]> git.djapps.eu Git - pkg/ggml/sources/ggml/commitdiff
cuda : refactor to remove global resources (llama/6170)
authorslaren <redacted>
Wed, 20 Mar 2024 13:42:59 +0000 (14:42 +0100)
committerGeorgi Gerganov <redacted>
Wed, 27 Mar 2024 11:20:00 +0000 (13:20 +0200)
* cuda : refactor to remove global resources

src/ggml-cuda.cu

index 139025588ed6119381b689d1d290534489f2b458..e70b79c300a267fc9ccdf98359169bcec87d4519 100644 (file)
@@ -12,6 +12,7 @@
 #include "ggml-common.h"
 
 #include <algorithm>
+#include <array>
 #include <assert.h>
 #include <atomic>
 #include <cinttypes>
 #include <cstdint>
 #include <float.h>
 #include <limits>
+#include <map>
+#include <memory>
+#include <mutex>
 #include <stdint.h>
 #include <stdio.h>
 #include <string>
 #include <vector>
-#include <map>
-#include <array>
 
 // stringize macro for converting __CUDA_ARCH_LIST__ (list of integers) to string
 #define STRINGIZE_IMPL(...) #__VA_ARGS__
@@ -52,6 +54,7 @@
 #define __shfl_xor_sync(mask, var, laneMask, width) __shfl_xor(var, laneMask, width)
 #define cublasComputeType_t hipblasDatatype_t //deprecated, new hipblasComputeType_t not in 5.6
 #define cublasCreate hipblasCreate
+#define cublasDestroy hipblasDestroy
 #define cublasGemmEx hipblasGemmEx
 #define cublasGemmBatchedEx hipblasGemmBatchedEx
 #define cublasGemmStridedBatchedEx hipblasGemmStridedBatchedEx
 #define cudaOccupancyMaxPotentialBlockSize hipOccupancyMaxPotentialBlockSize
 #define cudaSetDevice hipSetDevice
 #define cudaStreamCreateWithFlags hipStreamCreateWithFlags
+#define cudaStreamDestroy hipStreamDestroy
 #define cudaStreamFireAndForget hipStreamFireAndForget
 #define cudaStreamNonBlocking hipStreamNonBlocking
 #define cudaStreamPerThread hipStreamPerThread
 #define CC_RDNA2      (CC_OFFSET_AMD + 1030)
 #define CC_RDNA3      (CC_OFFSET_AMD + 1100)
 
-#define GGML_CUDA_MAX_NODES 8192
-
 // define this if you want to always fallback to MMQ kernels and not use cuBLAS for matrix multiplication
 // on modern hardware, using cuBLAS is recommended as it utilizes F16 tensor cores which are very performant
 // for large computational tasks. the drawback is that this requires some extra amount of VRAM:
 #define MMVQ_MAX_BATCH_SIZE  8 // max batch size to use MMVQ kernels
 #define  MMQ_MAX_BATCH_SIZE 32 // max batch size to use MMQ kernels when tensor cores are available
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS)
-#define __CUDA_ARCH__ 1300
-
-#if defined(__gfx1100__) || defined(__gfx1101__) || defined(__gfx1102__) || defined(__gfx1103__) || \
-    defined(__gfx1150__) || defined(__gfx1151__)
-#define RDNA3
-#endif
-
-#if defined(__gfx1030__) || defined(__gfx1031__) || defined(__gfx1032__) || defined(__gfx1033__) || \
-    defined(__gfx1034__) || defined(__gfx1035__) || defined(__gfx1036__) || defined(__gfx1037__)
-#define RDNA2
-#endif
-
-#ifndef __has_builtin
-    #define __has_builtin(x) 0
-#endif
-
-typedef int8_t int8x4_t __attribute__((ext_vector_type(4)));
-typedef uint8_t uint8x4_t __attribute__((ext_vector_type(4)));
-static __device__ __forceinline__ int __vsubss4(const int a, const int b) {
-    const int8x4_t va = reinterpret_cast<const int8x4_t&>(a);
-    const int8x4_t vb = reinterpret_cast<const int8x4_t&>(b);
-#if __has_builtin(__builtin_elementwise_sub_sat)
-    const int8x4_t c = __builtin_elementwise_sub_sat(va, vb);
-    return reinterpret_cast<const int &>(c);
-#else
-    int8x4_t c;
-    int16_t tmp;
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < 4; i++) {
-        tmp = va[i] - vb[i];
-        if(tmp > std::numeric_limits<int8_t>::max()) tmp = std::numeric_limits<int8_t>::max();
-        if(tmp < std::numeric_limits<int8_t>::min()) tmp = std::numeric_limits<int8_t>::min();
-        c[i] = tmp;
-    }
-    return reinterpret_cast<int &>(c);
-#endif // __has_builtin(__builtin_elementwise_sub_sat)
-}
-
-static __device__ __forceinline__ int __vsub4(const int a, const int b) {
-    return __vsubss4(a, b);
-}
-
-static __device__ __forceinline__ unsigned int __vcmpeq4(unsigned int a, unsigned int b) {
-    const uint8x4_t& va = reinterpret_cast<const uint8x4_t&>(a);
-    const uint8x4_t& vb = reinterpret_cast<const uint8x4_t&>(b);
-    unsigned int c;
-    uint8x4_t& vc = reinterpret_cast<uint8x4_t&>(c);
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
-        vc[i] = va[i] == vb[i] ? 0xff : 0x00;
-    }
-    return c;
-}
+#define MATRIX_ROW_PADDING 512 // last row of quant. matrices is a multiple of this to avoid out-of-bounds memory accesses
 
-static __device__ __forceinline__ int __dp4a(const int a, const int b, int c) {
-#if defined(__gfx906__) || defined(__gfx908__) || defined(__gfx90a__) || defined(__gfx1030__)
-    c = __builtin_amdgcn_sdot4(a, b, c, false);
-#elif defined(RDNA3)
-    c = __builtin_amdgcn_sudot4( true, a, true, b, c, false);
-#elif defined(__gfx1010__) || defined(__gfx900__)
-    int tmp1;
-    int tmp2;
-    asm("\n \
-        v_mul_i32_i24 %1, sext(%3), sext(%4) dst_sel:DWORD dst_unused:UNUSED_PAD src0_sel:BYTE_0 src1_sel:BYTE_0 \n \
-        v_mul_i32_i24 %2, sext(%3), sext(%4) dst_sel:DWORD dst_unused:UNUSED_PAD src0_sel:BYTE_1 src1_sel:BYTE_1 \n \
-        v_add3_u32 %0, %1, %2, %0 \n \
-        v_mul_i32_i24 %1, sext(%3), sext(%4) dst_sel:DWORD dst_unused:UNUSED_PAD src0_sel:BYTE_2 src1_sel:BYTE_2 \n \
-        v_mul_i32_i24 %2, sext(%3), sext(%4) dst_sel:DWORD dst_unused:UNUSED_PAD src0_sel:BYTE_3 src1_sel:BYTE_3 \n \
-        v_add3_u32 %0, %1, %2, %0 \n \
-        "
-        : "+v"(c), "=&v"(tmp1), "=&v"(tmp2)
-        : "v"(a), "v"(b)
-    );
-#else
-    const int8x4_t va = reinterpret_cast<const int8x4_t&>(a);
-    const int8x4_t vb = reinterpret_cast<const int8x4_t&>(b);
-    c += va[0] * vb[0] + va[1] * vb[1] + va[2] * vb[2] + va[3] * vb[3];
-#endif
-    return c;
-}
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS)
 
 #if defined(_MSC_VER)
 #pragma warning(disable: 4244 4267) // possible loss of data
@@ -319,3598 +241,3759 @@ static const char * cu_get_error_str(CUresult err) {
 #define GGML_CUDA_ASSUME(x)
 #endif // CUDART_VERSION >= 11100
 
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-typedef half dfloat; // dequantize float
-typedef half2 dfloat2;
-#else
-typedef float dfloat; // dequantize float
-typedef float2 dfloat2;
-#endif //GGML_CUDA_F16
-
-static __device__ __forceinline__ int get_int_from_int8(const int8_t * x8, const int & i32) {
-    const uint16_t * x16 = (const uint16_t *) (x8 + sizeof(int) * i32); // assume at least 2 byte alignment
 
-    int x32 = 0;
-    x32 |= x16[0] <<  0;
-    x32 |= x16[1] << 16;
+#define GGML_CUDA_MAX_STREAMS 8
 
-    return x32;
-}
+struct ggml_tensor_extra_gpu {
+    void * data_device[GGML_CUDA_MAX_DEVICES]; // 1 pointer for each device for split tensors
+    cudaEvent_t events[GGML_CUDA_MAX_DEVICES][GGML_CUDA_MAX_STREAMS]; // events for synchronizing multiple GPUs
+};
 
-static __device__ __forceinline__ int get_int_from_uint8(const uint8_t * x8, const int & i32) {
-    const uint16_t * x16 = (const uint16_t *) (x8 + sizeof(int) * i32); // assume at least 2 byte alignment
+// this is faster on Windows
+// probably because the Windows CUDA libraries forget to make this check before invoking the drivers
+static void ggml_cuda_set_device(const int device) {
+    int current_device;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&current_device));
 
-    int x32 = 0;
-    x32 |= x16[0] <<  0;
-    x32 |= x16[1] << 16;
+    if (device == current_device) {
+        return;
+    }
 
-    return x32;
+    CUDA_CHECK(cudaSetDevice(device));
 }
 
-static __device__ __forceinline__ int get_int_from_int8_aligned(const int8_t * x8, const int & i32) {
-    return *((const int *) (x8 + sizeof(int) * i32)); // assume at least 4 byte alignment
+static int ggml_cuda_get_device() {
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    return id;
 }
 
-static __device__ __forceinline__ int get_int_from_uint8_aligned(const uint8_t * x8, const int & i32) {
-    return *((const int *) (x8 + sizeof(int) * i32)); // assume at least 4 byte alignment
-}
+struct ggml_cuda_device_info {
+    int device_count;
 
-template<typename T>
-using to_t_cuda_t = void (*)(const void * __restrict__ x, T * __restrict__ y, int k, cudaStream_t stream);
-typedef to_t_cuda_t<float> to_fp32_cuda_t;
-typedef to_t_cuda_t<half> to_fp16_cuda_t;
+    struct cuda_device_info {
+        int     cc;                 // compute capability
+        size_t  smpb;               // max. shared memory per block
+        bool    vmm;                // virtual memory support
+        size_t  vmm_granularity;    // granularity of virtual memory
+        size_t  total_vram;
+    };
 
-typedef void (*dequantize_kernel_t)(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v);
-typedef void (*dot_kernel_k_t)(const void * __restrict__ vx, const int ib, const int iqs, const float * __restrict__ y, float & v);
-typedef void (*cpy_kernel_t)(const char * cx, char * cdst);
-typedef void (*ggml_cuda_func_t)(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst);
-typedef void (*ggml_cuda_op_mul_mat_t)(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
-    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
-    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream);
-typedef void (*ggml_cuda_op_flatten_t)(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream);
+    cuda_device_info devices[GGML_CUDA_MAX_DEVICES] = {};
 
-typedef float (*vec_dot_q_cuda_t)(const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs);
-typedef void (*allocate_tiles_cuda_t)(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc);
-typedef void (*load_tiles_cuda_t)(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row);
-typedef float (*vec_dot_q_mul_mat_cuda_t)(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ms, const int & i, const int & j, const int & k);
+    std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> default_tensor_split = {};
+};
 
-#define WARP_SIZE 32
-#define MATRIX_ROW_PADDING 512 // last row of quant. matrices is a multiple of this to avoid out-of-bounds memory accesses
+static ggml_cuda_device_info ggml_cuda_init() {
+#ifdef __HIP_PLATFORM_AMD__
+    // Workaround for a rocBLAS bug when using multiple graphics cards:
+    // https://github.com/ROCmSoftwarePlatform/rocBLAS/issues/1346
+    rocblas_initialize();
+    CUDA_CHECK(cudaDeviceSynchronize());
+#endif
 
-#define CUDA_GELU_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_SILU_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_TANH_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_RELU_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_HARDSIGMOID_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_HARDSWISH_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_SQR_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_CPY_BLOCK_SIZE 32
-#define CUDA_SCALE_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_CLAMP_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_SOFT_MAX_BLOCK_SIZE 1024
-#define CUDA_ALIBI_BLOCK_SIZE 32
-#define CUDA_DIAG_MASK_INF_BLOCK_SIZE 32
-#define CUDA_QUANTIZE_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_UPSCALE_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_CONCAT_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_PAD_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_ARANGE_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_TIMESTEP_EMBEDDING_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_ACC_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE 256
-#define CUDA_POOL2D_BLOCK_SIZE 256
+    ggml_cuda_device_info info = {};
 
-#define CUDA_Q8_0_NE_ALIGN 2048
+    if (cudaGetDeviceCount(&info.device_count) != cudaSuccess) {
+        fprintf(stderr, "%s: no " GGML_CUDA_NAME " devices found, " GGML_CUDA_NAME " will be disabled\n", __func__);
+        return info;
+    }
 
-// dmmv = dequantize_mul_mat_vec
-#ifndef GGML_CUDA_DMMV_X
-#define GGML_CUDA_DMMV_X 32
-#endif
-#ifndef GGML_CUDA_MMV_Y
-#define GGML_CUDA_MMV_Y 1
-#endif
+    GGML_ASSERT(info.device_count <= GGML_CUDA_MAX_DEVICES);
 
-#ifndef K_QUANTS_PER_ITERATION
-#define K_QUANTS_PER_ITERATION 2
+    int64_t total_vram = 0;
+#if defined(GGML_CUDA_FORCE_MMQ)
+    fprintf(stderr, "%s: GGML_CUDA_FORCE_MMQ:   yes\n", __func__);
 #else
-static_assert(K_QUANTS_PER_ITERATION == 1 || K_QUANTS_PER_ITERATION == 2, "K_QUANTS_PER_ITERATION must be 1 or 2");
+    fprintf(stderr, "%s: GGML_CUDA_FORCE_MMQ:   no\n", __func__);
+#endif
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+    fprintf(stderr, "%s: CUDA_USE_TENSOR_CORES: yes\n", __func__);
+#else
+    fprintf(stderr, "%s: CUDA_USE_TENSOR_CORES: no\n", __func__);
 #endif
+    fprintf(stderr, "%s: found %d " GGML_CUDA_NAME " devices:\n", __func__, info.device_count);
+    for (int id = 0; id < info.device_count; ++id) {
+        int device_vmm = 0;
 
-#ifndef GGML_CUDA_PEER_MAX_BATCH_SIZE
-#define GGML_CUDA_PEER_MAX_BATCH_SIZE 128
-#endif // GGML_CUDA_PEER_MAX_BATCH_SIZE
+#if !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
+        CUdevice device;
+        CU_CHECK(cuDeviceGet(&device, id));
+        CU_CHECK(cuDeviceGetAttribute(&device_vmm, CU_DEVICE_ATTRIBUTE_VIRTUAL_MEMORY_MANAGEMENT_SUPPORTED, device));
 
-#define MUL_MAT_SRC1_COL_STRIDE 128
+        if (device_vmm) {
+            CUmemAllocationProp alloc_prop = {};
+            alloc_prop.type = CU_MEM_ALLOCATION_TYPE_PINNED;
+            alloc_prop.location.type = CU_MEM_LOCATION_TYPE_DEVICE;
+            alloc_prop.location.id = id;
+            CU_CHECK(cuMemGetAllocationGranularity(&info.devices[id].vmm_granularity, &alloc_prop, CU_MEM_ALLOC_GRANULARITY_RECOMMENDED));
+        }
+#endif // !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
+        info.devices[id].vmm = !!device_vmm;
 
-#define MAX_STREAMS 8
-static cudaStream_t g_cudaStreams[GGML_CUDA_MAX_DEVICES][MAX_STREAMS] = { { nullptr } };
+        cudaDeviceProp prop;
+        CUDA_CHECK(cudaGetDeviceProperties(&prop, id));
+        fprintf(stderr, "  Device %d: %s, compute capability %d.%d, VMM: %s\n", id, prop.name, prop.major, prop.minor, device_vmm ? "yes" : "no");
 
-struct ggml_tensor_extra_gpu {
-    void * data_device[GGML_CUDA_MAX_DEVICES]; // 1 pointer for each device for split tensors
-    cudaEvent_t events[GGML_CUDA_MAX_DEVICES][MAX_STREAMS]; // events for synchronizing multiple GPUs
-};
+        info.default_tensor_split[id] = total_vram;
+        total_vram += prop.totalGlobalMem;
 
-// this is faster on Windows
-// probably because the Windows CUDA libraries forget to make this check before invoking the drivers
-static void ggml_cuda_set_device(const int device) {
-    int current_device;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&current_device));
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+        info.devices[id].cc = 100*prop.major + 10*prop.minor + CC_OFFSET_AMD;
+#else
+        info.devices[id].cc = 100*prop.major + 10*prop.minor;
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+        info.devices[id].smpb = prop.sharedMemPerBlock;
+    }
 
-    if (device == current_device) {
-        return;
+    for (int id = 0; id < info.device_count; ++id) {
+        info.default_tensor_split[id] /= total_vram;
     }
 
-    CUDA_CHECK(cudaSetDevice(device));
+    // configure logging to stdout
+    // CUBLAS_CHECK(cublasLoggerConfigure(1, 1, 0, nullptr));
+
+    return info;
 }
 
-static int g_device_count = -1;
-static int g_main_device = 0;
-static std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> g_default_tensor_split = {};
+static const ggml_cuda_device_info & get_cuda_global_info() {
+    static ggml_cuda_device_info info = ggml_cuda_init();
+    return info;
+}
 
-struct cuda_device_capabilities {
-    int     cc;                 // compute capability
-    size_t  smpb;               // max. shared memory per block
-    bool    vmm;                // virtual memory support
-    size_t  vmm_granularity;    // granularity of virtual memory
-};
+// #define DEBUG_CUDA_MALLOC
 
-static cuda_device_capabilities g_device_caps[GGML_CUDA_MAX_DEVICES] = { {0, 0, false, 0} };
+// buffer pool for cuda (legacy)
+struct ggml_cuda_pool {
+    virtual ~ggml_cuda_pool() = default;
 
-static cublasHandle_t g_cublas_handles[GGML_CUDA_MAX_DEVICES] = {nullptr};
+    virtual void * alloc(size_t size, size_t * actual_size) = 0;
+    virtual void free(void * ptr, size_t size) = 0;
 
-[[noreturn]]
-static __device__ void no_device_code(
-    const char * file_name, const int line, const char * function_name, const int arch, const char * arch_list) {
+    ggml_cuda_pool() = default;
+    ggml_cuda_pool(const ggml_cuda_pool &) = delete;
+    ggml_cuda_pool(ggml_cuda_pool &&) = delete;
+    ggml_cuda_pool& operator=(const ggml_cuda_pool &) = delete;
+    ggml_cuda_pool& operator=(ggml_cuda_pool &&) = delete;
+};
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-    printf("%s:%d: ERROR: HIP kernel %s has no device code compatible with HIP arch %d.\n",
-           file_name, line, function_name, arch);
-    (void) arch_list;
-#else
-    printf("%s:%d: ERROR: CUDA kernel %s has no device code compatible with CUDA arch %d. ggml-cuda.cu was compiled for: %s\n",
-           file_name, line, function_name, arch, arch_list);
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-    __trap();
+struct ggml_cuda_pool_leg : public ggml_cuda_pool {
+    static const int MAX_BUFFERS = 256;
 
-    (void) no_device_code; // suppress unused function warning
-}
+    int device;
+    struct ggml_cuda_buffer {
+        void * ptr = nullptr;
+        size_t size = 0;
+    };
 
-#ifdef __CUDA_ARCH__
-#define NO_DEVICE_CODE no_device_code(__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__, __CUDA_ARCH__, STRINGIZE(__CUDA_ARCH_LIST__))
-#else
-#define NO_DEVICE_CODE GGML_ASSERT(false && "NO_DEVICE_CODE not valid in host code.")
-#endif // __CUDA_ARCH__
+    ggml_cuda_buffer buffer_pool[MAX_BUFFERS] = {};
+    size_t pool_size = 0;
 
-static __device__ __forceinline__ float warp_reduce_sum(float x) {
-#pragma unroll
-    for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
-        x += __shfl_xor_sync(0xffffffff, x, mask, 32);
+    explicit ggml_cuda_pool_leg(int device) :
+        device(device) {
     }
-    return x;
-}
 
