + 0) + 1];
+
+        const block_q8_1 * restrict y0 = &y[i + 0];
+
+        summs0 += GGML_FP16_TO_FP32(x0_0->m) * y0->s0;
+        summs1 += GGML_FP16_TO_FP32(x0_1->m) * y0->s1;
+
+        const uint8x16_t v0_0 = vcombine_u8(vld1_u8(x0_0->qs), vld1_u8(x0_1->qs));
+
+        // 4-bit -> 8-bit
+        const int8x16_t v0_0l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0_0, vdupq_n_u8(0x0F)));
+        const int8x16_t v0_0h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0_0, 4));
+
+        // interleave
+        const int8x16_t v0_0lz = vzip1q_s8(v0_0l, v0_0h);
+        const int8x16_t v0_0hz = vzip2q_s8(v0_0l, v0_0h);
+
+        // load y
+        const int8x16_t v1_0l = vld1q_s8(y0->qs);
+        const int8x16_t v1_0h = vld1q_s8(y0->qs + 16);
+
+        const float x0_0d = GGML_FP16_TO_FP32(x0_0->d);
+        const float x0_1d = GGML_FP16_TO_FP32(x0_1->d);
+
+#if defined(__ARM_FEATURE_DOTPROD)
+        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0lz, v1_0l)), x0_0d*y0->d);
+        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0hz, v1_0h)), x0_1d*y0->d);
+#else
+        const int16x8_t pl0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0lz), vget_low_s8 (v1_0l));
+        const int16x8_t pl0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0lz), vget_high_s8(v1_0l));
+        const int16x8_t ph0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0hz), vget_low_s8 (v1_0h));
+        const int16x8_t ph0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0hz), vget_high_s8(v1_0h));
+
+        const int32x4_t pl0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(pl0l), vpaddlq_s16(pl0h));
+        const int32x4_t ph0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(ph0l), vpaddlq_s16(ph0h));
+
+        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vcvtq_f32_s32(pl0), x0_0d*y0->d);
+        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vcvtq_f32_s32(ph0), x0_1d*y0->d);
+#endif
+    }
+
+    *s = vaddvq_f32(vaddq_f32(sumv0, sumv1)) + summs0 + summs1;
+#elif defined(__AVX2__)
+    // Initialize accumulator with zeros
+    __m256 acc = _mm256_setzero_ps();
+    float summs = 0.0f;
+
+    // Main loop
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        const __m128 d0 = _mm_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].d));
+        const __m128 d1 = _mm_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].d));
+        const __m256 dx = _mm256_set_m128(d1, d0);
+
+        summs += GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].m) * y[i].s0
+               + GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].m) * y[i].s1;
+
+        const __m128i bx0 = bytes_from_nibbles_16(x[2*i + 0].qs);
+        const __m128i bx1 = bytes_from_nibbles_16(x[2*i + 1].qs);
+        const __m256i bx = _mm256_set_m128i(bx1, bx0);
+
+        const __m256 dy = _mm256_broadcast_ss(&y[i].d);
+        const __m256i by = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)y[i].qs);
+
+        const __m256 q = mul_sum_i8_pairs_float(bx, by);
+
+        acc = _mm256_fmadd_ps(q, _mm256_mul_ps(dx, dy), acc);
+    }
+
+    *s = hsum_float_8(acc) + summs;
+#else
+    // scalar
+    float sumf = 0.0;
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        const uint8_t * restrict x0 = x[2*i + 0].qs;
+        const uint8_t * restrict x1 = x[2*i + 1].qs;
+        const  int8_t * restrict y0 = y[i].qs;
+
+        const float d0 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].d);
+        const float m0 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].m);
+        const float d1 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].d);
+        const float m1 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].m);
+
+        int sxy_0 = 0;
+        int sxy_1 = 0;
+
+        for (int j = 0; j < QK8_1/4; j++) {
+            const uint8_t v0 = x0[j];
+            const uint8_t v1 = x1[j];
+
+            const int x0_0 = v0 & 0x0F;
+            const int x1_0 = v0 >> 4;
+
+            const int x0_1 = v1 & 0x0F;
+            const int x1_1 = v1 >> 4;
+
+            const int y0_0 = y0[2*j + 0];
+            const int y1_0 = y0[2*j + 1];
+
+            const int y0_1 = y0[2*(j + QK8_1/4) + 0];
+            const int y1_1 = y0[2*(j + QK8_1/4) + 1];
+
+            sxy_0 += x0_0*y0_0 + x1_0*y1_0;
+            sxy_1 += x0_1*y0_1 + x1_1*y1_1;
+        }
+
+        sumf += (d0*sxy_0 + d1*sxy_1)*y[i].d + m0*y[i].s0 + m1*y[i].s1;
+    }
+    *s = sumf;
+#endif
+}
+
+static void ggml_vec_dot_q5_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy) {
+    const int nb = n / QK8_0;
+
+    assert(n % QK8_0 == 0);
+    assert(nb % 2 == 0);
+    assert(QK8_0 == QK5_0);
+
+    const block_q5_0 * restrict x = vx;
+    const block_q8_0 * restrict y = vy;
+
+#if defined(__ARM_NEON)
+    float32x4_t sumv = vdupq_n_f32(0.0f);
+
+    uint64_t tmp[4];
+
+    for (int i = 0; i < nb; ++i) {
+        const block_q5_0 * restrict x0 = &x[i];
+        const block_q8_0 * restrict y0 = &y[i];
+
+        const uint8x16_t m4b  = vdupq_n_u8(0x0F);
+        const int8x16_t  s16b = vdupq_n_s8(0x10);
+
+        // extract the 5th bit
+        uint32_t qh;
+        memcpy(&qh, x0->qh, sizeof(qh));
+
+        tmp[0] = table_b2b_u[(qh >>  0) & 0xFF];
+        tmp[1] = table_b2b_u[(qh >>  8) & 0xFF];
+        tmp[2] = table_b2b_u[(qh >> 16) & 0xFF];
+        tmp[3] = table_b2b_u[(qh >> 24)       ];
+
+        const int8x16_t qhl = vld1q_s8((const int8_t *)(tmp + 0));
+        const int8x16_t qhh = vld1q_s8((const int8_t *)(tmp + 2));
+
+        const uint8x16_t v0 = vld1q_u8(x0->qs);
 