-static __device__ __forceinline__ float2 warp_reduce_sum(float2 a) {
-#pragma unroll
-    for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
-        a.x += __shfl_xor_sync(0xffffffff, a.x, mask, 32);
-        a.y += __shfl_xor_sync(0xffffffff, a.y, mask, 32);
+    ~ggml_cuda_pool_leg() {
+        ggml_cuda_set_device(device);
+        for (int i = 0; i < MAX_BUFFERS; ++i) {
+            ggml_cuda_buffer & b = buffer_pool[i];
+            if (b.ptr != nullptr) {
+                CUDA_CHECK(cudaFree(b.ptr));
+                pool_size -= b.size;
+            }
+        }
+        GGML_ASSERT(pool_size == 0);
     }
-    return a;
-}
-
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-static __device__ __forceinline__ half2 warp_reduce_sum(half2 a) {
-#if !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)) && __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL
-#pragma unroll
-   for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
-       a = __hadd2(a, __shfl_xor_sync(0xffffffff, a, mask, 32));
-   }
-   return a;
-#else
-   (void) a;
-   NO_DEVICE_CODE;
-#endif // !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)) && __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL
-}
-#endif // GGML_CUDA_F16
 
-static __device__ __forceinline__ float warp_reduce_max(float x) {
-#pragma unroll
-    for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
-        x = fmaxf(x, __shfl_xor_sync(0xffffffff, x, mask, 32));
+    void * alloc(size_t size, size_t * actual_size) override {
+#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
+        int nnz = 0;
+        size_t max_size = 0;
+#endif
+        size_t best_diff = 1ull << 36;
+        int ibest = -1;
+        for (int i = 0; i < MAX_BUFFERS; ++i) {
+            ggml_cuda_buffer& b = buffer_pool[i];
+            if (b.ptr != nullptr) {
+#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
+                ++nnz;
+                if (b.size > max_size) max_size = b.size;
+#endif
+                if (b.size >= size) {
+                    size_t diff = b.size - size;
+                    if (diff < best_diff) {
+                        best_diff = diff;
+                        ibest = i;
+                        if (!best_diff) {
+                            void * ptr = b.ptr;
+                            *actual_size = b.size;
+                            b.ptr = nullptr;
+                            b.size = 0;
+                            return ptr;
+                        }
+                    }
+                }
+            }
+        }
+        if (ibest >= 0) {
+            ggml_cuda_buffer& b = buffer_pool[ibest];
+            void * ptr = b.ptr;
+            *actual_size = b.size;
+            b.ptr = nullptr;
+            b.size = 0;
+            return ptr;
+        }
+        void * ptr;
+        size_t look_ahead_size = (size_t) (1.05 * size);
+        look_ahead_size = 256 * ((look_ahead_size + 255)/256);
+        ggml_cuda_set_device(device);
+        CUDA_CHECK(cudaMalloc((void **) &ptr, look_ahead_size));
+        *actual_size = look_ahead_size;
+        pool_size += look_ahead_size;
+#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
+        fprintf(stderr, "%s[%d]: %d buffers, max_size = %u MB, pool_size = %u MB, requested %u MB\n", __func__, device, nnz,
+                (uint32_t)(max_size/1024/1024), (uint32_t)(pool_size/1024/1024), (uint32_t)(size/1024/1024));
+#endif
+        return ptr;
     }
-    return x;
-}
 
-//static __device__ __forceinline__ half2 warp_reduce_max(half2 x) {
-//#if !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)) && __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL && CUDART_VERSION >= CUDART_HMAX
-//#pragma unroll
-//    for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
-//        x = __hmax2(x, __shfl_xor_sync(0xffffffff, x, mask, 32));
-//    }
-//    return x;
-//#else
-//    (void) x;
-//    NO_DEVICE_CODE;
-//#endif // !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)) && __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL && CUDART_VERSION >= CUDART_HMAX
-//}
+    void free(void * ptr, size_t size) override {
+        for (int i = 0; i < MAX_BUFFERS; ++i) {
+            ggml_cuda_buffer& b = buffer_pool[i];
+            if (b.ptr == nullptr) {
+                b.ptr = ptr;
+                b.size = size;
+                return;
+            }
+        }
+        fprintf(stderr, "WARNING: cuda buffer pool full, increase MAX_CUDA_BUFFERS\n");
+        ggml_cuda_set_device(device);
+        CUDA_CHECK(cudaFree(ptr));
+        pool_size -= size;
+    }
+};
 
-static __device__ __forceinline__ float op_repeat(const float a, const float b) {
-    return b;
-    GGML_UNUSED(a);
-}
+// pool with virtual memory
+#if !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
+struct ggml_cuda_pool_vmm : public ggml_cuda_pool {
+    static const size_t CUDA_POOL_VMM_MAX_SIZE = 1ull << 35; // 32 GB
 
-static __device__ __forceinline__ float op_add(const float a, const float b) {
-    return a + b;
-}
+    int device;
+    CUdeviceptr pool_addr = 0;
+    size_t pool_used = 0;
+    size_t pool_size = 0;
+    size_t granularity;
 
-static __device__ __forceinline__ float op_mul(const float a, const float b) {
-    return a * b;
-}
+    explicit ggml_cuda_pool_vmm(int device) :
+        device(device),
+        granularity(get_cuda_global_info().devices[device].vmm_granularity) {
+    }
 
-static __device__ __forceinline__ float op_div(const float a, const float b) {
-    return a / b;
-}
+    ~ggml_cuda_pool_vmm() {
+        if (pool_addr != 0) {
+            CU_CHECK(cuMemUnmap(pool_addr, pool_size));
+            CU_CHECK(cuMemAddressFree(pool_addr, CUDA_POOL_VMM_MAX_SIZE));
+        }
+    }
 
-template<float (*bin_op)(const float, const float), typename src0_t, typename src1_t, typename dst_t>
-static __global__ void k_bin_bcast(const src0_t * src0, const src1_t * src1, dst_t * dst,
-        int ne0, int ne1, int ne2, int ne3,
-        int ne10, int ne11, int ne12, int ne13,
-        /*int s0, */ int s1,  int s2,  int s3,
-        /*int s10,*/ int s11, int s12, int s13) {
-    const int i0s = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
-    const int i1 = (blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y);
-    const int i2 = (blockDim.z*blockIdx.z + threadIdx.z) / ne3;
-    const int i3 = (blockDim.z*blockIdx.z + threadIdx.z) % ne3;
+    void * alloc(size_t size, size_t * actual_size) override {
+        // round up the allocation size to the alignment to ensure that all allocations are aligned for all data types
+        const size_t alignment = 128;
+        size = alignment * ((size + alignment - 1) / alignment);
 
-    if (i0s >= ne0 || i1 >= ne1 || i2 >= ne2 || i3 >= ne3) {
-        return;
-    }
+        size_t avail = pool_size - pool_used;
 
-    const int i11 = i1 % ne11;
-    const int i12 = i2 % ne12;
-    const int i13 = i3 % ne13;
+        if (size > avail) {
+            // round up to the next multiple of the granularity
+            size_t reserve_size = size - avail;
+            reserve_size = granularity * ((reserve_size + granularity - 1) / granularity);
 
-    const size_t i_src0 = i3*s3 + i2*s2 + i1*s1;
-    const size_t i_src1 = i13*s13 + i12*s12 + i11*s11;
-    const size_t i_dst  = i_src0;
+            GGML_ASSERT(pool_size + reserve_size <= CUDA_POOL_VMM_MAX_SIZE);
 
-    const src0_t * src0_row = src0 + i_src0;
-    const src1_t * src1_row = src1 + i_src1;
-    dst_t * dst_row = dst + i_dst;
+            // allocate more physical memory
+            CUmemAllocationProp prop = {};
+            prop.type = CU_MEM_ALLOCATION_TYPE_PINNED;
+            prop.location.type = CU_MEM_LOCATION_TYPE_DEVICE;
+            prop.location.id = device;
+            CUmemGenericAllocationHandle handle;
+            CU_CHECK(cuMemCreate(&handle, reserve_size, &prop, 0));
 
-    for (int i0 = i0s; i0 < ne0; i0 += blockDim.x*gridDim.x) {
-        const int i10 = i0 % ne10;
-        dst_row[i0] = (dst_t)bin_op(src0 ? (float)src0_row[i0] : 0.0f, (float)src1_row[i10]);
-    }
-}
+            // reserve virtual address space (if not already reserved)
+            if (pool_addr == 0) {
+                CU_CHECK(cuMemAddressReserve(&pool_addr, CUDA_POOL_VMM_MAX_SIZE, 0, 0, 0));
+            }
 
-template<float (*bin_op)(const float, const float), typename src0_t, typename src1_t, typename dst_t>
-static __global__ void k_bin_bcast_unravel(const src0_t * src0, const src1_t * src1, dst_t * dst,
-        int ne0, int ne1, int ne2, int ne3,
-        int ne10, int ne11, int ne12, int ne13,
-        /*int s0, */ int s1,  int s2,  int s3,
-        /*int s10,*/ int s11, int s12, int s13) {
+            // map at the end of the pool
+            CU_CHECK(cuMemMap(pool_addr + pool_size, reserve_size, 0, handle, 0));
 
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+            // the memory allocation handle is no longer needed after mapping
+            CU_CHECK(cuMemRelease(handle));
 
-    const int i3 = i/(ne2*ne1*ne0);
-    const int i2 = (i/(ne1*ne0)) % ne2;
-    const int i1 = (i/ne0) % ne1;
-    const int i0 = i % ne0;
+            // set access
+            CUmemAccessDesc access = {};
+            access.location.type = CU_MEM_LOCATION_TYPE_DEVICE;
+            access.location.id = device;
+            access.flags = CU_MEM_ACCESS_FLAGS_PROT_READWRITE;
+            CU_CHECK(cuMemSetAccess(pool_addr + pool_size, reserve_size, &access, 1));
 
-    if (i0 >= ne0 || i1 >= ne1 || i2 >= ne2 || i3 >= ne3) {
-        return;
-    }
+            // add to the pool
+            pool_size += reserve_size;
 
-    const int i11 = i1 % ne11;
-    const int i12 = i2 % ne12;
-    const int i13 = i3 % ne13;
+            //printf("cuda pool[%d]: size increased to %llu MB (reserved %llu MB)\n",
+            //       id, (unsigned long long) (pool_size[id]/1024/1024),
+            //       (unsigned long long) (reserve_size/1024/1024));
+        }
 
-    const size_t i_src0 = i3*s3 + i2*s2 + i1*s1;
-    const size_t i_src1 = i13*s13 + i12*s12 + i11*s11;
-    const size_t i_dst  = i_src0;
+        GGML_ASSERT(pool_addr != 0);
 
-    const src0_t * src0_row = src0 + i_src0;
-    const src1_t * src1_row = src1 + i_src1;
-    dst_t * dst_row = dst + i_dst;
+        void * ptr = (void *) (pool_addr + pool_used);
+        *actual_size = size;
+        pool_used += size;
 
-    const int i10 = i0 % ne10;
-    dst_row[i0] = (dst_t)bin_op(src0 ? (float)src0_row[i0] : 0.0f, (float)src1_row[i10]);
-}
+#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
+        printf("cuda pool[%d]: allocated %llu bytes at %llx\n", device, (unsigned long long) size, ptr);
+#endif
 
-static __global__ void acc_f32(const float * x, const float * y, float * dst, const int ne,
-    const int ne10, const int ne11, const int ne12,
-    const int nb1, const int nb2, int offset) {
-    const int i = blockDim.x * blockIdx.x + threadIdx.x;
-    if (i >= ne) {
-        return;
-    }
-    int src1_idx = i - offset;
-    int oz = src1_idx / nb2;
-    int oy = (src1_idx - (oz * nb2)) / nb1;
-    int ox = src1_idx % nb1;
-    if (src1_idx >= 0 && ox < ne10 && oy < ne11 && oz < ne12) {
-        dst[i] = x[i] + y[ox + oy * ne10 + oz * ne10 * ne11];
-    } else {
-        dst[i] = x[i];
+        return ptr;
     }
-}
 
-static __global__ void gelu_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
-    const float GELU_COEF_A    = 0.044715f;
-    const float SQRT_2_OVER_PI = 0.79788456080286535587989211986876f;
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    void free(void * ptr, size_t size) override {
+#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
+        printf("cuda pool[%d]: freed %llu bytes at %llx\n", device, (unsigned long long) size, ptr);
+#endif
 
-    if (i >= k) {
-        return;
+        pool_used -= size;
+
+        // all deallocations must be in reverse order of the allocations
+        GGML_ASSERT(ptr == (void *) (pool_addr + pool_used));
     }
+};
+#endif // !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
 
-    float xi = x[i];
-    dst[i] = 0.5f*xi*(1.0f + tanhf(SQRT_2_OVER_PI*xi*(1.0f + GELU_COEF_A*xi*xi)));
-}
+template<typename T>
+struct ggml_cuda_pool_alloc {
+    ggml_cuda_pool * pool = nullptr;
+    T * ptr = nullptr;
+    size_t actual_size = 0;
 
-static __global__ void silu_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    ggml_cuda_pool_alloc() = default;
 
-    if (i >= k) {
-        return;
+    explicit ggml_cuda_pool_alloc(ggml_cuda_pool & pool) : pool(&pool) {
     }
-    dst[i] = x[i] / (1.0f + expf(-x[i]));
-}
 
-static __global__ void gelu_quick_f32(const float * x, float * dst, int k) {
-    const float GELU_QUICK_COEF = -1.702f;
-    const int i  = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
-    if (i >= k) {
-        return;
+    ggml_cuda_pool_alloc(ggml_cuda_pool & pool, size_t size) : pool(&pool) {
+        alloc(size);
     }
-    dst[i] = x[i] * (1.0f / (1.0f + expf(GELU_QUICK_COEF * x[i])));
-}
 
-static __global__ void tanh_f32(const float * x, float * dst, int k) {
-    const int i  = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
-    if (i >= k) {
-        return;
+    ~ggml_cuda_pool_alloc() {
+        if (ptr != nullptr) {
+            pool->free(ptr, actual_size);
+        }
     }
-    dst[i] = tanhf(x[i]);
-}
-
-static __global__ void relu_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    if (i >= k) {
-        return;
+    // size is in number of elements
+    T * alloc(size_t size) {
+        GGML_ASSERT(pool != nullptr);
+        GGML_ASSERT(ptr == nullptr);
+        ptr = (T *) pool->alloc(size * sizeof(T), &this->actual_size);
+        return ptr;
     }
-    dst[i] = fmaxf(x[i], 0);
-}
 
-static __global__ void hardsigmoid_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    T * alloc(ggml_cuda_pool & pool, size_t size) {
+        this->pool = &pool;
+        return alloc(size);
+    }
 
-    if (i >= k) {
-        return;
+    T * get() {
+        return ptr;
     }
-    dst[i] = fminf(1.0f, fmaxf(0.0f, (x[i] + 3.0f) / 6.0f));
-}
 
-static __global__ void hardswish_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    ggml_cuda_pool_alloc(const ggml_cuda_pool_alloc &) = delete;
+    ggml_cuda_pool_alloc(ggml_cuda_pool_alloc &&) = delete;
+    ggml_cuda_pool_alloc& operator=(const ggml_cuda_pool_alloc &) = delete;
+    ggml_cuda_pool_alloc& operator=(ggml_cuda_pool_alloc &&) = delete;
+};
 
-    if (i >= k) {
-        return;
-    }
-    dst[i] = x[i] * fminf(1.0f, fmaxf(0.0f, (x[i] + 3.0f) / 6.0f));
-}
 
-static __global__ void leaky_relu_f32(const float * x, float * dst, const int k, const float negative_slope) {
-    const int i  = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
-    if (i >= k) {
-        return;
+// backend interface
+
+struct ggml_backend_cuda_context {
+    int device;
+    std::string name;
+    cudaEvent_t copy_event = nullptr;
+
+    cudaStream_t streams[GGML_CUDA_MAX_DEVICES][GGML_CUDA_MAX_STREAMS] = { { nullptr } };
+    cublasHandle_t cublas_handles[GGML_CUDA_MAX_DEVICES] = {nullptr};
+
+    explicit ggml_backend_cuda_context(int device) :
+        device(device),
+        name(GGML_CUDA_NAME + std::to_string(device)) {
     }
-    dst[i] = fmaxf(x[i], 0) + fminf(x[i], 0.0f) * negative_slope;
-}
 
-static __global__ void sqr_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    ~ggml_backend_cuda_context() {
+        if (copy_event != nullptr) {
+            CUDA_CHECK(cudaEventDestroy(copy_event));
+        }
+        for (int i = 0; i < GGML_CUDA_MAX_DEVICES; ++i) {
+            for (int j = 0; j < GGML_CUDA_MAX_STREAMS; ++j) {
+                if (streams[i][j] != nullptr) {
+                    CUDA_CHECK(cudaStreamDestroy(streams[i][j]));
+                }
+            }
+            if (cublas_handles[i] != nullptr) {
+                CUBLAS_CHECK(cublasDestroy(cublas_handles[i]));
+            }
+        }
+    }
 
-    if (i >= k) {
-        return;
+    cudaStream_t stream(int device, int stream) {
+        if (streams[device][stream] == nullptr) {
+            ggml_cuda_set_device(device);
+            CUDA_CHECK(cudaStreamCreateWithFlags(&streams[device][stream], cudaStreamNonBlocking));
+        }
+        return streams[device][stream];
     }
-    dst[i] = x[i] * x[i];
-}
 
-template <int block_size>
-static __global__ void norm_f32(const float * x, float * dst, const int ncols, const float eps) {
-    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
-    const int tid = threadIdx.x;
+    cudaStream_t stream() {
+        return stream(device, 0);
+    }
 
-    float2 mean_var = make_float2(0.f, 0.f);
+    cublasHandle_t cublas_handle(int device) {
+        if (cublas_handles[device] == nullptr) {
+            ggml_cuda_set_device(device);
+            CUBLAS_CHECK(cublasCreate(&cublas_handles[device]));
+            CUBLAS_CHECK(cublasSetMathMode(cublas_handles[device], CUBLAS_TF32_TENSOR_OP_MATH));
+        }
+        return cublas_handles[device];
+    }
 
-    for (int col = tid; col < ncols; col += block_size) {
-        const float xi = x[row*ncols + col];
-        mean_var.x += xi;
-        mean_var.y += xi * xi;
+    cublasHandle_t cublas_handle() {
+        return cublas_handle(device);
     }
 
-    // sum up partial sums
-    mean_var = warp_reduce_sum(mean_var);
-    if (block_size > WARP_SIZE) {
-        __shared__ float2 s_sum[32];
-        int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
-        int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
-        if (lane_id == 0) {
-            s_sum[warp_id] = mean_var;
+    // pool
+    std::unique_ptr<ggml_cuda_pool> pools[GGML_CUDA_MAX_DEVICES];
+
+    static std::unique_ptr<ggml_cuda_pool> new_pool_for_device(int device) {
+#if !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
+        if (get_cuda_global_info().devices[device].vmm) {
+            return std::unique_ptr<ggml_cuda_pool>(new ggml_cuda_pool_vmm(device));
         }
-        __syncthreads();
-        mean_var = s_sum[lane_id];
-        mean_var = warp_reduce_sum(mean_var);
+#endif
+        return std::unique_ptr<ggml_cuda_pool>(new ggml_cuda_pool_leg(device));
     }
 
-    const float mean = mean_var.x / ncols;
-    const float var = mean_var.y / ncols - mean * mean;
-    const float inv_std = rsqrtf(var + eps);
+    ggml_cuda_pool & pool(int device) {
+        if (pools[device] == nullptr) {
+            pools[device] = new_pool_for_device(device);
+        }
+        return *pools[device];
+    }
 
-    for (int col = tid; col < ncols; col += block_size) {
-        dst[row*ncols + col] = (x[row*ncols + col] - mean) * inv_std;
+    ggml_cuda_pool & pool() {
+        return pool(device);
     }
-}
+};
 
-static __global__ void concat_f32(const float * x,const float * y, float * dst, const int ne0, const int ne02) {
-    int nidx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
-    if (nidx >= ne0) {
-        return;
+// cuda buffer
+
+struct ggml_backend_cuda_buffer_context {
+    int device;
+    void * dev_ptr = nullptr;
+    std::string name;
+
+    ggml_backend_cuda_buffer_context(int device, void * dev_ptr) :
+        device(device), dev_ptr(dev_ptr),
+        name(GGML_CUDA_NAME + std::to_string(device)) {
     }
-    // operation
-    int offset_dst =
-        nidx +
-        blockIdx.y * ne0 +
-        blockIdx.z * ne0 * gridDim.y;
-    if (blockIdx.z < ne02) { // src0
-        int offset_src =
-            nidx +
-            blockIdx.y * ne0 +
-            blockIdx.z * ne0 * gridDim.y;
-        dst[offset_dst] = x[offset_src];
-    } else {
-        int offset_src =
-            nidx +
-            blockIdx.y * ne0 +
-            (blockIdx.z - ne02) * ne0 *  gridDim.y;
-        dst[offset_dst] = y[offset_src];
+
+    ~ggml_backend_cuda_buffer_context() {
+        CUDA_CHECK(cudaFree(dev_ptr));
     }
+};
+
+GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_buffer_get_name(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
+    return ctx->name.c_str();
 }
 