         // 4-bit -> 8-bit
-        const int8x16_t v0_0l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0_0, m4b));
-        const int8x16_t v0_0h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0_0, 4));
-        const int8x16_t v0_1l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0_1, m4b));
-        const int8x16_t v0_1h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0_1, 4));
-
-        // sub 8
-        const int8x16_t v0_0ls = vsubq_s8(v0_0l, s8b);
-        const int8x16_t v0_0hs = vsubq_s8(v0_0h, s8b);
-        const int8x16_t v0_1ls = vsubq_s8(v0_1l, s8b);
-        const int8x16_t v0_1hs = vsubq_s8(v0_1h, s8b);
+        const int8x16_t v0l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0, m4b));
+        const int8x16_t v0h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0, 4));
 
         // interleave
-        const int8x16_t v0_0lz = vzip1q_s8(v0_0ls, v0_0hs);
-        const int8x16_t v0_0hz = vzip2q_s8(v0_0ls, v0_0hs);
-        const int8x16_t v0_1lz = vzip1q_s8(v0_1ls, v0_1hs);
-        const int8x16_t v0_1hz = vzip2q_s8(v0_1ls, v0_1hs);
+        const int8x16_t v0lz = vzip1q_s8(v0l, v0h);
+        const int8x16_t v0hz = vzip2q_s8(v0l, v0h);
+
+        // add high bit and sub 16
+        const int8x16_t v0lf = vsubq_s8(vorrq_s8(v0lz, qhl), s16b);
+        const int8x16_t v0hf = vsubq_s8(vorrq_s8(v0hz, qhh), s16b);
 
         // load y
-        const int8x16_t v1_0l = vld1q_s8(y0->qs);
-        const int8x16_t v1_0h = vld1q_s8(y0->qs + 16);
-        const int8x16_t v1_1l = vld1q_s8(y1->qs);
-        const int8x16_t v1_1h = vld1q_s8(y1->qs + 16);
+        const int8x16_t v1l = vld1q_s8(y0->qs);
+        const int8x16_t v1h = vld1q_s8(y0->qs + 16);
 
-#if defined(__ARM_FEATURE_DOTPROD)
-        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vaddq_f32(
-                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0lz, v1_0l)), GGML_FP16_TO_FP32(x0_0->d)),
-                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0hz, v1_0h)), GGML_FP16_TO_FP32(x0_1->d))), y0->d);
+        const float x0d = GGML_FP16_TO_FP32(x0->d);
 
-        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vaddq_f32(
-                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_1lz, v1_1l)), GGML_FP16_TO_FP32(x1_0->d)),
-                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_1hz, v1_1h)), GGML_FP16_TO_FP32(x1_1->d))), y1->d);
+#if defined(__ARM_FEATURE_DOTPROD)
+        sumv = vmlaq_n_f32(sumv, vcvtq_f32_s32(vaddq_s32(
+                        vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0lf, v1l),
+                        vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0hf, v1h))), x0d*y0->d);
 #else
-        const int16x8_t pl0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0lz), vget_low_s8 (v1_0l));
-        const int16x8_t pl0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0lz), vget_high_s8(v1_0l));
-        const int16x8_t ph0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0hz), vget_low_s8 (v1_0h));
-        const int16x8_t ph0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0hz), vget_high_s8(v1_0h));
-
-        const int16x8_t pl1l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_1lz), vget_low_s8 (v1_1l));
-        const int16x8_t pl1h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_1lz), vget_high_s8(v1_1l));
-        const int16x8_t ph1l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_1hz), vget_low_s8 (v1_1h));
-        const int16x8_t ph1h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_1hz), vget_high_s8(v1_1h));
+        const int16x8_t pl0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0lf), vget_low_s8 (v1l));
+        const int16x8_t pl0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0lf), vget_high_s8(v1l));
+        const int16x8_t ph0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0hf), vget_low_s8 (v1h));
+        const int16x8_t ph0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0hf), vget_high_s8(v1h));
 
         const int32x4_t pl0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(pl0l), vpaddlq_s16(pl0h));
         const int32x4_t ph0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(ph0l), vpaddlq_s16(ph0h));
-        const int32x4_t pl1 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(pl1l), vpaddlq_s16(pl1h));
-        const int32x4_t ph1 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(ph1l), vpaddlq_s16(ph1h));
 
-        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vaddq_f32(
-                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(pl0), GGML_FP16_TO_FP32(x0_0->d)),
-                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(ph0), GGML_FP16_TO_FP32(x0_1->d))), y0->d);
-
-        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vaddq_f32(
-                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(pl1), GGML_FP16_TO_FP32(x1_0->d)),
-                vmulq_n_f32(vcvtq_f32_s32(ph1), GGML_FP16_TO_FP32(x1_1->d))), y1->d);
+        sumv = vmlaq_n_f32(sumv, vcvtq_f32_s32(vaddq_s32(pl0, ph0)), x0d*y0->d);
 #endif
     }
 
-    *s = vaddvq_f32(sumv0) + vaddvq_f32(sumv1);
+    *s = vaddvq_f32(sumv);
 #elif defined(__AVX2__)
     // Initialize accumulator with zeros
     __m256 acc = _mm256_setzero_ps();
@@ -2821,17 +3378,12 @@ static void ggml_vec_dot_q4_2_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
     // Main loop
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
         /* Compute combined scale for the block */
-        const __m128 d0 = _mm_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].d));
-        const __m128 d1 = _mm_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].d));
-        const __m256 d = _mm256_mul_ps(_mm256_set_m128(d1, d0), _mm256_broadcast_ss(&y[i].d));
-
-        __m128i bx0 = bytes_from_nibbles_16(x[2*i + 0].qs);
-        __m128i bx1 = bytes_from_nibbles_16(x[2*i + 1].qs);
-        __m256i bx = _mm256_set_m128i(bx1, bx0);
+        const __m256 d = _mm256_mul_ps(_mm256_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[i].d)), _mm256_broadcast_ss(&y[i].d));
 