-static __global__ void upscale_f32(const float * x, float * dst, const int ne00, const int ne00xne01, const int scale_factor) {
-    // blockIdx.z: idx of ne02*ne03
-    // blockIdx.y: idx of ne01*scale_factor, aka ne1
-    // blockIDx.x: idx of ne00*scale_factor / BLOCK_SIZE
-    // ne00xne01: ne00 * ne01
-    int ne0 = ne00 * scale_factor;
-    int nidx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
-    if (nidx >= ne0) {
-        return;
-    }
-    // operation
-    int i00 = nidx / scale_factor;
-    int i01 = blockIdx.y / scale_factor;
-    int offset_src =
-        i00 +
-        i01 * ne00 +
-        blockIdx.z * ne00xne01;
-    int offset_dst =
-        nidx +
-        blockIdx.y * ne0 +
-        blockIdx.z * ne0 * gridDim.y;
-    dst[offset_dst] = x[offset_src];
+GGML_CALL static bool ggml_backend_buffer_is_cuda(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    return buffer->iface.get_name == ggml_backend_cuda_buffer_get_name;
 }
 
-static __global__ void pad_f32(const float * x, float * dst, const int ne0, const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int ne03) {
-    // blockIdx.z: idx of ne2*ne3, aka ne02*ne03
-    // blockIdx.y: idx of ne1
-    // blockIDx.x: idx of ne0 / BLOCK_SIZE
-    int nidx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
-    if (nidx >= ne0) {
-        return;
-    }
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_free_buffer(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
+    delete ctx;
+}
 
-    // operation
-    int offset_dst =
-        nidx +
-        blockIdx.y * ne0 +
-        blockIdx.z * ne0 * gridDim.y;
-    if (nidx < ne00 && blockIdx.y < ne01 && blockIdx.z < ne02*ne03) {
-        int offset_src =
-            nidx +
-            blockIdx.y * ne00 +
-            blockIdx.z * ne00 * ne01;
-        dst[offset_dst] = x[offset_src];
-    } else {
-        dst[offset_dst] = 0.0f;
-    }
+GGML_CALL static void * ggml_backend_cuda_buffer_get_base(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
+    return ctx->dev_ptr;
 }
 
-static __global__ void arange_f32(float * dst, const int ne0, const float start, const float step) {
-    // blockIDx.x: idx of ne0 / BLOCK_SIZE
-    int nidx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
-    if (nidx >= ne0) {
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_init_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, ggml_tensor * tensor) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
+
+    if (tensor->view_src != NULL && tensor->view_offs == 0) {
+        assert(tensor->view_src->buffer->buft == buffer->buft);
+        tensor->backend = tensor->view_src->backend;
+        tensor->extra = tensor->view_src->extra;
         return;
     }
-    dst[nidx] = start + step * nidx;
-}
 
-static __global__ void timestep_embedding_f32(const float * timesteps, float * dst, const int nb1, const int dim, const int max_period) {
-    // blockIDx.y: idx of timesteps->ne[0]
-    // blockIDx.x: idx of ((dim + 1) / 2) / BLOCK_SIZE
-    int i = blockIdx.y;
-    int j = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
-    float * embed_data = (float *)((char *)dst +  i*nb1);
+    if (ggml_is_quantized(tensor->type)) {
+        // initialize padding to 0 to avoid possible NaN values
+        size_t original_size = ggml_nbytes(tensor);
+        size_t padded_size = ggml_backend_buft_get_alloc_size(buffer->buft, tensor);
 
-    if (dim % 2 != 0 && j == ((dim + 1) / 2)) {
-        embed_data[dim] = 0.f;
+        if (padded_size > original_size && tensor->view_src == nullptr) {
+            ggml_cuda_set_device(ctx->device);
+            CUDA_CHECK(cudaMemset((char *)tensor->data + original_size, 0, padded_size - original_size));
+        }
     }
+}
 
-    int half = dim / 2;
-    if (j >= half) {
-        return;
-    }
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_set_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, ggml_tensor * tensor, const void * data, size_t offset, size_t size) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
 
-    float timestep = timesteps[i];
-    float freq = (float)expf(-logf(max_period) * j / half);
-    float arg = timestep * freq;
-    embed_data[j] = cosf(arg);
-    embed_data[j + half] = sinf(arg);
+    ggml_cuda_set_device(ctx->device);
+    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync((char *)tensor->data + offset, data, size, cudaMemcpyHostToDevice, cudaStreamPerThread));
+    CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
 }
 
-template <int block_size>
-static __global__ void group_norm_f32(const float * x, float * dst, const int group_size, const int ne_elements, const float eps) {
-    // blockIdx.x: num_groups idx
-    // threadIdx.x: block_size idx
-    int start = blockIdx.x * group_size;
-    int end = start + group_size;
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_get_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, const ggml_tensor * tensor, void * data, size_t offset, size_t size) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
 
-    start += threadIdx.x;
+    ggml_cuda_set_device(ctx->device);
+    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(data, (const char *)tensor->data + offset, size, cudaMemcpyDeviceToHost, cudaStreamPerThread));
+    CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
+}
 
-    if (end >= ne_elements) {
-        end = ne_elements;
+GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_buffer_cpy_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, const ggml_tensor * src, ggml_tensor * dst) {
+    if (ggml_backend_buffer_is_cuda(src->buffer)) {
+        ggml_backend_cuda_buffer_context * src_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)src->buffer->context;
+        ggml_backend_cuda_buffer_context * dst_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)dst->buffer->context;
+        if (src_ctx->device == dst_ctx->device) {
+            CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dst->data, src->data, ggml_nbytes(src), cudaMemcpyDeviceToDevice, cudaStreamPerThread));
+        } else {
+            CUDA_CHECK(cudaMemcpyPeerAsync(dst->data, dst_ctx->device, src->data, src_ctx->device, ggml_nbytes(src), cudaStreamPerThread));
+        }
+        CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
+        return true;
     }
+    return false;
 
-    float tmp = 0.0f; // partial sum for thread in warp
+    GGML_UNUSED(buffer);
+}
 
-    for (int j = start; j < end; j += block_size) {
-        tmp += x[j];
-    }
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_clear(ggml_backend_buffer_t buffer, uint8_t value) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
 
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-    if (block_size > WARP_SIZE) {
-        __shared__ float s_sum[32];
-        int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
-        int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
-        if (lane_id == 0) {
-            s_sum[warp_id] = tmp;
-        }
-        __syncthreads();
-        tmp = s_sum[lane_id];
-        tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-    }
+    ggml_cuda_set_device(ctx->device);
+    CUDA_CHECK(cudaDeviceSynchronize());
+    CUDA_CHECK(cudaMemset(ctx->dev_ptr, value, buffer->size));
+    CUDA_CHECK(cudaDeviceSynchronize());
+}
 
-    float mean = tmp / group_size;
-    tmp = 0.0f;
+static ggml_backend_buffer_i ggml_backend_cuda_buffer_interface = {
+    /* .get_name        = */ ggml_backend_cuda_buffer_get_name,
+    /* .free_buffer     = */ ggml_backend_cuda_buffer_free_buffer,
+    /* .get_base        = */ ggml_backend_cuda_buffer_get_base,
+    /* .init_tensor     = */ ggml_backend_cuda_buffer_init_tensor,
+    /* .set_tensor      = */ ggml_backend_cuda_buffer_set_tensor,
+    /* .get_tensor      = */ ggml_backend_cuda_buffer_get_tensor,
+    /* .cpy_tensor      = */ ggml_backend_cuda_buffer_cpy_tensor,
+    /* .clear           = */ ggml_backend_cuda_buffer_clear,
+    /* .reset           = */ NULL,
+};
 
-    for (int j = start; j < end; j += block_size) {
-        float xi = x[j] - mean;
-        dst[j] = xi;
-        tmp += xi * xi;
-    }
+// cuda buffer type
+struct ggml_backend_cuda_buffer_type_context {
+    int device;
+    std::string name;
+};
 
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-    if (block_size > WARP_SIZE) {
-        __shared__ float s_sum[32];
-        int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
-        int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
-        if (lane_id == 0) {
-            s_sum[warp_id] = tmp;
-        }
-        __syncthreads();
-        tmp = s_sum[lane_id];
-        tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-    }
+GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_buffer_type_name(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_type_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_type_context *)buft->context;
 
-    float variance = tmp / group_size;
-    float scale = rsqrtf(variance + eps);
-    for (int j = start; j < end; j += block_size) {
-        dst[j] *= scale;
-    }
+    return ctx->name.c_str();
 }
 
-template <int block_size>
-static __global__ void rms_norm_f32(const float * x, float * dst, const int ncols, const float eps) {
-    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
-    const int tid = threadIdx.x;
-
-    float tmp = 0.0f; // partial sum for thread in warp
-
-    for (int col = tid; col < ncols; col += block_size) {
-        const float xi = x[row*ncols + col];
-        tmp += xi * xi;
-    }
+GGML_CALL static ggml_backend_buffer_t ggml_backend_cuda_buffer_type_alloc_buffer(ggml_backend_buffer_type_t buft, size_t size) {
+    ggml_backend_cuda_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_type_context *)buft->context;
 
-    // sum up partial sums
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-    if (block_size > WARP_SIZE) {
-        __shared__ float s_sum[32];
-        int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
-        int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
-        if (lane_id == 0) {
-            s_sum[warp_id] = tmp;
-        }
-        __syncthreads();
-        tmp = s_sum[lane_id];
-        tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-    }
+    ggml_cuda_set_device(buft_ctx->device);
 
-    const float mean = tmp / ncols;
-    const float scale = rsqrtf(mean + eps);
+    size = std::max(size, (size_t)1); // cudaMalloc returns null for size 0
 
-    for (int col = tid; col < ncols; col += block_size) {
-        dst[row*ncols + col] = scale * x[row*ncols + col];
+    void * dev_ptr;
+    cudaError_t err = cudaMalloc(&dev_ptr, size);
+    if (err != cudaSuccess) {
+        fprintf(stderr, "%s: allocating %.2f MiB on device %d: cudaMalloc failed: %s\n", __func__, size/1024.0/1024.0, buft_ctx->device, cudaGetErrorString(err));
+        return nullptr;
     }
-}
-
-static __device__ __forceinline__ void dequantize_q4_0(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
-    const block_q4_0 * x = (const block_q4_0 *) vx;
 
-    const dfloat d = x[ib].d;
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = new ggml_backend_cuda_buffer_context(buft_ctx->device, dev_ptr);
 
-    const int vui = x[ib].qs[iqs];
+    return ggml_backend_buffer_init(buft, ggml_backend_cuda_buffer_interface, ctx, size);
+}
 
-    v.x = vui & 0xF;
-    v.y = vui >> 4;
+GGML_CALL static size_t ggml_backend_cuda_buffer_type_get_alignment(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
+    return 128;
 
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    v = __hsub2(v, {8.0f, 8.0f});
-    v = __hmul2(v, {d, d});
-#else
-    v.x = (v.x - 8.0f) * d;
-    v.y = (v.y - 8.0f) * d;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+    GGML_UNUSED(buft);
 }
 
-static __device__ __forceinline__ void dequantize_q4_1(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
-    const block_q4_1 * x = (const block_q4_1 *) vx;
-
-    const dfloat d = __low2half(x[ib].dm);
-    const dfloat m = __high2half(x[ib].dm);
+GGML_CALL static size_t ggml_backend_cuda_buffer_type_get_alloc_size(ggml_backend_buffer_type_t buft, const ggml_tensor * tensor) {
+    size_t size = ggml_nbytes(tensor);
+    int64_t ne0 = tensor->ne[0];
 
-    const int vui = x[ib].qs[iqs];
+    if (ggml_is_quantized(tensor->type)) {
+        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
+            size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
+        }
+    }
 
-    v.x = vui & 0xF;
-    v.y = vui >> 4;
+    return size;
 
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    v = __hmul2(v, {d, d});
-    v = __hadd2(v, {m, m});
-#else
-    v.x = (v.x * d) + m;
-    v.y = (v.y * d) + m;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+    GGML_UNUSED(buft);
 }
 
-static __device__ __forceinline__ void dequantize_q5_0(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
-    const block_q5_0 * x = (const block_q5_0 *) vx;
-
-    const dfloat d = x[ib].d;
-
-    uint32_t qh;
-    memcpy(&qh, x[ib].qh, sizeof(qh));
-
-    const int xh_0 = ((qh >> (iqs +  0)) << 4) & 0x10;
-    const int xh_1 = ((qh >> (iqs + 12))     ) & 0x10;
+GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_buffer_type_supports_backend(ggml_backend_buffer_type_t buft, ggml_backend_t backend) {
+    if (!ggml_backend_is_cuda(backend)) {
+        return false;
+    }
 
-    v.x = ((x[ib].qs[iqs] & 0xf) | xh_0);
-    v.y = ((x[ib].qs[iqs] >>  4) | xh_1);
+    ggml_backend_cuda_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_type_context *)buft->context;
+    ggml_backend_cuda_context * cuda_ctx = (ggml_backend_cuda_context *)backend->context;
 
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    v = __hsub2(v, {16.0f, 16.0f});
-    v = __hmul2(v, {d, d});
-#else
-    v.x = (v.x - 16.0f) * d;
-    v.y = (v.y - 16.0f) * d;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+    return buft_ctx->device == cuda_ctx->device;
 }
 
-static __device__ __forceinline__ void dequantize_q5_1(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
-    const block_q5_1 * x = (const block_q5_1 *) vx;
+static ggml_backend_buffer_type_i ggml_backend_cuda_buffer_type_interface = {
+    /* .get_name         = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_name,
+    /* .alloc_buffer     = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_alloc_buffer,
+    /* .get_alignment    = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_get_alignment,
+    /* .get_max_size     = */ NULL, // defaults to SIZE_MAX
+    /* .get_alloc_size   = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_get_alloc_size,
+    /* .supports_backend = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_supports_backend,
+    /* .is_host          = */ NULL,
+};
 
-    const dfloat d = __low2half(x[ib].dm);
-    const dfloat m = __high2half(x[ib].dm);
+GGML_CALL ggml_backend_buffer_type_t ggml_backend_cuda_buffer_type(int device) {
+    static std::mutex mutex;
+    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
 
-    uint32_t qh;
-    memcpy(&qh, x[ib].qh, sizeof(qh));
+    if (device >= ggml_backend_cuda_get_device_count()) {
+        return nullptr;
+    }
 
-    const int xh_0 = ((qh >> (iqs +  0)) << 4) & 0x10;
-    const int xh_1 = ((qh >> (iqs + 12))     ) & 0x10;
+    static ggml_backend_buffer_type ggml_backend_cuda_buffer_types[GGML_CUDA_MAX_DEVICES];
 
-    v.x = ((x[ib].qs[iqs] & 0xf) | xh_0);
-    v.y = ((x[ib].qs[iqs] >>  4) | xh_1);
+    static bool ggml_backend_cuda_buffer_type_initialized = false;
 
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    v = __hmul2(v, {d, d});
-    v = __hadd2(v, {m, m});
-#else
-    v.x = (v.x * d) + m;
-    v.y = (v.y * d) + m;
-#endif // GGML_CUDA_F16
-}
+    if (!ggml_backend_cuda_buffer_type_initialized) {
+        for (int i = 0; i < GGML_CUDA_MAX_DEVICES; i++) {
+            ggml_backend_cuda_buffer_types[i] = {
+                /* .iface    = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_interface,
+                /* .context  = */ new ggml_backend_cuda_buffer_type_context{i, GGML_CUDA_NAME + std::to_string(i)},
+            };
+        }
+        ggml_backend_cuda_buffer_type_initialized = true;
+    }
 
-static __device__ __forceinline__ void dequantize_q8_0(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
-    const block_q8_0 * x = (const block_q8_0 *) vx;
+    return &ggml_backend_cuda_buffer_types[device];
+}
 
-    const dfloat d = x[ib].d;
+// cuda split buffer
 
-    v.x = x[ib].qs[iqs + 0];
-    v.y = x[ib].qs[iqs + 1];
+static int64_t get_row_rounding(ggml_type type, const std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> & tensor_split) {
+    int64_t min_compute_capability = INT_MAX;
+    int64_t max_compute_capability = INT_MIN;
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        if (tensor_split[id] < (id + 1 < ggml_backend_cuda_get_device_count() ? tensor_split[id + 1] : 1.0f)) {
+            if (min_compute_capability > get_cuda_global_info().devices[id].cc) {
+                min_compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
+            }
+            if (max_compute_capability < get_cuda_global_info().devices[id].cc) {
+                max_compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
+            }
+        }
+    }
 
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    v = __hmul2(v, {d, d});
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+    switch(type) {
+        case GGML_TYPE_Q4_0:
+        case GGML_TYPE_Q4_1:
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+            return max_compute_capability >= CC_RDNA2 ? 128 : 64;
+        case GGML_TYPE_F16:
+        case GGML_TYPE_F32:
+            return 1;
+        case GGML_TYPE_Q2_K:
+            return max_compute_capability >= CC_RDNA2 ? 128 : 32;
+        case GGML_TYPE_Q3_K:
+            return min_compute_capability < CC_RDNA2 ? 128 : 64;
+        case GGML_TYPE_Q4_K:
+        case GGML_TYPE_Q5_K:
+        case GGML_TYPE_Q6_K:
+        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
+        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
+        case GGML_TYPE_IQ2_S:
+        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
+        case GGML_TYPE_IQ1_S:
+        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
+        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
+        case GGML_TYPE_IQ3_S:
+            return max_compute_capability >= CC_RDNA2 ? 128 : 64;
+        default:
+            GGML_ASSERT(false);
+    }
 #else
-    v.x *= d;
-    v.y *= d;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+    switch(type) {
+        case GGML_TYPE_Q4_0:
+        case GGML_TYPE_Q4_1:
+            return max_compute_capability >= CC_VOLTA ? 128 : 64;
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+            return 64;
+        case GGML_TYPE_F16:
+        case GGML_TYPE_F32:
+            return 1;
+        case GGML_TYPE_Q2_K:
+        case GGML_TYPE_Q3_K:
+        case GGML_TYPE_Q4_K:
+        case GGML_TYPE_Q5_K:
+        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
+        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
+        case GGML_TYPE_IQ2_S:
+        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
+        case GGML_TYPE_IQ1_S:
+        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
+        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
+        case GGML_TYPE_IQ3_S:
+            return max_compute_capability >= CC_VOLTA ? 128 : 64;
+        case GGML_TYPE_Q6_K:
+            return 64;
+        default:
+            GGML_ASSERT(false);
+    }
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
 }
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_q4_0(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy, int nb32) {
+static void get_row_split(int64_t * row_low, int64_t * row_high, const ggml_tensor * tensor, const std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> & tensor_split, int id) {
+    const int64_t nrows = ggml_nrows(tensor);
+    const int64_t rounding = get_row_rounding(tensor->type, tensor_split);
 
-    const int i = blockIdx.x;
+    *row_low = id == 0 ? 0 : nrows*tensor_split[id];
+    *row_low -= *row_low % rounding;
 
-    // assume 32 threads
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int il  = tid/8;
-    const int ir  = tid%8;
-    const int ib = 8*i + ir;
-    if (ib >= nb32) {
-        return;
+    if (id == ggml_backend_cuda_get_device_count() - 1) {
+        *row_high = nrows;
+    } else {
+        *row_high = nrows*tensor_split[id + 1];
+        *row_high -= *row_high % rounding;
     }
+}
 
-    dst_t * y = yy + 256*i + 32*ir + 4*il;
+static size_t ggml_nbytes_split(const struct ggml_tensor * tensor, int nrows_split) {
+    static_assert(GGML_MAX_DIMS == 4, "GGML_MAX_DIMS is not 4 - update this function");
 
-    const block_q4_0 * x = (const block_q4_0 *)vx + ib;
-    const float d = __half2float(x->d);
-    const float dm = -8*d;
+    return nrows_split*ggml_row_size(tensor->type, tensor->ne[0]);
+}
 
-    const uint8_t * q = x->qs + 4*il;
+struct ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context {
+    std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> tensor_split;
+};
 
-    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-        y[l+ 0] = d * (q[l] & 0xF) + dm;
-        y[l+16] = d * (q[l] >>  4) + dm;
+struct ggml_backend_cuda_split_buffer_context {
+    ~ggml_backend_cuda_split_buffer_context() {
+        for (ggml_tensor_extra_gpu * extra : tensor_extras) {
+            for (int id = 0; id < GGML_CUDA_MAX_DEVICES; ++id) {
+                for (int64_t is = 0; is < GGML_CUDA_MAX_STREAMS; ++is) {
+                    if (extra->events[id][is] != nullptr) {
+                        CUDA_CHECK(cudaEventDestroy(extra->events[id][is]));
+                    }
+                }
+                if (extra->data_device[id] != nullptr) {
+                    CUDA_CHECK(cudaFree(extra->data_device[id]));
+                }
+            }
+            delete extra;
+        }
     }
-}
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_q4_1(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy, int nb32) {
+    std::vector<ggml_tensor_extra_gpu *> tensor_extras;
+};
 
-    const int i = blockIdx.x;
+GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_split_buffer_get_name(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    return GGML_CUDA_NAME "_Split";
 
-    // assume 32 threads
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int il  = tid/8;
-    const int ir  = tid%8;
-    const int ib = 8*i + ir;
-    if (ib >= nb32) {
-        return;
-    }
+    GGML_UNUSED(buffer);
+}
 
-    dst_t * y = yy + 256*i + 32*ir + 4*il;
+static bool ggml_backend_buffer_is_cuda_split(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    return buffer->iface.get_name == ggml_backend_cuda_split_buffer_get_name;
+    GGML_UNUSED(ggml_backend_buffer_is_cuda_split); // only used in debug builds currently, avoid unused function warning in release builds
+}
 
-    const block_q4_1 * x = (const block_q4_1 *)vx + ib;
-    const float2 d = __half22float2(x->dm);
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_free_buffer(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    ggml_backend_cuda_split_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_context *)buffer->context;
+    delete ctx;
+}
 
-    const uint8_t * q = x->qs + 4*il;
+GGML_CALL static void * ggml_backend_cuda_split_buffer_get_base(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    // the pointers are stored in the tensor extras, this is just a dummy address and never dereferenced
+    return (void *)0x1000;
 
-    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-        y[l+ 0] = d.x * (q[l] & 0xF) + d.y;
-        y[l+16] = d.x * (q[l] >>  4) + d.y;
-    }
+    GGML_UNUSED(buffer);
 }
 
-//================================== k-quants
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_init_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, ggml_tensor * tensor) {
+    GGML_ASSERT(tensor->view_src == nullptr); // views of split tensors are not supported
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_q2_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+    ggml_backend_cuda_split_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_context *)buffer->context;
+    ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *)buffer->buft->context;
 
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_q2_K * x = (const block_q2_K *) vx;
+    const int64_t ne0 = tensor->ne[0];
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-#if QK_K == 256
-    const int n   = tid/32;
-    const int l   = tid - 32*n;
-    const int is  = 8*n + l/16;
+    ggml_tensor_extra_gpu * extra = new ggml_tensor_extra_gpu{};
+    ctx->tensor_extras.push_back(extra);
 
-    const uint8_t q = x[i].qs[32*n + l];
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 128*n;
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        int64_t row_low, row_high;
+        get_row_split(&row_low, &row_high, tensor, buft_ctx->tensor_split, id);
 
-    float dall = __low2half(x[i].dm);
-    float dmin = __high2half(x[i].dm);
-    y[l+ 0] = dall * (x[i].scales[is+0] & 0xF) * ((q >> 0) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+0] >> 4);
-    y[l+32] = dall * (x[i].scales[is+2] & 0xF) * ((q >> 2) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+2] >> 4);
-    y[l+64] = dall * (x[i].scales[is+4] & 0xF) * ((q >> 4) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+4] >> 4);
-    y[l+96] = dall * (x[i].scales[is+6] & 0xF) * ((q >> 6) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+6] >> 4);
-#else
-    const int is = tid/16;  // 0 or 1
-    const int il = tid%16;  // 0...15
-    const uint8_t q = x[i].qs[il] >> (2*is);
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 16*is + il;
-    float dall = __low2half(x[i].dm);
-    float dmin = __high2half(x[i].dm);
-    y[ 0] = dall * (x[i].scales[is+0] & 0xF) * ((q >> 0) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+0] >> 4);
-    y[32] = dall * (x[i].scales[is+2] & 0xF) * ((q >> 4) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+2] >> 4);
-#endif
+        int64_t nrows_split = row_high - row_low;
+        if (nrows_split == 0) {
+            continue;
+        }
 
-}
+        size_t size = ggml_nbytes_split(tensor, nrows_split);
+        const size_t original_size = size;
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_q3_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+        // pad last row to a multiple of 512 elements to avoid out-of-bounds memory accesses
+        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
+            size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
+        }
 
-    const int i = blockIdx.x;
-    const block_q3_K * x = (const block_q3_K *) vx;
+        // FIXME: do not crash if cudaMalloc fails
+        // currently, init_tensor cannot fail, it needs to be fixed in ggml-backend first
+        ggml_cuda_set_device(id);
+        char * buf;
+        CUDA_CHECK(cudaMalloc(&buf, size));
 
-#if QK_K == 256
-    const int r = threadIdx.x/4;
-    const int tid = r/2;
-    const int is0 = r%2;
-    const int l0 = 16*is0 + 4*(threadIdx.x%4);
-    const int n = tid / 4;
-    const int j = tid - 4*n;
+        // set padding to 0 to avoid possible NaN values
+        if (size > original_size) {
+            CUDA_CHECK(cudaMemset(buf + original_size, 0, size - original_size));
+        }
 
-    uint8_t m = 1 << (4*n + j);
-    int is = 8*n + 2*j + is0;
-    int shift = 2*j;
+        extra->data_device[id] = buf;
 
-    int8_t us = is <  4 ? (x[i].scales[is-0] & 0xF) | (((x[i].scales[is+8] >> 0) & 3) << 4) :
-                is <  8 ? (x[i].scales[is-0] & 0xF) | (((x[i].scales[is+4] >> 2) & 3) << 4) :
-                is < 12 ? (x[i].scales[is-8] >>  4) | (((x[i].scales[is+0] >> 4) & 3) << 4) :
-                          (x[i].scales[is-8] >>  4) | (((x[i].scales[is-4] >> 6) & 3) << 4);
-    float d_all = x[i].d;
-    float dl = d_all * (us - 32);
+        for (int64_t is = 0; is < GGML_CUDA_MAX_STREAMS; ++is) {
+            CUDA_CHECK(cudaEventCreateWithFlags(&extra->events[id][is], cudaEventDisableTiming));
+        }
+    }
+    tensor->extra = extra;
+}
 
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 128*n + 32*j;
-    const uint8_t * q = x[i].qs + 32*n;
-    const uint8_t * hm = x[i].hmask;
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_set_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, ggml_tensor * tensor, const void * data, size_t offset, size_t size) {
+    // split tensors must always be set in their entirety at once
+    GGML_ASSERT(offset == 0);
+    GGML_ASSERT(size == ggml_nbytes(tensor));
 
-    for (int l = l0; l < l0+4; ++l) y[l] = dl * ((int8_t)((q[l] >> shift) & 3) - ((hm[l] & m) ? 0 : 4));
-#else
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int is  = tid/16;  // 0 or 1
-    const int il  = tid%16;  // 0...15
-    const int im  = il/8;    // 0...1
-    const int in  = il%8;    // 0...7
+    ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *)buffer->buft->context;
 
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 16*is + il;
+    const int64_t ne0 = tensor->ne[0];
+    const size_t nb1 = tensor->nb[1];
+    ggml_tensor_extra_gpu * extra = (ggml_tensor_extra_gpu *)tensor->extra;
 
-    const uint8_t q = x[i].qs[il] >> (2*is);
-    const uint8_t h = x[i].hmask[in] >> (2*is + im);
-    const float   d = (float)x[i].d;
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        int64_t row_low, row_high;
+        get_row_split(&row_low, &row_high, tensor, buft_ctx->tensor_split, id);
 
-    if (is == 0) {
-        y[ 0] = d * ((x[i].scales[0] & 0xF) - 8) * ((int8_t)((q >> 0) & 3) - ((h >> 0) & 1 ? 0 : 4));
-        y[32] = d * ((x[i].scales[1] & 0xF) - 8) * ((int8_t)((q >> 4) & 3) - ((h >> 4) & 1 ? 0 : 4));
-    } else {
-        y[ 0] = d * ((x[i].scales[0] >>  4) - 8) * ((int8_t)((q >> 0) & 3) - ((h >> 0) & 1 ? 0 : 4));
-        y[32] = d * ((x[i].scales[1] >>  4) - 8) * ((int8_t)((q >> 4) & 3) - ((h >> 4) & 1 ? 0 : 4));
-    }
-#endif
+        int64_t nrows_split = row_high - row_low;
+        if (nrows_split == 0) {
+            continue;
+        }
 
-}
+        const size_t offset_split = row_low*nb1;
+        size_t size = ggml_nbytes_split(tensor, nrows_split);
+        const size_t original_size = size;
 
-#if QK_K == 256
-static inline __device__ void get_scale_min_k4(int j, const uint8_t * q, uint8_t & d, uint8_t & m) {
-    if (j < 4) {
-        d = q[j] & 63; m = q[j + 4] & 63;
-    } else {
-        d = (q[j+4] & 0xF) | ((q[j-4] >> 6) << 4);
-        m = (q[j+4] >>  4) | ((q[j-0] >> 6) << 4);
+        // pad last row to a multiple of 512 elements to avoid out-of-bounds memory accesses
+        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
+            size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
+        }
+
+        const char * buf_host = (const char *)data + offset_split;
+        CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(extra->data_device[id], buf_host, original_size, cudaMemcpyHostToDevice, cudaStreamPerThread));
+    }
+
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
     }
 }
-#endif
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_q4_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
-    const block_q4_K * x = (const block_q4_K *) vx;
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_get_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, const ggml_tensor * tensor, void * data, size_t offset, size_t size) {
+    // split tensors must always be set in their entirety at once
+    GGML_ASSERT(offset == 0);
+    GGML_ASSERT(size == ggml_nbytes(tensor));
 
-    const int i = blockIdx.x;
+    ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *)buffer->buft->context;
 
-#if QK_K == 256
-    // assume 32 threads
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int il  = tid/8;
-    const int ir  = tid%8;
-    const int is  = 2*il;
-    const int n   = 4;
+    const int64_t ne0 = tensor->ne[0];
+    const size_t nb1 = tensor->nb[1];
+    ggml_tensor_extra_gpu * extra = (ggml_tensor_extra_gpu *)tensor->extra;
 
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 64*il + n*ir;
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        int64_t row_low, row_high;
+        get_row_split(&row_low, &row_high, tensor, buft_ctx->tensor_split, id);
 
-    const float dall = __low2half(x[i].dm);
-    const float dmin = __high2half(x[i].dm);
+        int64_t nrows_split = row_high - row_low;
+        if (nrows_split == 0) {
+            continue;
+        }
 
-    const uint8_t * q = x[i].qs + 32*il + n*ir;
+        const size_t offset_split = row_low*nb1;
+        size_t size = ggml_nbytes_split(tensor, nrows_split);
+        const size_t original_size = size;
 
-    uint8_t sc, m;
-    get_scale_min_k4(is + 0, x[i].scales, sc, m);
-    const float d1 = dall * sc; const float m1 = dmin * m;
-    get_scale_min_k4(is + 1, x[i].scales, sc, m);
-    const float d2 = dall * sc; const float m2 = dmin * m;
-    for (int l = 0; l < n; ++l) {
-        y[l + 0] = d1 * (q[l] & 0xF) - m1;
-        y[l +32] = d2 * (q[l] >>  4) - m2;
+        // pad last row to a multiple of 512 elements to avoid out-of-bounds memory accesses
+        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
+            size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
+        }
+
+        char * buf_host = (char *)data + offset_split;
+        CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(buf_host, extra->data_device[id], original_size, cudaMemcpyDeviceToHost, cudaStreamPerThread));
+    }
+
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
     }
-#else
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const uint8_t * q = x[i].qs;
-    dst_t * y = yy + i*QK_K;
-    const float d = (float)x[i].dm[0];
-    const float m = (float)x[i].dm[1];
-    y[tid+ 0] = d * (x[i].scales[0] & 0xF) * (q[tid] & 0xF) - m * (x[i].scales[0] >> 4);
-    y[tid+32] = d * (x[i].scales[1] & 0xF) * (q[tid] >>  4) - m * (x[i].scales[1] >> 4);
-#endif
 }
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_q5_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
-    const block_q5_K * x = (const block_q5_K *) vx;
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_clear(ggml_backend_buffer_t buffer, uint8_t value) {
+    GGML_UNUSED(buffer);
+    GGML_UNUSED(value);
+}
 
-    const int i = blockIdx.x;
-
-#if QK_K == 256
-    // assume 64 threads - this is very slightly better than the one below
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int il  = tid/16;   // il is in 0...3
-    const int ir  = tid%16;   // ir is in 0...15
-    const int is  = 2*il;     // is is in 0...6
+static struct ggml_backend_buffer_i ggml_backend_cuda_split_buffer_interface = {
+    /* .get_name        = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_get_name,
+    /* .free_buffer     = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_free_buffer,
+    /* .get_base        = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_get_base,
+    /* .init_tensor     = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_init_tensor,
+    /* .set_tensor      = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_set_tensor,
+    /* .get_tensor      = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_get_tensor,
+    /* .cpy_tensor      = */ NULL,
+    /* .clear           = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_clear,
+    /* .reset           = */ NULL,
+};
 
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 64*il + 2*ir;
+// cuda split buffer type
 
-    const float dall = __low2half(x[i].dm);
-    const float dmin = __high2half(x[i].dm);
+GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_split_buffer_type_name(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
+    return GGML_CUDA_NAME "_Split";
 
-    const uint8_t * ql = x[i].qs + 32*il + 2*ir;
-    const uint8_t * qh = x[i].qh + 2*ir;
+    GGML_UNUSED(buft);
+}
 
-    uint8_t sc, m;
-    get_scale_min_k4(is + 0, x[i].scales, sc, m);
-    const float d1 = dall * sc; const float m1 = dmin * m;
-    get_scale_min_k4(is + 1, x[i].scales, sc, m);
-    const float d2 = dall * sc; const float m2 = dmin * m;
+GGML_CALL static ggml_backend_buffer_t ggml_backend_cuda_split_buffer_type_alloc_buffer(ggml_backend_buffer_type_t buft, size_t size) {
+    // since we don't know the exact split after rounding, we cannot allocate the device buffers at this point
+    // instead, we allocate them for each tensor separately in init_tensor
+    // however, the size still represents the maximum cumulative size of all the device buffers after the tensors are allocated,
+    // as returned by get_alloc_size. this limit is enforced during tensor allocation by ggml-alloc, so it must be correct.
+    ggml_backend_cuda_split_buffer_context * ctx = new ggml_backend_cuda_split_buffer_context();
 
-    uint8_t   hm  = 1 << (2*il);
-    y[ 0] = d1 * ((ql[ 0] & 0xF) + (qh[ 0] & hm ? 16 : 0)) - m1;
-    y[ 1] = d1 * ((ql[ 1] & 0xF) + (qh[ 1] & hm ? 16 : 0)) - m1;
-    hm <<= 1;
-    y[32] = d2 * ((ql[ 0] >>  4) + (qh[ 0] & hm ? 16 : 0)) - m2;
-    y[33] = d2 * ((ql[ 1] >>  4) + (qh[ 1] & hm ? 16 : 0)) - m2;
-#else
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const uint8_t q = x[i].qs[tid];
-    const int im = tid/8;  // 0...3
-    const int in = tid%8;  // 0...7
-    const int is = tid/16; // 0 or 1
-    const uint8_t h = x[i].qh[in] >> im;
-    const float d = x[i].d;
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + tid;
-    y[ 0] = d * x[i].scales[is+0] * ((q & 0xF) - ((h >> 0) & 1 ? 0 : 16));
-    y[32] = d * x[i].scales[is+2] * ((q >>  4) - ((h >> 4) & 1 ? 0 : 16));
-#endif
+    return ggml_backend_buffer_init(buft, ggml_backend_cuda_split_buffer_interface, ctx, size);
 }
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_q6_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
-    const block_q6_K * x = (const block_q6_K *) vx;
+GGML_CALL static size_t ggml_backend_cuda_split_buffer_type_get_alignment(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
+    return 128;
 
-    const int i = blockIdx.x;
-#if QK_K == 256
+    GGML_UNUSED(buft);
+}
 
-    // assume 64 threads - this is very slightly better than the one below
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int ip  = tid/32;   // ip is 0 or 1
-    const int il  = tid - 32*ip; // 0...32
-    const int is  = 8*ip + il/16;
+GGML_CALL static size_t ggml_backend_cuda_split_buffer_type_get_alloc_size(ggml_backend_buffer_type_t buft, const ggml_tensor * tensor) {
+    ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *)buft->context;
 
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 128*ip + il;
+    size_t total_size = 0;
 
-    const float d = x[i].d;
+    const int64_t ne0 = tensor->ne[0];
 
-    const uint8_t * ql = x[i].ql + 64*ip + il;
-    const uint8_t   qh = x[i].qh[32*ip + il];
-    const int8_t  * sc = x[i].scales + is;
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        int64_t row_low, row_high;
+        get_row_split(&row_low, &row_high, tensor, ctx->tensor_split, id);
 
-    y[ 0] = d * sc[0] * ((int8_t)((ql[ 0] & 0xF) | (((qh >> 0) & 3) << 4)) - 32);
-    y[32] = d * sc[2] * ((int8_t)((ql[32] & 0xF) | (((qh >> 2) & 3) << 4)) - 32);
-    y[64] = d * sc[4] * ((int8_t)((ql[ 0]  >> 4) | (((qh >> 4) & 3) << 4)) - 32);
-    y[96] = d * sc[6] * ((int8_t)((ql[32]  >> 4) | (((qh >> 6) & 3) << 4)) - 32);
-#else
+        int64_t nrows_split = row_high - row_low;
+        if (nrows_split == 0) {
+            continue;
+        }
 
-    // assume 32 threads
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int ip  = tid/16;         // 0 or 1
-    const int il  = tid - 16*ip;    // 0...15
+        total_size += ggml_nbytes_split(tensor, nrows_split);
 
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 16*ip + il;
+        // pad last row to a multiple of 512 elements to avoid out-of-bounds memory accesses
+        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
+            total_size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
+        }
+    }
 
-    const float d = x[i].d;
+    return total_size;
+}
 
-    const uint8_t   ql = x[i].ql[16*ip + il];
-    const uint8_t   qh = x[i].qh[il] >> (2*ip);
-    const int8_t  * sc = x[i].scales;
+GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_split_buffer_type_supports_backend(ggml_backend_buffer_type_t buft, ggml_backend_t backend) {
+    return ggml_backend_is_cuda(backend);
 
-    y[ 0] = d * sc[ip+0] * ((int8_t)((ql & 0xF) | (((qh >> 0) & 3) << 4)) - 32);
-    y[32] = d * sc[ip+2] * ((int8_t)((ql  >> 4) | (((qh >> 4) & 3) << 4)) - 32);
-#endif
+    GGML_UNUSED(buft);
 }
 
-inline bool ggml_cuda_supports_mmq(enum ggml_type type) {
-    switch (type) {
-        case GGML_TYPE_Q4_0:
-        case GGML_TYPE_Q4_1:
-        case GGML_TYPE_Q5_0:
-        case GGML_TYPE_Q5_1:
-        case GGML_TYPE_Q8_0:
-        case GGML_TYPE_Q2_K:
-        case GGML_TYPE_Q3_K:
-        case GGML_TYPE_Q4_K:
-        case GGML_TYPE_Q5_K:
-        case GGML_TYPE_Q6_K:
-            return true;
-        default:
-            return false;
-    }
+GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_split_buffer_type_is_host(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
+    return false;
+
+    GGML_UNUSED(buft);
 }
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_iq2_xxs(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+static ggml_backend_buffer_type_i ggml_backend_cuda_split_buffer_type_interface = {
+    /* .get_name         = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_name,
+    /* .alloc_buffer     = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_alloc_buffer,
+    /* .get_alignment    = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_get_alignment,
+    /* .get_max_size     = */ NULL, // defaults to SIZE_MAX
+    /* .get_alloc_size   = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_get_alloc_size,
+    /* .supports_backend = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_supports_backend,
+    /* .is_host          = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_is_host,
+};
 
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_iq2_xxs * x = (const block_iq2_xxs  *) vx;
+GGML_CALL ggml_backend_buffer_type_t ggml_backend_cuda_split_buffer_type(const float * tensor_split) {
+    static std::mutex mutex;
+    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-#if QK_K == 256
-    const int il = tid/8; // 0...3
-    const int ib = tid%8; // 0...7
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
-    const uint16_t * q2 = x[i].qs + 4*ib;
-    const uint8_t  * aux8 = (const uint8_t *)q2;
-    const uint8_t  * grid = (const uint8_t *)(iq2xxs_grid + aux8[il]);
-    const uint32_t aux32 = q2[2] | (q2[3] << 16);
-    const float d = (float)x[i].d * (0.5f + (aux32 >> 28)) * 0.25f;
-    const uint8_t signs = ksigns_iq2xs[(aux32 >> 7*il) & 127];
-    for (int j = 0; j < 8; ++j) y[j] = d * grid[j] * (signs & kmask_iq2xs[j] ? -1.f : 1.f);
-#else
-    assert(false);
-#endif
+    static std::map<std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES>, struct ggml_backend_buffer_type> buft_map;
 