-        // Now we have a vector with bytes in [ 0 .. 15 ] interval. Offset them into [ -8 .. +7 ] interval.
-        const __m256i off = _mm256_set1_epi8(8);
-        bx = _mm256_sub_epi8(bx, off);
+        __m256i bx = bytes_from_nibbles_32(x[i].qs);
+        __m256i bxhi = bytes_from_bits_32(x[i].qh);
+        bxhi = _mm256_andnot_si256(bxhi, _mm256_set1_epi8((char)0xF0));
+        bx = _mm256_or_si256(bx, bxhi);
 
         __m256i by = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)y[i].qs);
 
@@ -2846,104 +3398,110 @@ static void ggml_vec_dot_q4_2_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
     // scalar
     float sumf = 0.0;
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
-        const uint8_t * restrict x0 = x[2*i + 0].qs;
-        const uint8_t * restrict x1 = x[2*i + 1].qs;
+        const uint8_t * restrict x0 = x[i].qs;
         const  int8_t * restrict y0 = y[i].qs;
 
-        const float d0 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].d);
-        const float d1 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].d);
+        uint32_t qh;
+        memcpy(&qh, x[i].qh, sizeof(qh));
 
-        int sumi_0 = 0;
-        int sumi_1 = 0;
+        const float d = GGML_FP16_TO_FP32(x[i].d);
 
-        for (int j = 0; j < QK8_0/4; j++) {
-            const uint8_t v0 = x0[j];
-            const uint8_t v1 = x1[j];
+        int sxy = 0;
 
-            const int i0_0 = (int8_t) (v0 & 0xf) - 8;
-            const int i1_0 = (int8_t) (v0 >> 4)  - 8;
+        for (int j = 0; j < QK8_0/2; j++) {
+            const uint8_t v0 = x0[j];
 
-            const int i0_1 = (int8_t) (v1 & 0xf) - 8;
-            const int i1_1 = (int8_t) (v1 >> 4)  - 8;
+            const int x0_0h = ((qh & (1 << (2*j + 0))) >> (2*j + 0)) << 4;
+            const int x1_0h = ((qh & (1 << (2*j + 1))) >> (2*j + 1)) << 4;
 
-            const int i2_0 = y0[2*j + 0];
-            const int i3_0 = y0[2*j + 1];
+            const int x0_0 = ((v0 & 0x0F) | x0_0h) - 16;
+            const int x1_0 = ((v0 >>   4) | x1_0h) - 16;
 
-            const int i2_1 = y0[2*(j + QK8_0/4) + 0];
-            const int i3_1 = y0[2*(j + QK8_0/4) + 1];
+            const int y0_0 = y0[2*j + 0];
+            const int y1_0 = y0[2*j + 1];
 
-            sumi_0 += i0_0*i2_0 + i1_0*i3_0;
-            sumi_1 += i0_1*i2_1 + i1_1*i3_1;
+            sxy += x0_0*y0_0 + x1_0*y1_0;
         }
 
-        sumf += (d0 * y[i].d) * sumi_0;
-        sumf += (d1 * y[i].d) * sumi_1;
+        sumf += (d*sxy)*y[i].d;
     }
     *s = sumf;
 #endif
 }
 
-static void ggml_vec_dot_q4_3_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy) {
-    const int nb = n / QK8_0;
+static void ggml_vec_dot_q5_1_q8_1(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy) {
+    const int nb = n / QK8_1;
 
-    assert(n % QK8_0 == 0);
+    assert(n % QK8_1 == 0);
     assert(nb % 2 == 0);
-    assert(QK8_0 == 2*QK4_2);
+    assert(QK8_1 == QK5_1);
 
-    const block_q4_3 * restrict x = vx;
-    const block_q8_0 * restrict y = vy;
+    const block_q5_1 * restrict x = vx;
+    const block_q8_1 * restrict y = vy;
 
 #if defined(__ARM_NEON)
-    float32x4_t sumv0 = vdupq_n_f32(0.0f);
-    float32x4_t sumv1 = vdupq_n_f32(0.0f);
+    float32x4_t sumv = vdupq_n_f32(0.0f);
 
-    float summs0 = 0.0f;
-    float summs1 = 0.0f;
+    float summs = 0.0f;
+
+    uint64_t tmp[4];
 
     for (int i = 0; i < nb; ++i) {
-        const block_q4_3 * restrict x0_0 = &x[2*(i + 0) + 0];
-        const block_q4_3 * restrict x0_1 = &x[2*(i + 0) + 1];
+        const block_q5_1 * restrict x0 = &x[i];
+        const block_q8_1 * restrict y0 = &y[i];
 
-        const block_q8_0 * restrict y0 = &y[i + 0];
+        summs += GGML_FP16_TO_FP32(x0->m) * (y0->s0 + y0->s1);
 
-        summs0 += GGML_FP16_TO_FP32(x0_0->m) * y0->s0;
-        summs1 += GGML_FP16_TO_FP32(x0_1->m) * y0->s1;
+        // extract the 5th bit
+        uint32_t qh;
+        memcpy(&qh, x0->qh, sizeof(qh));
 
-        const uint8x16_t v0_0 = vcombine_u8(vld1_u8(x0_0->qs), vld1_u8(x0_1->qs));
+        tmp[0] = table_b2b_u[(qh >>  0) & 0xFF];
+        tmp[1] = table_b2b_u[(qh >>  8) & 0xFF];
+        tmp[2] = table_b2b_u[(qh >> 16) & 0xFF];
+        tmp[3] = table_b2b_u[(qh >> 24)       ];
+
+        const int8x16_t qhl = vld1q_s8((const int8_t *)(tmp + 0));
+        const int8x16_t qhh = vld1q_s8((const int8_t *)(tmp + 2));
+
+        const uint8x16_t v0 = vld1q_u8(x0->qs);
 