-}
+    std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> tensor_split_arr = {};
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_iq2_xs(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+    bool all_zero = tensor_split == nullptr || std::all_of(tensor_split, tensor_split + GGML_CUDA_MAX_DEVICES, [](float x) { return x == 0.0f; });
+    if (all_zero) {
+        tensor_split_arr = get_cuda_global_info().default_tensor_split;
+    } else {
+        float split_sum = 0.0f;
+        for (int i = 0; i < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++i) {
+            tensor_split_arr[i] = split_sum;
+            split_sum += tensor_split[i];
+        }
+        for (int i = 0; i < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++i) {
+            tensor_split_arr[i] /= split_sum;
+        }
+    }
 
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_iq2_xs * x = (const block_iq2_xs *) vx;
+    auto it = buft_map.find(tensor_split_arr);
+    if (it != buft_map.end()) {
+        return &it->second;
+    }
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-#if QK_K == 256
-    const int il = tid/8; // 0...3
-    const int ib = tid%8; // 0...7
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
-    const uint16_t * q2 = x[i].qs + 4*ib;
-    const uint8_t  * grid = (const uint8_t *)(iq2xs_grid + (q2[il] & 511));
-    const float d = (float)x[i].d * (0.5f + ((x[i].scales[ib] >> 4*(il/2)) & 0xf)) * 0.25f;
-    const uint8_t signs = ksigns_iq2xs[q2[il] >> 9];
-    for (int j = 0; j < 8; ++j) y[j] = d * grid[j] * (signs & kmask_iq2xs[j] ? -1.f : 1.f);
-#else
-    assert(false);
-#endif
+    struct ggml_backend_buffer_type buft {
+        /* .iface   = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_interface,
+        /* .context = */ new ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context{tensor_split_arr},
+    };
 
+    auto result = buft_map.emplace(tensor_split_arr, buft);
+    return &result.first->second;
 }
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_iq2_s(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
-
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_iq2_s * x = (const block_iq2_s *) vx;
+// host buffer type
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-#if QK_K == 256
-    const int il = tid/8; // 0...3
-    const int ib = tid%8; // 0...7
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
-    const uint8_t * grid = (const uint8_t *)(iq2s_grid + (x[i].qs[4*ib+il] | ((x[i].qh[ib] << (8-2*il)) & 0x300)));
-    const float d = (float)x[i].d * (0.5f + ((x[i].scales[ib] >> 4*(il/2)) & 0xf)) * 0.25f;
-    const uint8_t signs = x[i].qs[QK_K/8+4*ib+il];
-    for (int j = 0; j < 8; ++j) y[j] = d * grid[j] * (signs & kmask_iq2xs[j] ? -1.f : 1.f);
-#else
-    assert(false);
-#endif
+GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_host_buffer_type_name(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
+    return GGML_CUDA_NAME "_Host";
 
+    GGML_UNUSED(buft);
 }
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_iq3_xxs(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
-
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_iq3_xxs * x = (const block_iq3_xxs  *) vx;
+GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_host_buffer_name(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    return GGML_CUDA_NAME "_Host";
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-#if QK_K == 256
-    const int il = tid/8; // 0...3
-    const int ib = tid%8; // 0...7
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
-    const uint8_t  * q3 = x[i].qs + 8*ib;
-    const uint16_t * gas = (const uint16_t *)(x[i].qs + QK_K/4) + 2*ib;
-    const uint8_t  * grid1 = (const uint8_t *)(iq3xxs_grid + q3[2*il+0]);
-    const uint8_t  * grid2 = (const uint8_t *)(iq3xxs_grid + q3[2*il+1]);
-    const uint32_t aux32 = gas[0] | (gas[1] << 16);
-    const float d = (float)x[i].d * (0.5f + (aux32 >> 28)) * 0.5f;
-    const uint8_t signs = ksigns_iq2xs[(aux32 >> 7*il) & 127];
-    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-        y[j+0] = d * grid1[j] * (signs & kmask_iq2xs[j+0] ? -1.f : 1.f);
-        y[j+4] = d * grid2[j] * (signs & kmask_iq2xs[j+4] ? -1.f : 1.f);
-    }
-#else
-    assert(false);
-#endif
+    GGML_UNUSED(buffer);
+}
 
+GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_host_buffer_free_buffer(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+    CUDA_CHECK(cudaFreeHost(buffer->context));
 }
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_iq3_s(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+static void * ggml_cuda_host_malloc(size_t size) {
+    if (getenv("GGML_CUDA_NO_PINNED") != nullptr) {
+        return nullptr;
+    }
 
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_iq3_s * x = (const block_iq3_s *) vx;
-
-    const int tid = threadIdx.x;
-#if QK_K == 256
-    const int il = tid/8; // 0...3
-    const int ib = tid%8; // 0...7
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
-    const uint8_t * qs = x[i].qs + 8*ib;
-    const uint8_t * grid1 = (const uint8_t *)(iq3s_grid + (qs[2*il+0] | ((x[i].qh[ib] << (8-2*il)) & 256)));
-    const uint8_t * grid2 = (const uint8_t *)(iq3s_grid + (qs[2*il+1] | ((x[i].qh[ib] << (7-2*il)) & 256)));
-    const float d = (float)x[i].d * (1 + 2*((x[i].scales[ib/2] >> 4*(ib%2)) & 0xf));
-    const uint8_t signs = x[i].signs[4*ib + il];
-    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-        y[j+0] = d * grid1[j] * (signs & kmask_iq2xs[j+0] ? -1.f : 1.f);
-        y[j+4] = d * grid2[j] * (signs & kmask_iq2xs[j+4] ? -1.f : 1.f);
+    void * ptr = nullptr;
+    cudaError_t err = cudaMallocHost((void **) &ptr, size);
+    if (err != cudaSuccess) {
+        // clear the error
+        cudaGetLastError();
+        fprintf(stderr, "%s: warning: failed to allocate %.2f MiB of pinned memory: %s\n", __func__,
+            size/1024.0/1024.0, cudaGetErrorString(err));
+        return nullptr;
     }
-#else
-    assert(false);
-#endif
 
+    return ptr;
 }
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_iq1_s(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
-
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_iq1_s * x = (const block_iq1_s  *) vx;
+GGML_CALL static ggml_backend_buffer_t ggml_backend_cuda_host_buffer_type_alloc_buffer(ggml_backend_buffer_type_t buft, size_t size) {
+    void * ptr = ggml_cuda_host_malloc(size);
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-#if QK_K == 256
-    const int il = tid/8; // 0...3
-    const int ib = tid%8; // 0...7
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
-    const float delta = x[i].qh[ib] & 0x8000 ? -1 - IQ1S_DELTA : -1 + IQ1S_DELTA;
-    const float d = (float)x[i].d * (2*((x[i].qh[ib] >> 12) & 7) + 1);
-    uint32_t grid32[2]; const int8_t * q = (const int8_t *)grid32;
-    grid32[0] = iq1s_grid_gpu[x[i].qs[4*ib+il] | (((x[i].qh[ib] >> 3*il) & 7) << 8)];
-    grid32[1] = (grid32[0] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
-    grid32[0] &= 0x0f0f0f0f;
-    for (int j = 0; j < 8; ++j) {
-        y[j] = d * (q[j] + delta);
+    if (ptr == nullptr) {
+        // fallback to cpu buffer
+        return ggml_backend_buft_alloc_buffer(ggml_backend_cpu_buffer_type(), size);
     }
-#else
-    assert(false);
-#endif
 
+    ggml_backend_buffer_t buffer = ggml_backend_cpu_buffer_from_ptr(ptr, size);
+    buffer->buft = buft;
+    buffer->iface.get_name = ggml_backend_cuda_host_buffer_name;
+    buffer->iface.free_buffer = ggml_backend_cuda_host_buffer_free_buffer;
+
+    return buffer;
 }
 
-static const __device__ int8_t kvalues_iq4nl[16] = {-127, -104, -83, -65, -49, -35, -22, -10, 1, 13, 25, 38, 53, 69, 89, 113};
+GGML_CALL ggml_backend_buffer_type_t ggml_backend_cuda_host_buffer_type() {
+    static struct ggml_backend_buffer_type ggml_backend_cuda_buffer_type_host = {
+        /* .iface    = */ {
+            /* .get_name         = */ ggml_backend_cuda_host_buffer_type_name,
+            /* .alloc_buffer     = */ ggml_backend_cuda_host_buffer_type_alloc_buffer,
+            /* .get_alignment    = */ ggml_backend_cpu_buffer_type()->iface.get_alignment,
+            /* .get_max_size     = */ NULL, // defaults to SIZE_MAX
+            /* .get_alloc_size   = */ ggml_backend_cpu_buffer_type()->iface.get_alloc_size,
+            /* .supports_backend = */ ggml_backend_cpu_buffer_type()->iface.supports_backend,
+            /* .is_host          = */ ggml_backend_cpu_buffer_type()->iface.is_host,
+        },
+        /* .context  = */ nullptr,
+    };
 
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_iq4_nl(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+    return &ggml_backend_cuda_buffer_type_host;
+}
 
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_iq4_nl * x = (const block_iq4_nl *) vx + i*(QK_K/QK4_NL);
+//static bool ggml_backend_buffer_is_cuda_host(ggml_backend_buffer_t buffer) {
+//    return buffer->buft->iface.get_name == ggml_backend_cuda_host_buffer_type_name;
+//}
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int il = tid/8; // 0...3
-    const int ib = tid%8; // 0...7
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 4*il;
-    const uint8_t  * q4 = x[ib].qs + 4*il;
-    const float d = (float)x[ib].d;
-    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-        y[j+ 0] = d * kvalues_iq4nl[q4[j] & 0xf];
-        y[j+16] = d * kvalues_iq4nl[q4[j] >>  4];
-    }
 
+
+/// kernels
+
+
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS)
+#define __CUDA_ARCH__ 1300
+
+#if defined(__gfx1100__) || defined(__gfx1101__) || defined(__gfx1102__) || defined(__gfx1103__) || \
+    defined(__gfx1150__) || defined(__gfx1151__)
+#define RDNA3
+#endif
+
+#if defined(__gfx1030__) || defined(__gfx1031__) || defined(__gfx1032__) || defined(__gfx1033__) || \
+    defined(__gfx1034__) || defined(__gfx1035__) || defined(__gfx1036__) || defined(__gfx1037__)
+#define RDNA2
+#endif
+
+#ifndef __has_builtin
+    #define __has_builtin(x) 0
+#endif
+
+typedef int8_t int8x4_t __attribute__((ext_vector_type(4)));
+typedef uint8_t uint8x4_t __attribute__((ext_vector_type(4)));
+static __device__ __forceinline__ int __vsubss4(const int a, const int b) {
+    const int8x4_t va = reinterpret_cast<const int8x4_t&>(a);
+    const int8x4_t vb = reinterpret_cast<const int8x4_t&>(b);
+#if __has_builtin(__builtin_elementwise_sub_sat)
+    const int8x4_t c = __builtin_elementwise_sub_sat(va, vb);
+    return reinterpret_cast<const int &>(c);
+#else
+    int8x4_t c;
+    int16_t tmp;
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < 4; i++) {
+        tmp = va[i] - vb[i];
+        if(tmp > std::numeric_limits<int8_t>::max()) tmp = std::numeric_limits<int8_t>::max();
+        if(tmp < std::numeric_limits<int8_t>::min()) tmp = std::numeric_limits<int8_t>::min();
+        c[i] = tmp;
+    }
+    return reinterpret_cast<int &>(c);
+#endif // __has_builtin(__builtin_elementwise_sub_sat)
 }
 
-#if QK_K != 64
-template<typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block_iq4_xs(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
-    const int i   = blockIdx.x;
-    const block_iq4_xs * x = (const block_iq4_xs *)vx;
+static __device__ __forceinline__ int __vsub4(const int a, const int b) {
+    return __vsubss4(a, b);
+}
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-    const int il = tid/8; // 0...3
-    const int ib = tid%8; // 0...7
-    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 4*il;
-    const uint8_t  * q4 = x[i].qs + 16*ib + 4*il;
-    const float d = (float)x[i].d * ((((x[i].scales_l[ib/2] >> 4*(ib%2)) & 0xf) | (((x[i].scales_h >> 2*ib) & 3) << 4)) - 32);
-    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-        y[j+ 0] = d * kvalues_iq4nl[q4[j] & 0xf];
-        y[j+16] = d * kvalues_iq4nl[q4[j] >>  4];
+static __device__ __forceinline__ unsigned int __vcmpeq4(unsigned int a, unsigned int b) {
+    const uint8x4_t& va = reinterpret_cast<const uint8x4_t&>(a);
+    const uint8x4_t& vb = reinterpret_cast<const uint8x4_t&>(b);
+    unsigned int c;
+    uint8x4_t& vc = reinterpret_cast<uint8x4_t&>(c);
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
+        vc[i] = va[i] == vb[i] ? 0xff : 0x00;
     }
+    return c;
 }
-#endif
 
-static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q2_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols, int nrows) {
+static __device__ __forceinline__ int __dp4a(const int a, const int b, int c) {
+#if defined(__gfx906__) || defined(__gfx908__) || defined(__gfx90a__) || defined(__gfx1030__)
+    c = __builtin_amdgcn_sdot4(a, b, c, false);
+#elif defined(RDNA3)
+    c = __builtin_amdgcn_sudot4( true, a, true, b, c, false);
+#elif defined(__gfx1010__) || defined(__gfx900__)
+    int tmp1;
+    int tmp2;
+    asm("\n \
+        v_mul_i32_i24 %1, sext(%3), sext(%4) dst_sel:DWORD dst_unused:UNUSED_PAD src0_sel:BYTE_0 src1_sel:BYTE_0 \n \
+        v_mul_i32_i24 %2, sext(%3), sext(%4) dst_sel:DWORD dst_unused:UNUSED_PAD src0_sel:BYTE_1 src1_sel:BYTE_1 \n \
+        v_add3_u32 %0, %1, %2, %0 \n \
+        v_mul_i32_i24 %1, sext(%3), sext(%4) dst_sel:DWORD dst_unused:UNUSED_PAD src0_sel:BYTE_2 src1_sel:BYTE_2 \n \
+        v_mul_i32_i24 %2, sext(%3), sext(%4) dst_sel:DWORD dst_unused:UNUSED_PAD src0_sel:BYTE_3 src1_sel:BYTE_3 \n \
+        v_add3_u32 %0, %1, %2, %0 \n \
+        "
+        : "+v"(c), "=&v"(tmp1), "=&v"(tmp2)
+        : "v"(a), "v"(b)
+    );
+#else
+    const int8x4_t va = reinterpret_cast<const int8x4_t&>(a);
+    const int8x4_t vb = reinterpret_cast<const int8x4_t&>(b);
+    c += va[0] * vb[0] + va[1] * vb[1] + va[2] * vb[2] + va[3] * vb[3];
+#endif
+    return c;
+}
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS)
 
-    static_assert(16%K_QUANTS_PER_ITERATION == 0, "16 must be divisible by K_QUANTS_PER_ITERATION");
 
-    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
-    if (row > nrows) return;
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+typedef half dfloat; // dequantize float
+typedef half2 dfloat2;
+#else
+typedef float dfloat; // dequantize float
+typedef float2 dfloat2;
+#endif //GGML_CUDA_F16
 
-    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
-    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
+static __device__ __forceinline__ int get_int_from_int8(const int8_t * x8, const int & i32) {
+    const uint16_t * x16 = (const uint16_t *) (x8 + sizeof(int) * i32); // assume at least 2 byte alignment
 
-    const block_q2_K * x = (const block_q2_K *)vx + ib0;
+    int x32 = 0;
+    x32 |= x16[0] <<  0;
+    x32 |= x16[1] << 16;
 
-    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
+    return x32;
+}
 
-#if QK_K == 256
-    const int tid = threadIdx.x/K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0...31 or 0...15
-    const int ix  = threadIdx.x%K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0 or 0,1
+static __device__ __forceinline__ int get_int_from_uint8(const uint8_t * x8, const int & i32) {
+    const uint16_t * x16 = (const uint16_t *) (x8 + sizeof(int) * i32); // assume at least 2 byte alignment
 
-    const int step = 16/K_QUANTS_PER_ITERATION;
+    int x32 = 0;
+    x32 |= x16[0] <<  0;
+    x32 |= x16[1] << 16;
 
-    const int im = tid/step;                             // 0 or 1. 0 computes 0..., 1 computes 128...
-    const int in = tid - step*im;                        // 0...15 or 0...7
+    return x32;
+}
 
-    const int l0 = K_QUANTS_PER_ITERATION*in;            // 0...15 or 0...14 in steps of 2
-    const int q_offset = 32*im + l0;
-    const int s_offset = 8*im;
-    const int y_offset = 128*im + l0;
+static __device__ __forceinline__ int get_int_from_int8_aligned(const int8_t * x8, const int & i32) {
+    return *((const int *) (x8 + sizeof(int) * i32)); // assume at least 4 byte alignment
+}
 
-    uint32_t aux[4];
-    const uint8_t * d = (const uint8_t *)aux;
-    const uint8_t * m = (const uint8_t *)(aux + 2);
+static __device__ __forceinline__ int get_int_from_uint8_aligned(const uint8_t * x8, const int & i32) {
+    return *((const int *) (x8 + sizeof(int) * i32)); // assume at least 4 byte alignment
+}
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += K_QUANTS_PER_ITERATION) {
+template<typename T>
+using to_t_cuda_t = void (*)(const void * __restrict__ x, T * __restrict__ y, int k, cudaStream_t stream);
+typedef to_t_cuda_t<float> to_fp32_cuda_t;
+typedef to_t_cuda_t<half> to_fp16_cuda_t;
 
-        const float   * y = yy + i * QK_K + y_offset;
-        const uint8_t * q = x[i].qs + q_offset;
+typedef void (*dequantize_kernel_t)(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v);
+typedef void (*dot_kernel_k_t)(const void * __restrict__ vx, const int ib, const int iqs, const float * __restrict__ y, float & v);
+typedef void (*cpy_kernel_t)(const char * cx, char * cdst);
 
-        const float dall = __low2half(x[i].dm);
-        const float dmin = __high2half(x[i].dm);
+typedef void (*ggml_cuda_func_t)(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst);
 
-        const uint32_t * a = (const uint32_t *)(x[i].scales + s_offset);
-        aux[0] = a[0] & 0x0f0f0f0f;
-        aux[1] = a[1] & 0x0f0f0f0f;
-        aux[2] = (a[0] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
-        aux[3] = (a[1] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
+typedef void (*ggml_cuda_op_mul_mat_t)(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
+    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
+    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream);
 
-        float sum1 = 0, sum2 = 0;
-        for (int l = 0; l < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++l) {
-            sum1 += y[l+ 0] * d[0] * ((q[l+ 0] >> 0) & 3)
-                  + y[l+32] * d[2] * ((q[l+ 0] >> 2) & 3)
-                  + y[l+64] * d[4] * ((q[l+ 0] >> 4) & 3)
-                  + y[l+96] * d[6] * ((q[l+ 0] >> 6) & 3)
-                  + y[l+16] * d[1] * ((q[l+16] >> 0) & 3)
-                  + y[l+48] * d[3] * ((q[l+16] >> 2) & 3)
-                  + y[l+80] * d[5] * ((q[l+16] >> 4) & 3)
-                  +y[l+112] * d[7] * ((q[l+16] >> 6) & 3);
-            sum2 += y[l+ 0] * m[0] + y[l+32] * m[2] + y[l+64] * m[4] + y[ l+96] * m[6]
-                  + y[l+16] * m[1] + y[l+48] * m[3] + y[l+80] * m[5] + y[l+112] * m[7];
+typedef void (*ggml_cuda_op_flatten_t)(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream);
 
-        }
-        tmp += dall * sum1 - dmin * sum2;
+typedef float (*vec_dot_q_cuda_t)(const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs);
+typedef void (*allocate_tiles_cuda_t)(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc);
+typedef void (*load_tiles_cuda_t)(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row);
+typedef float (*vec_dot_q_mul_mat_cuda_t)(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ms, const int & i, const int & j, const int & k);
 
-    }
+#define WARP_SIZE 32
+
+#define CUDA_GELU_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_SILU_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_TANH_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_RELU_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_HARDSIGMOID_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_HARDSWISH_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_SQR_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_CPY_BLOCK_SIZE 32
+#define CUDA_SCALE_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_CLAMP_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_SOFT_MAX_BLOCK_SIZE 1024
+#define CUDA_ALIBI_BLOCK_SIZE 32
+#define CUDA_DIAG_MASK_INF_BLOCK_SIZE 32
+#define CUDA_QUANTIZE_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_UPSCALE_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_CONCAT_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_PAD_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_ARANGE_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_TIMESTEP_EMBEDDING_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_ACC_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE 256
+#define CUDA_POOL2D_BLOCK_SIZE 256
+
+#define CUDA_Q8_0_NE_ALIGN 2048
+
+// dmmv = dequantize_mul_mat_vec
+#ifndef GGML_CUDA_DMMV_X
+#define GGML_CUDA_DMMV_X 32
+#endif
+#ifndef GGML_CUDA_MMV_Y
+#define GGML_CUDA_MMV_Y 1
+#endif
+
+#ifndef K_QUANTS_PER_ITERATION
+#define K_QUANTS_PER_ITERATION 2
 #else
-    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...15 or 0...7
-    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0....1 or 0...3
-    const int offset = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;
+static_assert(K_QUANTS_PER_ITERATION == 1 || K_QUANTS_PER_ITERATION == 2, "K_QUANTS_PER_ITERATION must be 1 or 2");
+#endif
 