         // 4-bit -> 8-bit
-        const int8x16_t v0_0l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0_0, vdupq_n_u8(0xf)));
-        const int8x16_t v0_0h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0_0, 4));
+        const int8x16_t v0l = vreinterpretq_s8_u8(vandq_u8  (v0, vdupq_n_u8(0x0F)));
+        const int8x16_t v0h = vreinterpretq_s8_u8(vshrq_n_u8(v0, 4));
 
         // interleave
-        const int8x16_t v0_0lz = vzip1q_s8(v0_0l, v0_0h);
-        const int8x16_t v0_0hz = vzip2q_s8(v0_0l, v0_0h);
+        const int8x16_t v0lz = vzip1q_s8(v0l, v0h);
+        const int8x16_t v0hz = vzip2q_s8(v0l, v0h);
+
+        // add
+        const int8x16_t v0lf = vorrq_s8(v0lz, qhl);
+        const int8x16_t v0hf = vorrq_s8(v0hz, qhh);
 
         // load y
-        const int8x16_t v1_0l = vld1q_s8(y0->qs);
-        const int8x16_t v1_0h = vld1q_s8(y0->qs + 16);
+        const int8x16_t v1l = vld1q_s8(y0->qs);
+        const int8x16_t v1h = vld1q_s8(y0->qs + 16);
 
-        const float x0_0d = GGML_FP16_TO_FP32(x0_0->d);
-        const float x0_1d = GGML_FP16_TO_FP32(x0_1->d);
+        const float x0d = GGML_FP16_TO_FP32(x0->d);
 
 #if defined(__ARM_FEATURE_DOTPROD)
-        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0lz, v1_0l)), x0_0d*y0->d);
-        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vcvtq_f32_s32(vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0_0hz, v1_0h)), x0_1d*y0->d);
+        sumv = vmlaq_n_f32(sumv, vcvtq_f32_s32(vaddq_s32(
+                        vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0lf, v1l),
+                        vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), v0hf, v1h))), x0d*y0->d);
 #else
-        const int16x8_t pl0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0lz), vget_low_s8 (v1_0l));
-        const int16x8_t pl0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0lz), vget_high_s8(v1_0l));
-        const int16x8_t ph0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0_0hz), vget_low_s8 (v1_0h));
-        const int16x8_t ph0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0_0hz), vget_high_s8(v1_0h));
+        const int16x8_t pl0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0lf), vget_low_s8 (v1l));
+        const int16x8_t pl0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0lf), vget_high_s8(v1l));
+        const int16x8_t ph0l = vmull_s8(vget_low_s8 (v0hf), vget_low_s8 (v1h));
+        const int16x8_t ph0h = vmull_s8(vget_high_s8(v0hf), vget_high_s8(v1h));
 
         const int32x4_t pl0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(pl0l), vpaddlq_s16(pl0h));
         const int32x4_t ph0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(ph0l), vpaddlq_s16(ph0h));
 
-        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vcvtq_f32_s32(pl0), x0_0d*y0->d);
-        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vcvtq_f32_s32(ph0), x0_1d*y0->d);
+        sumv = vmlaq_n_f32(sumv, vcvtq_f32_s32(vaddq_s32(pl0, ph0)), x0d*y0->d);
 #endif
     }
 
-    *s = vaddvq_f32(vaddq_f32(sumv0, sumv1)) + summs0 + summs1;
+    *s = vaddvq_f32(sumv) + summs;
 #elif defined(__AVX2__)
     // Initialize accumulator with zeros
     __m256 acc = _mm256_setzero_ps();
@@ -2951,16 +3509,14 @@ static void ggml_vec_dot_q4_3_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
 
     // Main loop
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
-        const __m128 d0 = _mm_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].d));
-        const __m128 d1 = _mm_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].d));
-        const __m256 dx = _mm256_set_m128(d1, d0);
+        const __m256 dx = _mm256_set1_ps(GGML_FP16_TO_FP32(x[i].d));
 
-        summs += GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].m) * y[i].s0
-               + GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].m) * y[i].s1;
+        summs += GGML_FP16_TO_FP32(x[i].m) * (y[i].s0 + y[i].s1);
 
-        const __m128i bx0 = bytes_from_nibbles_16(x[2*i + 0].qs);
-        const __m128i bx1 = bytes_from_nibbles_16(x[2*i + 1].qs);
-        const __m256i bx = _mm256_set_m128i(bx1, bx0);
+        __m256i bx = bytes_from_nibbles_32(x[i].qs);
+        __m256i bxhi = bytes_from_bits_32(x[i].qh);
+        bxhi = _mm256_and_si256(bxhi, _mm256_set1_epi8(0x10));
+        bx = _mm256_or_si256(bx, bxhi);
 
         const __m256 dy = _mm256_broadcast_ss(&y[i].d);
         const __m256i by = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)y[i].qs);
@@ -2972,47 +3528,127 @@ static void ggml_vec_dot_q4_3_q8_0(const int n, float * restrict s, const void *
 
     *s = hsum_float_8(acc) + summs;
 #else
-    // scalar
     float sumf = 0.0;
+
     for (int i = 0; i < nb; i++) {
-        const uint8_t * restrict x0 = x[2*i + 0].qs;
-        const uint8_t * restrict x1 = x[2*i + 1].qs;
+        const uint8_t * restrict x0 = x[i].qs;
         const  int8_t * restrict y0 = y[i].qs;
 
-        const float d0 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].d);
-        const float m0 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 0].m);
-        const float d1 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].d);
-        const float m1 = GGML_FP16_TO_FP32(x[2*i + 1].m);
+        uint32_t qh;
+        memcpy(&qh, x[i].qh, sizeof(qh));
 