-    uint32_t uaux[2];
-    const uint8_t * d = (const uint8_t *)uaux;
+#ifndef GGML_CUDA_PEER_MAX_BATCH_SIZE
+#define GGML_CUDA_PEER_MAX_BATCH_SIZE 128
+#endif // GGML_CUDA_PEER_MAX_BATCH_SIZE
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
+#define MUL_MAT_SRC1_COL_STRIDE 128
 
-        const float   * y = yy + i * QK_K + offset;
-        const uint8_t * q = x[i].qs + offset;
-        const uint32_t * s = (const uint32_t *)x[i].scales;
+[[noreturn]]
+static __device__ void no_device_code(
+    const char * file_name, const int line, const char * function_name, const int arch, const char * arch_list) {
 
-        uaux[0] = s[0] & 0x0f0f0f0f;
-        uaux[1] = (s[0] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+    printf("%s:%d: ERROR: HIP kernel %s has no device code compatible with HIP arch %d.\n",
+           file_name, line, function_name, arch);
+    GGML_UNUSED(arch_list);
+#else
+    printf("%s:%d: ERROR: CUDA kernel %s has no device code compatible with CUDA arch %d. ggml-cuda.cu was compiled for: %s\n",
+           file_name, line, function_name, arch, arch_list);
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+    __trap();
 
-        const float2 dall = __half22float2(x[i].dm);
+    GGML_UNUSED(no_device_code); // suppress unused function warning
+}
 
-        float sum1 = 0, sum2 = 0;
-        for (int l = 0; l < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++l) {
-            const uint8_t ql = q[l];
-            sum1 += y[l+ 0] * d[0] * ((ql >> 0) & 3)
-                  + y[l+16] * d[1] * ((ql >> 2) & 3)
-                  + y[l+32] * d[2] * ((ql >> 4) & 3)
-                  + y[l+48] * d[3] * ((ql >> 6) & 3);
-            sum2 += y[l+0] * d[4] + y[l+16] * d[5] + y[l+32] * d[6] + y[l+48] * d[7];
-        }
-        tmp += dall.x * sum1 - dall.y * sum2;
+#ifdef __CUDA_ARCH__
+#define NO_DEVICE_CODE no_device_code(__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__, __CUDA_ARCH__, STRINGIZE(__CUDA_ARCH_LIST__))
+#else
+//#define NO_DEVICE_CODE GGML_ASSERT(false && "NO_DEVICE_CODE not valid in host code.")
+#define NO_DEVICE_CODE
+#endif // __CUDA_ARCH__
+
+static __device__ __forceinline__ float warp_reduce_sum(float x) {
+#pragma unroll
+    for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
+        x += __shfl_xor_sync(0xffffffff, x, mask, 32);
     }
-#endif
+    return x;
+}
 
-    // sum up partial sums and write back result
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+static __device__ __forceinline__ float2 warp_reduce_sum(float2 a) {
+#pragma unroll
+    for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
+        a.x += __shfl_xor_sync(0xffffffff, a.x, mask, 32);
+        a.y += __shfl_xor_sync(0xffffffff, a.y, mask, 32);
+    }
+    return a;
+}
 
-    if (threadIdx.x == 0) {
-        dst[row] = tmp;
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+static __device__ __forceinline__ half2 warp_reduce_sum(half2 a) {
+#if !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)) && __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL
+#pragma unroll
+   for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
+       a = __hadd2(a, __shfl_xor_sync(0xffffffff, a, mask, 32));
+   }
+   return a;
+#else
+   GGML_UNUSED(a);
+   NO_DEVICE_CODE;
+#endif // !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)) && __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL
+}
+#endif // GGML_CUDA_F16
+
+static __device__ __forceinline__ float warp_reduce_max(float x) {
+#pragma unroll
+    for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
+        x = fmaxf(x, __shfl_xor_sync(0xffffffff, x, mask, 32));
     }
+    return x;
 }
 
-static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q3_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols, int nrows) {
+//static __device__ __forceinline__ half2 warp_reduce_max(half2 x) {
+//#if !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)) && __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL && CUDART_VERSION >= CUDART_HMAX
+//#pragma unroll
+//    for (int mask = 16; mask > 0; mask >>= 1) {
+//        x = __hmax2(x, __shfl_xor_sync(0xffffffff, x, mask, 32));
+//    }
+//    return x;
+//#else
+//    GGML_UNUSED(x);
+//    NO_DEVICE_CODE;
+//#endif // !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)) && __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL && CUDART_VERSION >= CUDART_HMAX
+//}
 
-    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
-    if (row > nrows) return;
+static __device__ __forceinline__ float op_repeat(const float a, const float b) {
+    return b;
+    GGML_UNUSED(a);
+}
 
-    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
-    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
+static __device__ __forceinline__ float op_add(const float a, const float b) {
+    return a + b;
+}
 
-    const block_q3_K * x = (const block_q3_K *)vx + ib0;
+static __device__ __forceinline__ float op_mul(const float a, const float b) {
+    return a * b;
+}
 
-    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
+static __device__ __forceinline__ float op_div(const float a, const float b) {
+    return a / b;
+}
 
-#if QK_K == 256
+template<float (*bin_op)(const float, const float), typename src0_t, typename src1_t, typename dst_t>
+static __global__ void k_bin_bcast(const src0_t * src0, const src1_t * src1, dst_t * dst,
+        int ne0, int ne1, int ne2, int ne3,
+        int ne10, int ne11, int ne12, int ne13,
+        /*int s0, */ int s1,  int s2,  int s3,
+        /*int s10,*/ int s11, int s12, int s13) {
+    const int i0s = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    const int i1 = (blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y);
+    const int i2 = (blockDim.z*blockIdx.z + threadIdx.z) / ne3;
+    const int i3 = (blockDim.z*blockIdx.z + threadIdx.z) % ne3;
 
-    const uint16_t kmask1 = 0x0303;
-    const uint16_t kmask2 = 0x0f0f;
+    if (i0s >= ne0 || i1 >= ne1 || i2 >= ne2 || i3 >= ne3) {
+        return;
+    }
 
-    const int tid = threadIdx.x/K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0...31 or 0...16
-    const int ix  = threadIdx.x%K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0 or 0,1
+    const int i11 = i1 % ne11;
+    const int i12 = i2 % ne12;
+    const int i13 = i3 % ne13;
 
-    const int n  = K_QUANTS_PER_ITERATION;               // iterations in the inner loop
-    const int step = 16/K_QUANTS_PER_ITERATION;
-    const int im = tid/step;                             // 0 or 1. 0 computes 0..., 1 computes 128...
-    const int in = tid - step*im;                        // 0....15 or 0...7
+    const size_t i_src0 = i3*s3 + i2*s2 + i1*s1;
+    const size_t i_src1 = i13*s13 + i12*s12 + i11*s11;
+    const size_t i_dst  = i_src0;
 
-    const uint8_t m = 1 << (4*im);
+    const src0_t * src0_row = src0 + i_src0;
+    const src1_t * src1_row = src1 + i_src1;
+    dst_t * dst_row = dst + i_dst;
 
-    const int l0 = n*in;                                 // 0...15 or 0...14 in steps of 2
-    const int q_offset =  32*im + l0;
-    const int y_offset = 128*im + l0;
+    for (int i0 = i0s; i0 < ne0; i0 += blockDim.x*gridDim.x) {
+        const int i10 = i0 % ne10;
+        dst_row[i0] = (dst_t)bin_op(src0 ? (float)src0_row[i0] : 0.0f, (float)src1_row[i10]);
+    }
+}
 
-    uint16_t utmp[4];
-    const int8_t * s = (const int8_t *)utmp;
+template<float (*bin_op)(const float, const float), typename src0_t, typename src1_t, typename dst_t>
+static __global__ void k_bin_bcast_unravel(const src0_t * src0, const src1_t * src1, dst_t * dst,
+        int ne0, int ne1, int ne2, int ne3,
+        int ne10, int ne11, int ne12, int ne13,
+        /*int s0, */ int s1,  int s2,  int s3,
+        /*int s10,*/ int s11, int s12, int s13) {
 
-    const uint16_t s_shift = 4*im;
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += K_QUANTS_PER_ITERATION) {
+    const int i3 = i/(ne2*ne1*ne0);
+    const int i2 = (i/(ne1*ne0)) % ne2;
+    const int i1 = (i/ne0) % ne1;
+    const int i0 = i % ne0;
 
-        const float   * y  = yy + i * QK_K + y_offset;
-        const uint8_t * q = x[i].qs + q_offset;
-        const uint8_t * h = x[i].hmask + l0;
+    if (i0 >= ne0 || i1 >= ne1 || i2 >= ne2 || i3 >= ne3) {
+        return;
+    }
 
-        const uint16_t * a = (const uint16_t *)x[i].scales;
-        utmp[0] = ((a[0] >> s_shift) & kmask2) | (((a[4] >> (s_shift + 0)) & kmask1) << 4);
-        utmp[1] = ((a[1] >> s_shift) & kmask2) | (((a[5] >> (s_shift + 0)) & kmask1) << 4);
-        utmp[2] = ((a[2] >> s_shift) & kmask2) | (((a[4] >> (s_shift + 2)) & kmask1) << 4);
-        utmp[3] = ((a[3] >> s_shift) & kmask2) | (((a[5] >> (s_shift + 2)) & kmask1) << 4);
+    const int i11 = i1 % ne11;
+    const int i12 = i2 % ne12;
+    const int i13 = i3 % ne13;
 
-        const float d = x[i].d;
+    const size_t i_src0 = i3*s3 + i2*s2 + i1*s1;
+    const size_t i_src1 = i13*s13 + i12*s12 + i11*s11;
+    const size_t i_dst  = i_src0;
 
-        float sum = 0;
-        for (int l = 0; l < n; ++l) {
-            sum += y[l+ 0] * (s[0] - 32) * (((q[l] >> 0) & 3) - (h[l] & (m << 0) ? 0 : 4))
-                 + y[l+32] * (s[2] - 32) * (((q[l] >> 2) & 3) - (h[l] & (m << 1) ? 0 : 4))
-                 + y[l+64] * (s[4] - 32) * (((q[l] >> 4) & 3) - (h[l] & (m << 2) ? 0 : 4))
-                 + y[l+96] * (s[6] - 32) * (((q[l] >> 6) & 3) - (h[l] & (m << 3) ? 0 : 4));
-            sum += y[l+16] * (s[1] - 32) * (((q[l+16] >> 0) & 3) - (h[l+16] & (m << 0) ? 0 : 4))
-                 + y[l+48] * (s[3] - 32) * (((q[l+16] >> 2) & 3) - (h[l+16] & (m << 1) ? 0 : 4))
-                 + y[l+80] * (s[5] - 32) * (((q[l+16] >> 4) & 3) - (h[l+16] & (m << 2) ? 0 : 4))
-                + y[l+112] * (s[7] - 32) * (((q[l+16] >> 6) & 3) - (h[l+16] & (m << 3) ? 0 : 4));
-        }
-        tmp += d * sum;
-
-    }
-#else
-
-    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...15 or 0...7
-    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0....1 or 0...3
-    const int offset = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;         // 0...15 or 0...14
-    const int in = offset/8;                                 // 0 or 1
-    const int im = offset%8;                                 // 0...7
-
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
-
-        const float   * y = yy + i * QK_K + offset;
-        const uint8_t * q = x[i].qs + offset;
-        const uint8_t * s = x[i].scales;
+    const src0_t * src0_row = src0 + i_src0;
+    const src1_t * src1_row = src1 + i_src1;
+    dst_t * dst_row = dst + i_dst;
 
-        const float dall = (float)x[i].d;
+    const int i10 = i0 % ne10;
+    dst_row[i0] = (dst_t)bin_op(src0 ? (float)src0_row[i0] : 0.0f, (float)src1_row[i10]);
+}
 
-        float sum = 0;
-        for (int l = 0; l < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++l) {
-            const uint8_t hl = x[i].hmask[im+l] >> in;
-            const uint8_t ql = q[l];
-            sum += y[l+ 0] * dall * ((s[0] & 0xF) - 8) * ((int8_t)((ql >> 0) & 3) - ((hl >> 0) & 1 ? 0 : 4))
-                 + y[l+16] * dall * ((s[0] >>  4) - 8) * ((int8_t)((ql >> 2) & 3) - ((hl >> 2) & 1 ? 0 : 4))
-                 + y[l+32] * dall * ((s[1] & 0xF) - 8) * ((int8_t)((ql >> 4) & 3) - ((hl >> 4) & 1 ? 0 : 4))
-                 + y[l+48] * dall * ((s[1] >>  4) - 8) * ((int8_t)((ql >> 6) & 3) - ((hl >> 6) & 1 ? 0 : 4));
-        }
-        tmp += sum;
+static __global__ void acc_f32(const float * x, const float * y, float * dst, const int ne,
+    const int ne10, const int ne11, const int ne12,
+    const int nb1, const int nb2, int offset) {
+    const int i = blockDim.x * blockIdx.x + threadIdx.x;
+    if (i >= ne) {
+        return;
     }
-#endif
-
-    // sum up partial sums and write back result
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-
-    if (threadIdx.x == 0) {
-        dst[row] = tmp;
+    int src1_idx = i - offset;
+    int oz = src1_idx / nb2;
+    int oy = (src1_idx - (oz * nb2)) / nb1;
+    int ox = src1_idx % nb1;
+    if (src1_idx >= 0 && ox < ne10 && oy < ne11 && oz < ne12) {
+        dst[i] = x[i] + y[ox + oy * ne10 + oz * ne10 * ne11];
+    } else {
+        dst[i] = x[i];
     }
 }
 
-static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q4_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols, int nrows) {
-
-    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
-    if (row > nrows) return;
-    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
-    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
+static __global__ void gelu_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
+    const float GELU_COEF_A    = 0.044715f;
+    const float SQRT_2_OVER_PI = 0.79788456080286535587989211986876f;
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    const block_q4_K * x = (const block_q4_K *)vx + ib0;
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
 
-#if QK_K == 256
-    const uint16_t kmask1 = 0x3f3f;
-    const uint16_t kmask2 = 0x0f0f;
-    const uint16_t kmask3 = 0xc0c0;
+    float xi = x[i];
+    dst[i] = 0.5f*xi*(1.0f + tanhf(SQRT_2_OVER_PI*xi*(1.0f + GELU_COEF_A*xi*xi)));
+}
 
-    const int tid = threadIdx.x/K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0...31 or 0...16
-    const int ix  = threadIdx.x%K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0 or 0,1
+static __global__ void silu_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    const int step = 8/K_QUANTS_PER_ITERATION;           // 8 or 4
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+    dst[i] = x[i] / (1.0f + expf(-x[i]));
+}
 
-    const int il  = tid/step;                            // 0...3
-    const int ir  = tid - step*il;                       // 0...7 or 0...3
-    const int n   = 2 * K_QUANTS_PER_ITERATION;          // 2 or 4
+static __global__ void gelu_quick_f32(const float * x, float * dst, int k) {
+    const float GELU_QUICK_COEF = -1.702f;
+    const int i  = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+    dst[i] = x[i] * (1.0f / (1.0f + expf(GELU_QUICK_COEF * x[i])));
+}
 
-    const int im = il/2;  // 0 or 1. 0 computes 0,32 + 128,160, 1 computes 64,96 + 192,224
-    const int in = il%2;
+static __global__ void tanh_f32(const float * x, float * dst, int k) {
+    const int i  = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+    dst[i] = tanhf(x[i]);
+}
 
-    const int l0 = n*(2*ir + in);
-    const int q_offset = 32*im + l0;
-    const int y_offset = 64*im + l0;
+static __global__ void relu_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    uint16_t aux[4];
-    const uint8_t * sc = (const uint8_t *)aux;
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+    dst[i] = fmaxf(x[i], 0);
+}
 
-#if K_QUANTS_PER_ITERATION == 2
-    uint32_t q32[4];
-    const uint8_t * q4 = (const uint8_t *)q32;
-#else
-    uint16_t q16[4];
-    const uint8_t * q4 = (const uint8_t *)q16;
-#endif
+static __global__ void hardsigmoid_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+    dst[i] = fminf(1.0f, fmaxf(0.0f, (x[i] + 3.0f) / 6.0f));
+}
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += K_QUANTS_PER_ITERATION) {
+static __global__ void hardswish_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-        const float   * y1 = yy + i*QK_K + y_offset;
-        const float   * y2 = y1 + 128;
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+    dst[i] = x[i] * fminf(1.0f, fmaxf(0.0f, (x[i] + 3.0f) / 6.0f));
+}
 
-        const float dall = __low2half(x[i].dm);
-        const float dmin = __high2half(x[i].dm);
+static __global__ void leaky_relu_f32(const float * x, float * dst, const int k, const float negative_slope) {
+    const int i  = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+    dst[i] = fmaxf(x[i], 0) + fminf(x[i], 0.0f) * negative_slope;
+}
 
-        const uint16_t * a = (const uint16_t *)x[i].scales;
-        aux[0] = a[im+0] & kmask1;
-        aux[1] = a[im+2] & kmask1;
-        aux[2] = ((a[im+4] >> 0) & kmask2) | ((a[im+0] & kmask3) >> 2);
-        aux[3] = ((a[im+4] >> 4) & kmask2) | ((a[im+2] & kmask3) >> 2);
+static __global__ void sqr_f32(const float * x, float * dst, const int k) {
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-#if K_QUANTS_PER_ITERATION == 2
-        const uint32_t * q1 = (const uint32_t *)(x[i].qs + q_offset);
-        const uint32_t * q2 = q1 + 16;
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+    dst[i] = x[i] * x[i];
+}
 
-        q32[0] = q1[0] & 0x0f0f0f0f;
-        q32[1] = q1[0] & 0xf0f0f0f0;
-        q32[2] = q2[0] & 0x0f0f0f0f;
-        q32[3] = q2[0] & 0xf0f0f0f0;
+template <int block_size>
+static __global__ void norm_f32(const float * x, float * dst, const int ncols, const float eps) {
+    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
+    const int tid = threadIdx.x;
 
-        float4 s = {0.f, 0.f, 0.f, 0.f};
-        float smin = 0;
-        for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-            s.x += y1[l] * q4[l+0]; s.y += y1[l+32] * q4[l+ 4];
-            s.z += y2[l] * q4[l+8]; s.w += y2[l+32] * q4[l+12];
-            smin += y1[l] * sc[2] + y1[l+32] * sc[3] + y2[l] * sc[6] + y2[l+32] * sc[7];
-        }
-        tmp += dall * (s.x * sc[0] + s.y * sc[1] * 1.f/16.f + s.z * sc[4] + s.w * sc[5] * 1.f/16.f) - dmin * smin;
-#else
-        const uint16_t * q1 = (const uint16_t *)(x[i].qs + q_offset);
-        const uint16_t * q2 = q1 + 32;
+    float2 mean_var = make_float2(0.f, 0.f);
 
-        q16[0] = q1[0] & 0x0f0f;
-        q16[1] = q1[0] & 0xf0f0;
-        q16[2] = q2[0] & 0x0f0f;
-        q16[3] = q2[0] & 0xf0f0;
+    for (int col = tid; col < ncols; col += block_size) {
+        const float xi = x[row*ncols + col];
+        mean_var.x += xi;
+        mean_var.y += xi * xi;
+    }
 
-        float4 s = {0.f, 0.f, 0.f, 0.f};
-        float smin = 0;
-        for (int l = 0; l < 2; ++l) {
-            s.x += y1[l] * q4[l+0]; s.y += y1[l+32] * q4[l+2];
-            s.z += y2[l] * q4[l+4]; s.w += y2[l+32] * q4[l+6];
-            smin += y1[l] * sc[2] + y1[l+32] * sc[3] + y2[l] * sc[6] + y2[l+32] * sc[7];
+    // sum up partial sums
+    mean_var = warp_reduce_sum(mean_var);
+    if (block_size > WARP_SIZE) {
+        __shared__ float2 s_sum[32];
+        int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
+        int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
+        if (lane_id == 0) {
+            s_sum[warp_id] = mean_var;
         }
-        tmp += dall * (s.x * sc[0] + s.y * sc[1] * 1.f/16.f + s.z * sc[4] + s.w * sc[5] * 1.f/16.f) - dmin * smin;
-#endif
-
+        __syncthreads();
+        mean_var = s_sum[lane_id];
+        mean_var = warp_reduce_sum(mean_var);
     }
-#else
-    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...15
-    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);
-
-    const int step = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;
-
-    uint16_t aux16[2];
-    const uint8_t * s = (const uint8_t *)aux16;
 
-    float tmp = 0;
+    const float mean = mean_var.x / ncols;
+    const float var = mean_var.y / ncols - mean * mean;
+    const float inv_std = rsqrtf(var + eps);
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
-        const uint8_t * q = x[i].qs + step;
-        const float   * y = yy + i*QK_K + step;
-        const uint16_t * a = (const uint16_t *)x[i].scales;
-        aux16[0] = a[0] & 0x0f0f;
-        aux16[1] = (a[0] >> 4) & 0x0f0f;
-        const float d = (float)x[i].dm[0];
-        const float m = (float)x[i].dm[1];
-        float sum = 0.f;
-        for (int j = 0; j < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++j) {
-            sum += y[j+ 0] * (d * s[0] * (q[j+ 0] & 0xF) - m * s[2])
-                 + y[j+16] * (d * s[0] * (q[j+16] & 0xF) - m * s[2])
-                 + y[j+32] * (d * s[1] * (q[j+ 0] >>  4) - m * s[3])
-                 + y[j+48] * (d * s[1] * (q[j+16] >>  4) - m * s[3]);
-        }
-        tmp += sum;
+    for (int col = tid; col < ncols; col += block_size) {
+        dst[row*ncols + col] = (x[row*ncols + col] - mean) * inv_std;
     }
+}
 
-#endif
-
-    // sum up partial sums and write back result
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-
-    if (tid == 0) {
-        dst[row] = tmp;
+static __global__ void concat_f32(const float * x,const float * y, float * dst, const int ne0, const int ne02) {
+    int nidx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
+    if (nidx >= ne0) {
+        return;
+    }
+    // operation
+    int offset_dst =
+        nidx +
+        blockIdx.y * ne0 +
+        blockIdx.z * ne0 * gridDim.y;
+    if (blockIdx.z < ne02) { // src0
+        int offset_src =
+            nidx +
+            blockIdx.y * ne0 +
+            blockIdx.z * ne0 * gridDim.y;
+        dst[offset_dst] = x[offset_src];
+    } else {
+        int offset_src =
+            nidx +
+            blockIdx.y * ne0 +
+            (blockIdx.z - ne02) * ne0 *  gridDim.y;
+        dst[offset_dst] = y[offset_src];
     }
 }
 
-static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q5_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols) {
-
-    const int row = blockIdx.x;
-    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
-    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
-
-    const block_q5_K * x = (const block_q5_K *)vx + ib0;
-
-    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
+static __global__ void upscale_f32(const float * x, float * dst, const int ne00, const int ne00xne01, const int scale_factor) {
+    // blockIdx.z: idx of ne02*ne03
+    // blockIdx.y: idx of ne01*scale_factor, aka ne1
+    // blockIDx.x: idx of ne00*scale_factor / BLOCK_SIZE
+    // ne00xne01: ne00 * ne01
+    int ne0 = ne00 * scale_factor;
+    int nidx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
+    if (nidx >= ne0) {
+        return;
+    }
+    // operation
+    int i00 = nidx / scale_factor;
+    int i01 = blockIdx.y / scale_factor;
+    int offset_src =
+        i00 +
+        i01 * ne00 +
+        blockIdx.z * ne00xne01;
+    int offset_dst =
+        nidx +
+        blockIdx.y * ne0 +
+        blockIdx.z * ne0 * gridDim.y;
+    dst[offset_dst] = x[offset_src];
+}
 
-#if QK_K == 256
-    const uint16_t kmask1 = 0x3f3f;
-    const uint16_t kmask2 = 0x0f0f;
-    const uint16_t kmask3 = 0xc0c0;
+static __global__ void pad_f32(const float * x, float * dst, const int ne0, const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int ne03) {
+    // blockIdx.z: idx of ne2*ne3, aka ne02*ne03
+    // blockIdx.y: idx of ne1
+    // blockIDx.x: idx of ne0 / BLOCK_SIZE
+    int nidx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
+    if (nidx >= ne0) {
+        return;
+    }
 
-    const int tid = threadIdx.x/2;  // 0...15
-    const int ix  = threadIdx.x%2;
+    // operation
+    int offset_dst =
+        nidx +
+        blockIdx.y * ne0 +
+        blockIdx.z * ne0 * gridDim.y;
+    if (nidx < ne00 && blockIdx.y < ne01 && blockIdx.z < ne02*ne03) {
+        int offset_src =
+            nidx +
+            blockIdx.y * ne00 +
+            blockIdx.z * ne00 * ne01;
+        dst[offset_dst] = x[offset_src];
+    } else {
+        dst[offset_dst] = 0.0f;
+    }
+}
 
-    const int il  = tid/4;     // 0...3
-    const int ir  = tid - 4*il;// 0...3
-    const int n   = 2;
+static __global__ void arange_f32(float * dst, const int ne0, const float start, const float step) {
+    // blockIDx.x: idx of ne0 / BLOCK_SIZE
+    int nidx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
+    if (nidx >= ne0) {
+        return;
+    }
+    dst[nidx] = start + step * nidx;
+}
 
-    const int im = il/2;  // 0 or 1. 0 computes 0,32 + 128,160, 1 computes 64,96 + 192,224
-    const int in = il%2;
+static __global__ void timestep_embedding_f32(const float * timesteps, float * dst, const int nb1, const int dim, const int max_period) {
+    // blockIDx.y: idx of timesteps->ne[0]
+    // blockIDx.x: idx of ((dim + 1) / 2) / BLOCK_SIZE
+    int i = blockIdx.y;
+    int j = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
+    float * embed_data = (float *)((char *)dst +  i*nb1);
 
-    const int l0 = n*(2*ir + in);
-    const int q_offset = 32*im + l0;
-    const int y_offset = 64*im + l0;
+    if (dim % 2 != 0 && j == ((dim + 1) / 2)) {
+        embed_data[dim] = 0.f;
+    }
 
-    const uint8_t hm1  = 1 << (2*im);
-    const uint8_t hm2  = hm1 << 4;
+    int half = dim / 2;
+    if (j >= half) {
+        return;
+    }
 
-    uint16_t aux[4];
-    const uint8_t * sc = (const uint8_t *)aux;
+    float timestep = timesteps[i];
+    float freq = (float)expf(-logf(max_period) * j / half);
+    float arg = timestep * freq;
+    embed_data[j] = cosf(arg);
+    embed_data[j + half] = sinf(arg);
+}
 
-    uint16_t q16[8];
-    const uint8_t * q4 = (const uint8_t *)q16;
+template <int block_size>
+static __global__ void group_norm_f32(const float * x, float * dst, const int group_size, const int ne_elements, const float eps) {
+    // blockIdx.x: num_groups idx
+    // threadIdx.x: block_size idx
+    int start = blockIdx.x * group_size;
+    int end = start + group_size;
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2) {
+    start += threadIdx.x;
 
-        const uint8_t * ql1 = x[i].qs + q_offset;
-        const uint8_t * qh  = x[i].qh + l0;
-        const float   * y1  = yy + i*QK_K + y_offset;
-        const float   * y2  = y1 + 128;
+    if (end >= ne_elements) {
+        end = ne_elements;
+    }
 
-        const float dall = __low2half(x[i].dm);
-        const float dmin = __high2half(x[i].dm);
+    float tmp = 0.0f; // partial sum for thread in warp
 
-        const uint16_t * a = (const uint16_t *)x[i].scales;
-        aux[0] = a[im+0] & kmask1;
-        aux[1] = a[im+2] & kmask1;
-        aux[2] = ((a[im+4] >> 0) & kmask2) | ((a[im+0] & kmask3) >> 2);
-        aux[3] = ((a[im+4] >> 4) & kmask2) | ((a[im+2] & kmask3) >> 2);
+    for (int j = start; j < end; j += block_size) {
+        tmp += x[j];
+    }
 
-        float4 sum = {0.f, 0.f, 0.f, 0.f};
-        float smin = 0;
-        const uint16_t * q1 = (const uint16_t *)ql1;
-        const uint16_t * q2 = q1 + 32;
-        q16[0] = q1[0] & 0x0f0f;
-        q16[1] = q1[8] & 0x0f0f;
-        q16[2] = (q1[0] >> 4) & 0x0f0f;
-        q16[3] = (q1[8] >> 4) & 0x0f0f;
-        q16[4] = q2[0] & 0x0f0f;
-        q16[5] = q2[8] & 0x0f0f;
-        q16[6] = (q2[0] >> 4) & 0x0f0f;
-        q16[7] = (q2[8] >> 4) & 0x0f0f;
-        for (int l = 0; l < n; ++l) {
-            sum.x += y1[l+ 0] * (q4[l +0] + (qh[l+ 0] & (hm1 << 0) ? 16 : 0))
-                   + y1[l+16] * (q4[l +2] + (qh[l+16] & (hm1 << 0) ? 16 : 0));
-            sum.y += y1[l+32] * (q4[l +4] + (qh[l+ 0] & (hm1 << 1) ? 16 : 0))
-                   + y1[l+48] * (q4[l +6] + (qh[l+16] & (hm1 << 1) ? 16 : 0));
-            sum.z += y2[l+ 0] * (q4[l +8] + (qh[l+ 0] & (hm2 << 0) ? 16 : 0))
-                   + y2[l+16] * (q4[l+10] + (qh[l+16] & (hm2 << 0) ? 16 : 0));
-            sum.w += y2[l+32] * (q4[l+12] + (qh[l+ 0] & (hm2 << 1) ? 16 : 0))
-                   + y2[l+48] * (q4[l+14] + (qh[l+16] & (hm2 << 1) ? 16 : 0));
-            smin += (y1[l] + y1[l+16]) * sc[2] + (y1[l+32] + y1[l+48]) * sc[3]
-                  + (y2[l] + y2[l+16]) * sc[6] + (y2[l+32] + y2[l+48]) * sc[7];
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+    if (block_size > WARP_SIZE) {
+        __shared__ float s_sum[32];
+        int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
+        int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
+        if (lane_id == 0) {
+            s_sum[warp_id] = tmp;
         }
-        tmp += dall * (sum.x * sc[0] + sum.y * sc[1] + sum.z * sc[4] + sum.w * sc[5]) - dmin * smin;
+        __syncthreads();
+        tmp = s_sum[lane_id];
+        tmp = warp_reduce_sum(tmp);
     }
 
-#else
-    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...15
-    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);
-    const int step = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;
-    const int im = step/8;
-    const int in = step%8;
+    float mean = tmp / group_size;
+    tmp = 0.0f;
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
-        const uint8_t * q = x[i].qs + step;
-        const int8_t  * s = x[i].scales;
-        const float   * y = yy + i*QK_K + step;
-        const float     d = x[i].d;
-        float sum = 0.f;
-        for (int j = 0; j < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++j) {
-            const uint8_t h = x[i].qh[in+j] >> im;
-            sum += y[j+ 0] * d * s[0] * ((q[j+ 0] & 0xF) - ((h >> 0) & 1 ? 0 : 16))
-                 + y[j+16] * d * s[1] * ((q[j+16] & 0xF) - ((h >> 2) & 1 ? 0 : 16))
-                 + y[j+32] * d * s[2] * ((q[j+ 0] >>  4) - ((h >> 4) & 1 ? 0 : 16))
-                 + y[j+48] * d * s[3] * ((q[j+16] >>  4) - ((h >> 6) & 1 ? 0 : 16));
-        }
-        tmp += sum;
+    for (int j = start; j < end; j += block_size) {
+        float xi = x[j] - mean;
+        dst[j] = xi;
+        tmp += xi * xi;
     }
-#endif
 
-    // sum up partial sums and write back result
     tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+    if (block_size > WARP_SIZE) {
+        __shared__ float s_sum[32];
+        int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
+        int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
+        if (lane_id == 0) {
+            s_sum[warp_id] = tmp;
+        }
+        __syncthreads();
+        tmp = s_sum[lane_id];
+        tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+    }
 
-    if (threadIdx.x == 0) {
-        dst[row] = tmp;
+    float variance = tmp / group_size;
+    float scale = rsqrtf(variance + eps);
+    for (int j = start; j < end; j += block_size) {
+        dst[j] *= scale;
     }
 }
 
-static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q6_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols, int nrows) {
-
-    static_assert(16%K_QUANTS_PER_ITERATION == 0, "16 must be divisible by K_QUANTS_PER_ITERATION");
-
+template <int block_size>
+static __global__ void rms_norm_f32(const float * x, float * dst, const int ncols, const float eps) {
     const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
-    if (row > nrows) return;
-
-    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
-    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
-
-    const block_q6_K * x = (const block_q6_K *)vx + ib0;
-
-#if QK_K == 256
+    const int tid = threadIdx.x;
 
-    const int tid = threadIdx.x/K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0...31 or 0...16
-    const int ix  = threadIdx.x%K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0 or 0, 1
+    float tmp = 0.0f; // partial sum for thread in warp
 
-    const int step = 16/K_QUANTS_PER_ITERATION;          // 16 or 8
+    for (int col = tid; col < ncols; col += block_size) {
+        const float xi = x[row*ncols + col];
+        tmp += xi * xi;
+    }
 
-    const int im = tid/step;                             // 0 or 1. 0 computes 0..., 1 computes 128...
-    const int in = tid - step*im;                        // 0...15 or 0...7
-
-#if K_QUANTS_PER_ITERATION == 1
-    const int l0 = K_QUANTS_PER_ITERATION*in;            // 0...15
-    const int is = 0;
-#else
-    const int l0 = 4 * in;                               // 0, 4, 8, ..., 28
-    const int is = in / 4;
-#endif
-    const int ql_offset = 64*im + l0;
-    const int qh_offset = 32*im + l0;
-    const int s_offset  =  8*im + is;
-    const int y_offset = 128*im + l0;
+    // sum up partial sums
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+    if (block_size > WARP_SIZE) {
+        __shared__ float s_sum[32];
+        int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
+        int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
+        if (lane_id == 0) {
+            s_sum[warp_id] = tmp;
+        }
+        __syncthreads();
+        tmp = s_sum[lane_id];
+        tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+    }
 
-    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
+    const float mean = tmp / ncols;
+    const float scale = rsqrtf(mean + eps);
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += K_QUANTS_PER_ITERATION) {
+    for (int col = tid; col < ncols; col += block_size) {
+        dst[row*ncols + col] = scale * x[row*ncols + col];
+    }
+}
 
-        const float   * y  = yy + i * QK_K + y_offset;
-        const uint8_t * ql = x[i].ql + ql_offset;
-        const uint8_t * qh = x[i].qh + qh_offset;
-        const int8_t  * s  = x[i].scales + s_offset;
+static __device__ __forceinline__ void dequantize_q4_0(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
+    const block_q4_0 * x = (const block_q4_0 *) vx;
 
-        const float d = x[i].d;
+    const dfloat d = x[ib].d;
 
-#if K_QUANTS_PER_ITERATION == 1
-        float sum = y[ 0] * s[0] * d * ((int8_t)((ql[ 0] & 0xF) | ((qh[ 0] & 0x03) << 4)) - 32)
-                  + y[16] * s[1] * d * ((int8_t)((ql[16] & 0xF) | ((qh[16] & 0x03) << 4)) - 32)
-                  + y[32] * s[2] * d * ((int8_t)((ql[32] & 0xF) | ((qh[ 0] & 0x0c) << 2)) - 32)
-                  + y[48] * s[3] * d * ((int8_t)((ql[48] & 0xF) | ((qh[16] & 0x0c) << 2)) - 32)
-                  + y[64] * s[4] * d * ((int8_t)((ql[ 0]  >> 4) | ((qh[ 0] & 0x30) >> 0)) - 32)
-                  + y[80] * s[5] * d * ((int8_t)((ql[16]  >> 4) | ((qh[16] & 0x30) >> 0)) - 32)
-                  + y[96] * s[6] * d * ((int8_t)((ql[32]  >> 4) | ((qh[ 0] & 0xc0) >> 2)) - 32)
-                  +y[112] * s[7] * d * ((int8_t)((ql[48]  >> 4) | ((qh[16] & 0xc0) >> 2)) - 32);
-        tmp += sum;
-#else
-        float sum = 0;
-        for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-            sum += y[l+ 0] * s[0] * d * ((int8_t)((ql[l+ 0] & 0xF) | (((qh[l] >> 0) & 3) << 4)) - 32)
-                 + y[l+32] * s[2] * d * ((int8_t)((ql[l+32] & 0xF) | (((qh[l] >> 2) & 3) << 4)) - 32)
-                 + y[l+64] * s[4] * d * ((int8_t)((ql[l+ 0]  >> 4) | (((qh[l] >> 4) & 3) << 4)) - 32)
-                 + y[l+96] * s[6] * d * ((int8_t)((ql[l+32]  >> 4) | (((qh[l] >> 6) & 3) << 4)) - 32);
-        }
-        tmp += sum;
-#endif
+    const int vui = x[ib].qs[iqs];
 
-    }
+    v.x = vui & 0xF;
+    v.y = vui >> 4;
 
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    v = __hsub2(v, {8.0f, 8.0f});
+    v = __hmul2(v, {d, d});
 #else
+    v.x = (v.x - 8.0f) * d;
+    v.y = (v.y - 8.0f) * d;
+#endif // GGML_CUDA_F16
+}
 
-    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...7
-    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...3
+static __device__ __forceinline__ void dequantize_q4_1(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
+    const block_q4_1 * x = (const block_q4_1 *) vx;
 
-    const int step = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;
+    const dfloat d = __low2half(x[ib].dm);
+    const dfloat m = __high2half(x[ib].dm);
 
-    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
+    const int vui = x[ib].qs[iqs];
 
-    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
+    v.x = vui & 0xF;
+    v.y = vui >> 4;
 
-        const float   * y  = yy + i * QK_K + step;
-        const uint8_t * ql = x[i].ql + step;
-        const uint8_t * qh = x[i].qh + step;
-        const int8_t  * s  = x[i].scales;
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    v = __hmul2(v, {d, d});
+    v = __hadd2(v, {m, m});
+#else
+    v.x = (v.x * d) + m;
+    v.y = (v.y * d) + m;
+#endif // GGML_CUDA_F16
+}
 
-        const float d = x[i+0].d;
+static __device__ __forceinline__ void dequantize_q5_0(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
+    const block_q5_0 * x = (const block_q5_0 *) vx;
 
-        float sum = 0;
-        for (int j = 0; j < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++j) {
-            sum += y[j+ 0] * s[0] * d * ((int8_t)((ql[j+ 0] & 0xF) | ((qh[j] & 0x03) << 4)) - 32)
-                 + y[j+16] * s[1] * d * ((int8_t)((ql[j+16] & 0xF) | ((qh[j] & 0x0c) << 2)) - 32)
-                 + y[j+32] * s[2] * d * ((int8_t)((ql[j+ 0] >>  4) | ((qh[j] & 0x30) >> 0)) - 32)
-                 + y[j+48] * s[3] * d * ((int8_t)((ql[j+16] >>  4) | ((qh[j] & 0xc0) >> 2)) - 32);
-        }
-        tmp += sum;
+    const dfloat d = x[ib].d;
 
-    }
+    uint32_t qh;
+    memcpy(&qh, x[ib].qh, sizeof(qh));
 
-#endif
+    const int xh_0 = ((qh >> (iqs +  0)) << 4) & 0x10;
+    const int xh_1 = ((qh >> (iqs + 12))     ) & 0x10;
 
-    // sum up partial sums and write back result
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+    v.x = ((x[ib].qs[iqs] & 0xf) | xh_0);
+    v.y = ((x[ib].qs[iqs] >>  4) | xh_1);
 
-    if (tid == 0) {
-        dst[row] = tmp;
-    }
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    v = __hsub2(v, {16.0f, 16.0f});
+    v = __hmul2(v, {d, d});
+#else
+    v.x = (v.x - 16.0f) * d;
+    v.y = (v.y - 16.0f) * d;
+#endif // GGML_CUDA_F16
 }
 
-static __device__ void convert_f16(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
-    const half * x = (const half *) vx;
+static __device__ __forceinline__ void dequantize_q5_1(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
+    const block_q5_1 * x = (const block_q5_1 *) vx;
 
-    // automatic half -> float type cast if dfloat == float
-    v.x = x[ib + iqs + 0];
-    v.y = x[ib + iqs + 1];
-}
+    const dfloat d = __low2half(x[ib].dm);
+    const dfloat m = __high2half(x[ib].dm);
 
-static __global__ void quantize_q8_1(const float * __restrict__ x, void * __restrict__ vy, const int kx, const int kx_padded) {
-    const int ix = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    uint32_t qh;
+    memcpy(&qh, x[ib].qh, sizeof(qh));
 