-        int sxy_0 = 0;
-        int sxy_1 = 0;
+        const float d = GGML_FP16_TO_FP32(x[i].d);
+        const float m = GGML_FP16_TO_FP32(x[i].m);
 
-        for (int j = 0; j < QK8_0/4; j++) {
+        int sxy = 0;
+
+        for (int j = 0; j < QK8_1/2; j++) {
             const uint8_t v0 = x0[j];
-            const uint8_t v1 = x1[j];
 
-            const int x0_0 = v0 & 0xf;
-            const int x1_0 = v0 >> 4;
+            const int x0_0h = ((qh & (1 << (2*j + 0))) >> (2*j + 0)) << 4;
+            const int x1_0h = ((qh & (1 << (2*j + 1))) >> (2*j + 1)) << 4;
 
-            const int x0_1 = v1 & 0xf;
-            const int x1_1 = v1 >> 4;
+            const int x0_0 = (v0 & 0x0F) | x0_0h;
+            const int x1_0 = (v0 >>   4) | x1_0h;
 
             const int y0_0 = y0[2*j + 0];
             const int y1_0 = y0[2*j + 1];
 
-            const int y0_1 = y0[2*(j + QK8_0/4) + 0];
-            const int y1_1 = y0[2*(j + QK8_0/4) + 1];
-
-            sxy_0 += x0_0*y0_0 + x1_0*y1_0;
-            sxy_1 += x0_1*y0_1 + x1_1*y1_1;
+            sxy += x0_0*y0_0 + x1_0*y1_0;
         }
 
-        sumf += (d0*sxy_0 + d1*sxy_1)*y[i].d + m0*y[i].s0 + m1*y[i].s1;
+        sumf += (d*sxy)*y[i].d + m*(y[i].s0 + y[i].s1);
     }
+
     *s = sumf;
 #endif
 }
 
+static void ggml_vec_dot_q8_0_q8_0(const int n, float * restrict s, const void * restrict vx, const void * restrict vy) {
+    const int nb = n / QK8_0;
+
+    assert(n % QK8_0 == 0);
+    assert(nb % 2 == 0);
+    assert(QK8_0 == QK8_0);
+
+    const block_q8_0 * restrict x = vx;
+    const block_q8_0 * restrict y = vy;
+
+#if defined(__ARM_NEON)
+    float32x4_t sumv0 = vdupq_n_f32(0.0f);
+    float32x4_t sumv1 = vdupq_n_f32(0.0f);
+
+    for (int i = 0; i < nb; i += 2) {
+        const block_q8_0 * restrict x0 = &x[i + 0];
+        const block_q8_0 * restrict x1 = &x[i + 1];
+        const block_q8_0 * restrict y0 = &y[i + 0];
+        const block_q8_0 * restrict y1 = &y[i + 1];
+
+        const int8x16_t x0_0 = vld1q_s8(x0->qs);
+        const int8x16_t x0_1 = vld1q_s8(x0->qs + 16);
+        const int8x16_t x1_0 = vld1q_s8(x1->qs);
+        const int8x16_t x1_1 = vld1q_s8(x1->qs + 16);
+
+        // load y
+        const int8x16_t y0_0 = vld1q_s8(y0->qs);
+        const int8x16_t y0_1 = vld1q_s8(y0->qs + 16);
+        const int8x16_t y1_0 = vld1q_s8(y1->qs);
+        const int8x16_t y1_1 = vld1q_s8(y1->qs + 16);
+
+#if defined(__ARM_FEATURE_DOTPROD)
+        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vcvtq_f32_s32(vaddq_s32(
+                        vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), x0_0, y0_0),
+                        vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), x0_1, y0_1))), x0->d*y0->d);
+
+        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vcvtq_f32_s32(vaddq_s32(
+                        vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), x1_0, y1_0),
+                        vdotq_s32(vdupq_n_s32(0), x1_1, y1_1))), x1->d*y1->d);
+
+#else
+        const int16x8_t p0_0 = vmull_s8(vget_low_s8 (x0_0), vget_low_s8 (y0_0));
+        const int16x8_t p0_1 = vmull_s8(vget_high_s8(x0_0), vget_high_s8(y0_0));
+        const int16x8_t p0_2 = vmull_s8(vget_low_s8 (x0_1), vget_low_s8 (y0_1));
+        const int16x8_t p0_3 = vmull_s8(vget_high_s8(x0_1), vget_high_s8(y0_1));
+
+        const int16x8_t p1_0 = vmull_s8(vget_low_s8 (x1_0), vget_low_s8 (y1_0));
+        const int16x8_t p1_1 = vmull_s8(vget_high_s8(x1_0), vget_high_s8(y1_0));
+        const int16x8_t p1_2 = vmull_s8(vget_low_s8 (x1_1), vget_low_s8 (y1_1));
+        const int16x8_t p1_3 = vmull_s8(vget_high_s8(x1_1), vget_high_s8(y1_1));
+
+        const int32x4_t p0 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(p0_0), vpaddlq_s16(p0_1));
+        const int32x4_t p1 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(p0_2), vpaddlq_s16(p0_3));
+        const int32x4_t p2 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(p1_0), vpaddlq_s16(p1_1));
+        const int32x4_t p3 = vaddq_s32(vpaddlq_s16(p1_2), vpaddlq_s16(p1_3));
+
+        sumv0 = vmlaq_n_f32(sumv0, vcvtq_f32_s32(vaddq_s32(p0, p1)), x0->d*y0->d);
+        sumv1 = vmlaq_n_f32(sumv1, vcvtq_f32_s32(vaddq_s32(p2, p3)), x1->d*y1->d);
+#endif
+    }
+
+    *s = vaddvq_f32(sumv0) + vaddvq_f32(sumv1);
+#else
+    // scalar
+    float sumf = 0.0;
+
+    for (int i = 0; i < nb; i++) {
+        const int8_t * restrict x0 = x[i].qs;
+        const int8_t * restrict y0 = y[i].qs;
+
+        int sumi = 0;
+
+        for (int j = 0; j < QK8_0; j++) {
+            const int v0 = x0[j];
+            const int v1 = y0[j];
+
+            sumi += v0*v1;
+        }
+
+        sumf += (x[i].d*y[i].d)*sumi;
+    }
+
+    *s = sumf;
+#endif
+}
 
 // compute GGML_VEC_DOT_UNROLL dot products at once
 // xs - x row stride in bytes
@@ -3210,6 +3846,14 @@ inline static void ggml_vec_sum_f32(const int n, float * s, const float * x) {
 #endif
 }
 
+inline static void ggml_vec_sum_ggf(const int n, ggml_float * s, const float * x) {
+    ggml_float sum = 0.0;
+    for (int i = 0; i < n; ++i) {
+        sum += (ggml_float)x[i];
+    }
+    *s = sum;
+}
+
 inline static void ggml_vec_max_f32(const int n, float * s, const float * x) {
 #ifndef GGML_USE_ACCELERATE
     float max = -INFINITY;
@@ -3262,12 +3906,15 @@ static const int GGML_BLCK_SIZE[GGML_TYPE_COUNT] = {
     [GGML_TYPE_Q4_1] = QK4_1,
     [GGML_TYPE_Q4_2] = QK4_2,
     [GGML_TYPE_Q4_3] = QK4_3,
+    [GGML_TYPE_Q5_0] = QK5_0,
+    [GGML_TYPE_Q5_1] = QK5_1,
     [GGML_TYPE_Q8_0] = QK8_0,
+    [GGML_TYPE_Q8_1] = QK8_1,
     [GGML_TYPE_I8]   = 1,
     [GGML_TYPE_I16]  = 1,
     [GGML_TYPE_I32]  = 1,
 };
-static_assert(GGML_TYPE_COUNT == 10, "GGML_BLCK_SIZE is outdated");
+static_assert(GGML_TYPE_COUNT == 13, "GGML_BLCK_SIZE is outdated");
 
 static const size_t GGML_TYPE_SIZE[GGML_TYPE_COUNT] = {
     [GGML_TYPE_F32]  = sizeof(float),
@@ -3276,12 +3923,15 @@ static const size_t GGML_TYPE_SIZE[GGML_TYPE_COUNT] = {
     [GGML_TYPE_Q4_1] = sizeof(block_q4_1),
     [GGML_TYPE_Q4_2] = sizeof(block_q4_2),
     [GGML_TYPE_Q4_3] = sizeof(block_q4_3),
+    [GGML_TYPE_Q5_0] = sizeof(block_q5_0),
+    [GGML_TYPE_Q5_1] = sizeof(block_q5_1),
     [GGML_TYPE_Q8_0] = sizeof(block_q8_0),
+    [GGML_TYPE_Q8_1] = sizeof(block_q8_1),
     [GGML_TYPE_I8]   = sizeof(int8_t),
     [GGML_TYPE_I16]  = sizeof(int16_t),
     [GGML_TYPE_I32]  = sizeof(int32_t),
 };
-static_assert(GGML_TYPE_COUNT == 10, "GGML_TYPE_SIZE is outdated");
+static_assert(GGML_TYPE_COUNT == 13, "GGML_TYPE_SIZE is outdated");
 
 
 static const char * GGML_TYPE_NAME[GGML_TYPE_COUNT] = {
@@ -3291,12 +3941,15 @@ static const char * GGML_TYPE_NAME[GGML_TYPE_COUNT] = {
     [GGML_TYPE_Q4_1] = "q4_1",
     [GGML_TYPE_Q4_2] = "q4_2",
     [GGML_TYPE_Q4_3] = "q4_3",
+    [GGML_TYPE_Q5_0] = "q5_0",
+    [GGML_TYPE_Q5_1] = "q5_1",
     [GGML_TYPE_Q8_0] = "q8_0",
+    [GGML_TYPE_Q8_1] = "q8_1",
     [GGML_TYPE_I8]   = "i8",
     [GGML_TYPE_I16]  = "i16",
     [GGML_TYPE_I32]  = "i32",
 };
-static_assert(GGML_TYPE_COUNT == 10, "GGML_TYPE_NAME is outdated");
+static_assert(GGML_TYPE_COUNT == 13, "GGML_TYPE_NAME is outdated");
 
 static bool GGML_IS_QUANTIZED[GGML_TYPE_COUNT] = {
     [GGML_TYPE_F32]  = false,
@@ -3305,12 +3958,15 @@ static bool GGML_IS_QUANTIZED[GGML_TYPE_COUNT] = {
     [GGML_TYPE_Q4_1] = true,
     [GGML_TYPE_Q4_2] = true,
     [GGML_TYPE_Q4_3] = true,
+    [GGML_TYPE_Q5_0] = true,
+    [GGML_TYPE_Q5_1] = true,
     [GGML_TYPE_Q8_0] = true,
+    [GGML_TYPE_Q8_1] = true,
     [GGML_TYPE_I8]   = false,
     [GGML_TYPE_I16]  = false,
     [GGML_TYPE_I32]  = false,
 };
-static_assert(GGML_TYPE_COUNT == 10, "GGML_IS_QUANTIZED is outdated");
+static_assert(GGML_TYPE_COUNT == 13, "GGML_IS_QUANTIZED is outdated");
 
 static const char * GGML_OP_LABEL[GGML_OP_COUNT] = {
     "NONE",
@@ -6522,6 +7178,9 @@ static void ggml_compute_forward_add(
         case GGML_TYPE_Q4_1:
         case GGML_TYPE_Q4_2:
         case GGML_TYPE_Q4_3:
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
             {
                 ggml_compute_forward_add_q_f32(params, src0, src1, dst);
             } break;
@@ -6779,15 +7438,20 @@ static void ggml_compute_forward_sum_f32(
     const size_t nb02 = src0->nb[2];
     const size_t nb03 = src0->nb[3];
 
+    ggml_float sum     = 0;
+    ggml_float row_sum = 0;
+
     for (int64_t i03 = 0; i03 < ne03; i03++) {
         for (int64_t i02 = 0; i02 < ne02; i02++) {
             for (int64_t i01 = 0; i01 < ne01; i01++) {
-                ggml_vec_sum_f32(ne00,
-                        (float *) (dst->data),
+                ggml_vec_sum_ggf(ne00,
+                        &row_sum,
                         (float *) ((char *) src0->data + i01*nb01 + i02*nb02 + i03*nb03));
+                sum += row_sum;
             }
         }
     }
+    ((float *) dst->data)[0] = sum;
 }
 
 static void ggml_compute_forward_sum(
@@ -7944,6 +8608,7 @@ static void ggml_compute_forward_mul_mat_q_f32(
     const enum ggml_type type = src0->type;
     quantize_row_q_t const quantize_row_q_dot = quantize_fns[type].quantize_row_q_dot;
     vec_dot_q_t      const vec_dot_q          = quantize_fns[type].vec_dot_q;
+    enum ggml_type   const vec_dot_type       = quantize_fns[type].vec_dot_type;
 
     // we don't support permuted src0 or src1
     GGML_ASSERT(nb00 == (int) GGML_TYPE_SIZE[type]);
@@ -8003,6 +8668,15 @@ static void ggml_compute_forward_mul_mat_q_f32(
         else if (type == GGML_TYPE_Q4_3) {
             dequantize_row_q_cuda = dequantize_row_q4_3_cuda;
         }
+        else if (type == GGML_TYPE_Q5_0) {
+            dequantize_row_q_cuda = dequantize_row_q5_0_cuda;
+        }
+        else if (type == GGML_TYPE_Q5_1) {
+            dequantize_row_q_cuda = dequantize_row_q5_1_cuda;
+        }
+        else if (type == GGML_TYPE_Q8_0) {
+            dequantize_row_q_cuda = dequantize_row_q8_0_cuda;
+        }
         else {
             GGML_ASSERT(false);
         }
@@ -8077,7 +8751,7 @@ static void ggml_compute_forward_mul_mat_q_f32(
 
     if (params->type == GGML_TASK_INIT) {
         char * wdata = params->wdata;
-        const size_t row_size = ne10*GGML_TYPE_SIZE[GGML_TYPE_Q8_0]/GGML_BLCK_SIZE[GGML_TYPE_Q8_0];
+        const size_t row_size = ne10*GGML_TYPE_SIZE[vec_dot_type]/GGML_BLCK_SIZE[vec_dot_type];
 
         for (int64_t i13 = 0; i13 < ne13; ++i13) {
             for (int64_t i12 = 0; i12 < ne12; ++i12) {
@@ -8108,7 +8782,7 @@ static void ggml_compute_forward_mul_mat_q_f32(
     const int ir1 = MIN(ir0 + dr, nr);
 
     void * wdata = params->wdata;
-    const size_t row_size = ne00*GGML_TYPE_SIZE[GGML_TYPE_Q8_0]/GGML_BLCK_SIZE[GGML_TYPE_Q8_0];
+    const size_t row_size = ne00*GGML_TYPE_SIZE[vec_dot_type]/GGML_BLCK_SIZE[vec_dot_type];
 
     for (int ir = ir0; ir < ir1; ++ir) {
         // src0 indices
@@ -8158,7 +8832,10 @@ static void ggml_compute_forward_mul_mat(
         case GGML_TYPE_Q4_1:
         case GGML_TYPE_Q4_2:
         case GGML_TYPE_Q4_3:
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
         case GGML_TYPE_Q8_0:
+        case GGML_TYPE_Q8_1:
             {
                 ggml_compute_forward_mul_mat_q_f32(params, src0, src1, dst);
             } break;
@@ -8387,7 +9064,10 @@ static void ggml_compute_forward_get_rows(
         case GGML_TYPE_Q4_1:
         case GGML_TYPE_Q4_2:
         case GGML_TYPE_Q4_3:
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
         case GGML_TYPE_Q8_0:
+        case GGML_TYPE_Q8_1:
             {
                 ggml_compute_forward_get_rows_q(params, src0, src1, dst);
             } break;
@@ -8525,6 +9205,7 @@ static void ggml_compute_forward_soft_max_f32(
 
         uint16_t scvt;
         for (int i = 0; i < nc; i++) {
+            //printf("p[%3d] = %8.4f\n", i, p[i]);
             if (p[i] == -INFINITY) {
                 p[i] = 0.0f;
             } else {
@@ -10909,7 +11590,8 @@ void ggml_graph_compute(struct ggml_context * ctx, struct ggml_cgraph * cgraph)
                             } else
 #endif
                             {
-                                cur = GGML_TYPE_SIZE[GGML_TYPE_Q8_0]*ggml_nelements(node->src1)/GGML_BLCK_SIZE[GGML_TYPE_Q8_0];
+                                const enum ggml_type type_q = quantize_fns[node->src0->type].vec_dot_type;
+                                cur = GGML_TYPE_SIZE[type_q]*ggml_nelements(node->src1)/GGML_BLCK_SIZE[type_q];
                             }
                         } else {
                             GGML_ASSERT(false);
@@ -12097,7 +12779,7 @@ size_t ggml_quantize_q4_0(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t *
 
         for (int i = 0; i < nb; i++) {
             for (int l = 0; l < QK4_0; l += 2) {
-                const uint8_t vi0 = y[i].qs[l/2] & 0xF;
+                const uint8_t vi0 = y[i].qs[l/2] & 0x0F;
                 const uint8_t vi1 = y[i].qs[l/2] >> 4;
 
                 hist[vi0]++;
@@ -12120,7 +12802,7 @@ size_t ggml_quantize_q4_1(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t *
 
         for (int i = 0; i < nb; i++) {
             for (int l = 0; l < QK4_1; l += 2) {
-                const uint8_t vi0 = y[i].qs[l/2] & 0xF;
+                const uint8_t vi0 = y[i].qs[l/2] & 0x0F;
                 const uint8_t vi1 = y[i].qs[l/2] >> 4;
 
                 hist[vi0]++;
@@ -12139,12 +12821,11 @@ size_t ggml_quantize_q4_2(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t *
     for (int j = 0; j < n; j += k) {
         block_q4_2 * restrict y = (block_q4_2 *)dst + j/QK4_2;
 
-        //quantize_row_q4_2_reference(src + j, y, k);
-        quantize_row_q4_2_rmse(src + j, y, k);
+        quantize_row_q4_2_reference(src + j, y, k);
 
         for (int i = 0; i < nb; i++) {
             for (int l = 0; l < QK4_2; l += 2) {
-                const uint8_t vi0 = y[i].qs[l/2] & 0xF;
+                const uint8_t vi0 = y[i].qs[l/2] & 0x0F;
                 const uint8_t vi1 = y[i].qs[l/2] >> 4;
 
                 hist[vi0]++;
@@ -12167,7 +12848,7 @@ size_t ggml_quantize_q4_3(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t *
 
         for (int i = 0; i < nb; i++) {
             for (int l = 0; l < QK4_3; l += 2) {
-                const uint8_t vi0 = y[i].qs[l/2] & 0xF;
+                const uint8_t vi0 = y[i].qs[l/2] & 0x0F;
                 const uint8_t vi1 = y[i].qs[l/2] >> 4;
 
                 hist[vi0]++;
@@ -12179,6 +12860,87 @@ size_t ggml_quantize_q4_3(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t *
     return (n/QK4_3*sizeof(block_q4_3));
 }
 
+size_t ggml_quantize_q5_0(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist) {
+    assert(k % QK5_0 == 0);
+    const int nb = k / QK5_0;
+
+    for (int j = 0; j < n; j += k) {
+        block_q5_0 * restrict y = (block_q5_0 *)dst + j/QK5_0;
+
+        quantize_row_q5_0_reference(src + j, y, k);
+
+        for (int i = 0; i < nb; i++) {
+            uint32_t qh;
+            memcpy(&qh, &y[i].qh, sizeof(qh));
+
+            for (int l = 0; l < QK5_0; l += 2) {
+                const uint8_t vh0 = ((qh & (1 << (l + 0))) >> (l + 0)) << 4;
+                const uint8_t vh1 = ((qh & (1 << (l + 1))) >> (l + 1)) << 4;
+
+                // cast to 16 bins
+                const uint8_t vi0 = ((y[i].qs[l/2] & 0x0F) | vh0) / 2;
+                const uint8_t vi1 = ((y[i].qs[l/2] >>   4) | vh1) / 2;
+
+                hist[vi0]++;
+                hist[vi1]++;
+            }
+        }
+    }
+
+    return (n/QK5_0*sizeof(block_q5_0));
+}
+
+size_t ggml_quantize_q5_1(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist) {
+    assert(k % QK5_1 == 0);
+    const int nb = k / QK5_1;
+
+    for (int j = 0; j < n; j += k) {
+        block_q5_1 * restrict y = (block_q5_1 *)dst + j/QK5_1;
+
+        quantize_row_q5_1_reference(src + j, y, k);
+
+        for (int i = 0; i < nb; i++) {
+            uint32_t qh;
+            memcpy(&qh, &y[i].qh, sizeof(qh));
+
+            for (int l = 0; l < QK5_1; l += 2) {
+                const uint8_t vh0 = ((qh & (1 << (l + 0))) >> (l + 0)) << 4;
+                const uint8_t vh1 = ((qh & (1 << (l + 1))) >> (l + 1)) << 4;
+
+                // cast to 16 bins
+                const uint8_t vi0 = ((y[i].qs[l/2] & 0x0F) | vh0) / 2;
+                const uint8_t vi1 = ((y[i].qs[l/2] >>   4) | vh1) / 2;
+
+                hist[vi0]++;
+                hist[vi1]++;
+            }
+        }
+    }
+
+    return (n/QK5_1*sizeof(block_q5_1));
+}
+
+size_t ggml_quantize_q8_0(const float * src, void * dst, int n, int k, int64_t * hist) {
+    assert(k % QK8_0 == 0);
+    const int nb = k / QK8_0;
+
+    for (int j = 0; j < n; j += k) {
+        block_q8_0 * restrict y = (block_q8_0 *)dst + j/QK8_0;
+
+        quantize_row_q8_0_reference(src + j, y, k);
+
+        for (int i = 0; i < nb; i++) {
+            for (int l = 0; l < QK8_0; ++l) {
+                const int8_t vi = y[i].qs[l];
+
+                hist[vi/16 + 8]++;
+            }
+        }
+    }
+
+    return (n/QK8_0*sizeof(block_q8_0));
+}
+
 size_t ggml_quantize_chunk(enum ggml_type type, const float * src, void * dst, int start, int n, int64_t * hist) {
     size_t result = 0;
     switch (type) {
@@ -12206,6 +12968,24 @@ size_t ggml_quantize_chunk(enum ggml_type type, const float * src, void * dst, i
                 block_q4_3 * block = (block_q4_3*)dst + start / QK4_3;
                 result = ggml_quantize_q4_3(src + start, block, n, n, hist);
             } break;
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+            {
+                GGML_ASSERT(start % QK5_0 == 0);
+                block_q5_0 * block = (block_q5_0*)dst + start / QK5_0;
+                result = ggml_quantize_q5_0(src + start, block, n, n, hist);
+            } break;
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+            {
+                GGML_ASSERT(start % QK5_1 == 0);
+                block_q5_1 * block = (block_q5_1*)dst + start / QK5_1;
+                result = ggml_quantize_q5_1(src + start, block, n, n, hist);
+            } break;
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+            {
+                GGML_ASSERT(start % QK8_0 == 0);
+                block_q8_0 * block = (block_q8_0*)dst + start / QK8_0;
+                result = ggml_quantize_q8_0(src + start, block, n, n, hist);
+            } break;
         default:
             assert(false);
     }