-    if (ix >= kx_padded) {
-        return;
-    }
+    const int xh_0 = ((qh >> (iqs +  0)) << 4) & 0x10;
+    const int xh_1 = ((qh >> (iqs + 12))     ) & 0x10;
 
-    const int iy = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
+    v.x = ((x[ib].qs[iqs] & 0xf) | xh_0);
+    v.y = ((x[ib].qs[iqs] >>  4) | xh_1);
 
-    const int i_padded = iy*kx_padded + ix;
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    v = __hmul2(v, {d, d});
+    v = __hadd2(v, {m, m});
+#else
+    v.x = (v.x * d) + m;
+    v.y = (v.y * d) + m;
+#endif // GGML_CUDA_F16
+}
 
-    block_q8_1 * y = (block_q8_1 *) vy;
+static __device__ __forceinline__ void dequantize_q8_0(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
+    const block_q8_0 * x = (const block_q8_0 *) vx;
 
-    const int ib = i_padded / QK8_1; // block index
-    const int iqs = i_padded % QK8_1; // quant index
+    const dfloat d = x[ib].d;
 
-    const float xi = ix < kx ? x[iy*kx + ix] : 0.0f;
-    float amax = fabsf(xi);
-    float sum = xi;
+    v.x = x[ib].qs[iqs + 0];
+    v.y = x[ib].qs[iqs + 1];
 
-    amax = warp_reduce_max(amax);
-    sum = warp_reduce_sum(sum);
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    v = __hmul2(v, {d, d});
+#else
+    v.x *= d;
+    v.y *= d;
+#endif // GGML_CUDA_F16
+}
 
-    const float d = amax / 127;
-    const int8_t q = amax == 0.0f ? 0 : roundf(xi / d);
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_q4_0(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy, int nb32) {
 
-    y[ib].qs[iqs] = q;
+    const int i = blockIdx.x;
 
-    if (iqs > 0) {
+    // assume 32 threads
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int il  = tid/8;
+    const int ir  = tid%8;
+    const int ib = 8*i + ir;
+    if (ib >= nb32) {
         return;
     }
 
-    reinterpret_cast<half&>(y[ib].ds.x) = d;
-    reinterpret_cast<half&>(y[ib].ds.y) = sum;
+    dst_t * y = yy + 256*i + 32*ir + 4*il;
+
+    const block_q4_0 * x = (const block_q4_0 *)vx + ib;
+    const float d = __half2float(x->d);
+    const float dm = -8*d;
+
+    const uint8_t * q = x->qs + 4*il;
+
+    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+        y[l+ 0] = d * (q[l] & 0xF) + dm;
+        y[l+16] = d * (q[l] >>  4) + dm;
+    }
 }
 
-template<int qk, int qr, dequantize_kernel_t dequantize_kernel, typename dst_t>
-static __global__ void k_get_rows(
-            const void * src0, const int32_t * src1, dst_t * dst,
-            int64_t ne00, /*int64_t ne01, int64_t ne02, int64_t ne03,*/
-            /*int64_t ne10, int64_t ne11,*/ int64_t ne12, /*int64_t ne13,*/
-            /*size_t s0,*/ size_t s1, size_t s2, size_t s3,
-            /*size_t nb00,*/ size_t nb01, size_t nb02, size_t nb03,
-            size_t s10, size_t s11, size_t s12/*, size_t s13*/) {
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_q4_1(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy, int nb32) {
 
-    const int i00 = (blockIdx.x*blockDim.x + threadIdx.x)*2;
-    const int i10 = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
-    const int i11 = (blockIdx.z*blockDim.z + threadIdx.z)/ne12;
-    const int i12 = (blockIdx.z*blockDim.z + threadIdx.z)%ne12;
+    const int i = blockIdx.x;
 
-    if (i00 >= ne00) {
+    // assume 32 threads
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int il  = tid/8;
+    const int ir  = tid%8;
+    const int ib = 8*i + ir;
+    if (ib >= nb32) {
         return;
     }
 
-    const int i01 = src1[i10*s10 + i11*s11 + i12*s12];
-
-    dst_t * dst_row = dst + i10*s1 + i11*s2 + i12*s3;
-    const void * src0_row = (const char *)src0 + i01*nb01 + i11*nb02 + i12*nb03;
+    dst_t * y = yy + 256*i + 32*ir + 4*il;
 
-    const int ib = i00/qk; // block index
-    const int iqs = (i00%qk)/qr; // quant index
-    const int iybs = i00 - i00%qk; // dst block start index
-    const int y_offset = qr == 1 ? 1 : qk/2;
+    const block_q4_1 * x = (const block_q4_1 *)vx + ib;
+    const float2 d = __half22float2(x->dm);
 
-    // dequantize
-    dfloat2 v;
-    dequantize_kernel(src0_row, ib, iqs, v);
+    const uint8_t * q = x->qs + 4*il;
 
-    dst_row[iybs + iqs + 0]        = v.x;
-    dst_row[iybs + iqs + y_offset] = v.y;
+    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+        y[l+ 0] = d.x * (q[l] & 0xF) + d.y;
+        y[l+16] = d.x * (q[l] >>  4) + d.y;
+    }
 }
 
-template<typename src0_t, typename dst_t>
-static __global__ void k_get_rows_float(
-            const src0_t * src0, const int32_t * src1, dst_t * dst,
-            int64_t ne00, /*int64_t ne01, int64_t ne02, int64_t ne03,*/
-            /*int64_t ne10, int64_t ne11,*/ int64_t ne12, /*int64_t ne13,*/
-            /*size_t s0,*/ size_t s1, size_t s2, size_t s3,
-            /*size_t nb00,*/ size_t nb01, size_t nb02, size_t nb03,
-            size_t s10, size_t s11, size_t s12/*, size_t s13*/) {
+//================================== k-quants
 
-    const int i00 = blockIdx.x*blockDim.x + threadIdx.x;
-    const int i10 = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
-    const int i11 = (blockIdx.z*blockDim.z + threadIdx.z)/ne12;
-    const int i12 = (blockIdx.z*blockDim.z + threadIdx.z)%ne12;
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_q2_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-    if (i00 >= ne00) {
-        return;
-    }
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_q2_K * x = (const block_q2_K *) vx;
 
-    const int i01 = src1[i10*s10 + i11*s11 + i12*s12];
+    const int tid = threadIdx.x;
+#if QK_K == 256
+    const int n   = tid/32;
+    const int l   = tid - 32*n;
+    const int is  = 8*n + l/16;
 
-    dst_t * dst_row = dst + i10*s1 + i11*s2 + i12*s3;
-    const src0_t * src0_row = (const src0_t *)((const char *)src0 + i01*nb01 + i11*nb02 + i12*nb03);
+    const uint8_t q = x[i].qs[32*n + l];
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 128*n;
+
+    float dall = __low2half(x[i].dm);
+    float dmin = __high2half(x[i].dm);
+    y[l+ 0] = dall * (x[i].scales[is+0] & 0xF) * ((q >> 0) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+0] >> 4);
+    y[l+32] = dall * (x[i].scales[is+2] & 0xF) * ((q >> 2) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+2] >> 4);
+    y[l+64] = dall * (x[i].scales[is+4] & 0xF) * ((q >> 4) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+4] >> 4);
+    y[l+96] = dall * (x[i].scales[is+6] & 0xF) * ((q >> 6) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+6] >> 4);
+#else
+    const int is = tid/16;  // 0 or 1
+    const int il = tid%16;  // 0...15
+    const uint8_t q = x[i].qs[il] >> (2*is);
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 16*is + il;
+    float dall = __low2half(x[i].dm);
+    float dmin = __high2half(x[i].dm);
+    y[ 0] = dall * (x[i].scales[is+0] & 0xF) * ((q >> 0) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+0] >> 4);
+    y[32] = dall * (x[i].scales[is+2] & 0xF) * ((q >> 4) & 3) - dmin * (x[i].scales[is+2] >> 4);
+#endif
 
-    dst_row[i00] = src0_row[i00];
 }
 
-template <int qk, int qr, dequantize_kernel_t dequantize_kernel, typename dst_t>
-static __global__ void dequantize_block(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ y, const int k) {
-    const int i = 2*(blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x);
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_q3_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-    if (i >= k) {
-        return;
-    }
+    const int i = blockIdx.x;
+    const block_q3_K * x = (const block_q3_K *) vx;
 
-    const int ib = i/qk; // block index
-    const int iqs = (i%qk)/qr; // quant index
-    const int iybs = i - i%qk; // y block start index
-    const int y_offset = qr == 1 ? 1 : qk/2;
+#if QK_K == 256
+    const int r = threadIdx.x/4;
+    const int tid = r/2;
+    const int is0 = r%2;
+    const int l0 = 16*is0 + 4*(threadIdx.x%4);
+    const int n = tid / 4;
+    const int j = tid - 4*n;
 
-    // dequantize
-    dfloat2 v;
-    dequantize_kernel(vx, ib, iqs, v);
+    uint8_t m = 1 << (4*n + j);
+    int is = 8*n + 2*j + is0;
+    int shift = 2*j;
 
-    y[iybs + iqs + 0]        = v.x;
-    y[iybs + iqs + y_offset] = v.y;
-}
+    int8_t us = is <  4 ? (x[i].scales[is-0] & 0xF) | (((x[i].scales[is+8] >> 0) & 3) << 4) :
+                is <  8 ? (x[i].scales[is-0] & 0xF) | (((x[i].scales[is+4] >> 2) & 3) << 4) :
+                is < 12 ? (x[i].scales[is-8] >>  4) | (((x[i].scales[is+0] >> 4) & 3) << 4) :
+                          (x[i].scales[is-8] >>  4) | (((x[i].scales[is-4] >> 6) & 3) << 4);
+    float d_all = x[i].d;
+    float dl = d_all * (us - 32);
 
-template <typename src_t, typename dst_t>
-static __global__ void convert_unary(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ y, const int k) {
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 128*n + 32*j;
+    const uint8_t * q = x[i].qs + 32*n;
+    const uint8_t * hm = x[i].hmask;
 
-    if (i >= k) {
-        return;
-    }
+    for (int l = l0; l < l0+4; ++l) y[l] = dl * ((int8_t)((q[l] >> shift) & 3) - ((hm[l] & m) ? 0 : 4));
+#else
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int is  = tid/16;  // 0 or 1
+    const int il  = tid%16;  // 0...15
+    const int im  = il/8;    // 0...1
+    const int in  = il%8;    // 0...7
 
-    const src_t * x = (src_t *) vx;
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 16*is + il;
+
+    const uint8_t q = x[i].qs[il] >> (2*is);
+    const uint8_t h = x[i].hmask[in] >> (2*is + im);
+    const float   d = (float)x[i].d;
+
+    if (is == 0) {
+        y[ 0] = d * ((x[i].scales[0] & 0xF) - 8) * ((int8_t)((q >> 0) & 3) - ((h >> 0) & 1 ? 0 : 4));
+        y[32] = d * ((x[i].scales[1] & 0xF) - 8) * ((int8_t)((q >> 4) & 3) - ((h >> 4) & 1 ? 0 : 4));
+    } else {
+        y[ 0] = d * ((x[i].scales[0] >>  4) - 8) * ((int8_t)((q >> 0) & 3) - ((h >> 0) & 1 ? 0 : 4));
+        y[32] = d * ((x[i].scales[1] >>  4) - 8) * ((int8_t)((q >> 4) & 3) - ((h >> 4) & 1 ? 0 : 4));
+    }
+#endif
 
-    y[i] = x[i];
 }
 
-template <bool need_check>
-static __global__ void dequantize_block_q8_0_f16(const void * __restrict__ vx, half * __restrict__ y, const int k) {
-#if __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL
-    constexpr int nint = CUDA_Q8_0_NE_ALIGN/sizeof(int) + WARP_SIZE;
+#if QK_K == 256
+static inline __device__ void get_scale_min_k4(int j, const uint8_t * q, uint8_t & d, uint8_t & m) {
+    if (j < 4) {
+        d = q[j] & 63; m = q[j + 4] & 63;
+    } else {
+        d = (q[j+4] & 0xF) | ((q[j-4] >> 6) << 4);
+        m = (q[j+4] >>  4) | ((q[j-0] >> 6) << 4);
+    }
+}
+#endif
 
-    const int   i0 = CUDA_Q8_0_NE_ALIGN*blockIdx.x;
-    const int * x0 = ((int *) vx) + blockIdx.x * nint;
-    half2 * y2 = (half2 *) (y + i0);
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_q4_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+    const block_q4_K * x = (const block_q4_K *) vx;
 
-    __shared__ int vals[nint];
+    const int i = blockIdx.x;
 
-#pragma unroll
-    for (int ix0 = 0; ix0 < nint; ix0 += WARP_SIZE) {
-        if (need_check && i0*sizeof(block_q8_0)/QK8_0 + sizeof(int)*(ix0 + threadIdx.x) >= k*sizeof(block_q8_0)/QK8_0) {
-            break;
-        }
+#if QK_K == 256
+    // assume 32 threads
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int il  = tid/8;
+    const int ir  = tid%8;
+    const int is  = 2*il;
+    const int n   = 4;
 
-        const int ix = ix0 + threadIdx.x;
-        vals[ix] = x0[ix];
-    }
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 64*il + n*ir;
 
-#pragma unroll
-    for (int iy = 0; iy < CUDA_Q8_0_NE_ALIGN; iy += 2*WARP_SIZE) {
-        if (need_check && i0 + iy + 2*threadIdx.x >= k) {
-            return;
-        }
+    const float dall = __low2half(x[i].dm);
+    const float dmin = __high2half(x[i].dm);
 
-        const half * b0 = ((const half  *) vals) + (sizeof(block_q8_0)/sizeof(half)) * ((iy + 2*threadIdx.x)/QK8_0);
-        const half    d = *b0;
-        const char2  qs = ((const char2 *) (b0 + 1))[threadIdx.x % (QK8_0/2)];
+    const uint8_t * q = x[i].qs + 32*il + n*ir;
 
-        y2[iy/2 + threadIdx.x] = __hmul2(make_half2(qs.x, qs.y), __half2half2(d));
+    uint8_t sc, m;
+    get_scale_min_k4(is + 0, x[i].scales, sc, m);
+    const float d1 = dall * sc; const float m1 = dmin * m;
+    get_scale_min_k4(is + 1, x[i].scales, sc, m);
+    const float d2 = dall * sc; const float m2 = dmin * m;
+    for (int l = 0; l < n; ++l) {
+        y[l + 0] = d1 * (q[l] & 0xF) - m1;
+        y[l +32] = d2 * (q[l] >>  4) - m2;
     }
 #else
-    (void) vx; (void) y; (void) k;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const uint8_t * q = x[i].qs;
+    dst_t * y = yy + i*QK_K;
+    const float d = (float)x[i].dm[0];
+    const float m = (float)x[i].dm[1];
+    y[tid+ 0] = d * (x[i].scales[0] & 0xF) * (q[tid] & 0xF) - m * (x[i].scales[0] >> 4);
+    y[tid+32] = d * (x[i].scales[1] & 0xF) * (q[tid] >>  4) - m * (x[i].scales[1] >> 4);
+#endif
 }
 
-// VDR = vec dot ratio, how many contiguous integers each thread processes when the vec dot kernel is called
-// MMVQ = mul_mat_vec_q, MMQ = mul_mat_q
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_q5_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+    const block_q5_K * x = (const block_q5_K *) vx;
 
-#define VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ 2
-#define VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ  4
+    const int i = blockIdx.x;
 
-template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_0_q8_1_impl(
-    const int * v, const int * u, const float & d4, const half2 & ds8) {
+#if QK_K == 256
+    // assume 64 threads - this is very slightly better than the one below
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int il  = tid/16;   // il is in 0...3
+    const int ir  = tid%16;   // ir is in 0...15
+    const int is  = 2*il;     // is is in 0...6
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    int sumi = 0;
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 64*il + 2*ir;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
-        const int vi0 = (v[i] >> 0) & 0x0F0F0F0F;
-        const int vi1 = (v[i] >> 4) & 0x0F0F0F0F;
+    const float dall = __low2half(x[i].dm);
+    const float dmin = __high2half(x[i].dm);
 
-        // SIMD dot product of quantized values
-        sumi = __dp4a(vi0, u[2*i+0], sumi);
-        sumi = __dp4a(vi1, u[2*i+1], sumi);
-    }
+    const uint8_t * ql = x[i].qs + 32*il + 2*ir;
+    const uint8_t * qh = x[i].qh + 2*ir;
 
-    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
+    uint8_t sc, m;
+    get_scale_min_k4(is + 0, x[i].scales, sc, m);
+    const float d1 = dall * sc; const float m1 = dmin * m;
+    get_scale_min_k4(is + 1, x[i].scales, sc, m);
+    const float d2 = dall * sc; const float m2 = dmin * m;
 
-    // second part effectively subtracts 8 from each quant value
-    return d4 * (sumi * ds8f.x - (8*vdr/QI4_0) * ds8f.y);
+    uint8_t   hm  = 1 << (2*il);
+    y[ 0] = d1 * ((ql[ 0] & 0xF) + (qh[ 0] & hm ? 16 : 0)) - m1;
+    y[ 1] = d1 * ((ql[ 1] & 0xF) + (qh[ 1] & hm ? 16 : 0)) - m1;
+    hm <<= 1;
+    y[32] = d2 * ((ql[ 0] >>  4) + (qh[ 0] & hm ? 16 : 0)) - m2;
+    y[33] = d2 * ((ql[ 1] >>  4) + (qh[ 1] & hm ? 16 : 0)) - m2;
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const uint8_t q = x[i].qs[tid];
+    const int im = tid/8;  // 0...3
+    const int in = tid%8;  // 0...7
+    const int is = tid/16; // 0 or 1
+    const uint8_t h = x[i].qh[in] >> im;
+    const float d = x[i].d;
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + tid;
+    y[ 0] = d * x[i].scales[is+0] * ((q & 0xF) - ((h >> 0) & 1 ? 0 : 16));
+    y[32] = d * x[i].scales[is+2] * ((q >>  4) - ((h >> 4) & 1 ? 0 : 16));
+#endif
 }
 
-#define VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ 2
-#define VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ  4
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_q6_K(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+    const block_q6_K * x = (const block_q6_K *) vx;
 
-template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_1_q8_1_impl(
-    const int * v, const int * u, const half2 & dm4, const half2 & ds8) {
+    const int i = blockIdx.x;
+#if QK_K == 256
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    int sumi = 0;
+    // assume 64 threads - this is very slightly better than the one below
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int ip  = tid/32;   // ip is 0 or 1
+    const int il  = tid - 32*ip; // 0...32
+    const int is  = 8*ip + il/16;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
-        const int vi0 = (v[i] >> 0) & 0x0F0F0F0F;
-        const int vi1 = (v[i] >> 4) & 0x0F0F0F0F;
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 128*ip + il;
 
-        // SIMD dot product of quantized values
-        sumi = __dp4a(vi0, u[2*i+0], sumi);
-        sumi = __dp4a(vi1, u[2*i+1], sumi);
-    }
+    const float d = x[i].d;
 
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    const float2 tmp = __half22float2(__hmul2(dm4, ds8));
-    const float d4d8 = tmp.x;
-    const float m4s8 = tmp.y;
-#else
-    const float2 dm4f = __half22float2(dm4);
-    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
-    const float d4d8 = dm4f.x * ds8f.x;
-    const float m4s8 = dm4f.y * ds8f.y;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+    const uint8_t * ql = x[i].ql + 64*ip + il;
+    const uint8_t   qh = x[i].qh[32*ip + il];
+    const int8_t  * sc = x[i].scales + is;
 
-    // scale second part of sum by QI8_1/(vdr * QR4_1) to compensate for multiple threads adding it
-    return sumi * d4d8 + m4s8 / (QI8_1 / (vdr * QR4_1));
+    y[ 0] = d * sc[0] * ((int8_t)((ql[ 0] & 0xF) | (((qh >> 0) & 3) << 4)) - 32);
+    y[32] = d * sc[2] * ((int8_t)((ql[32] & 0xF) | (((qh >> 2) & 3) << 4)) - 32);
+    y[64] = d * sc[4] * ((int8_t)((ql[ 0]  >> 4) | (((qh >> 4) & 3) << 4)) - 32);
+    y[96] = d * sc[6] * ((int8_t)((ql[32]  >> 4) | (((qh >> 6) & 3) << 4)) - 32);
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
 
-#define VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ 2
-#define VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ  4
+    // assume 32 threads
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int ip  = tid/16;         // 0 or 1
+    const int il  = tid - 16*ip;    // 0...15
 
-template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_0_q8_1_impl(
-    const int * vl, const int * vh, const int * u, const float & d5, const half2 & ds8) {
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 16*ip + il;
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    int sumi = 0;
+    const float d = x[i].d;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
-        int vi0 = (vl[i] >>  0) & 0x0F0F0F0F; // lower 4 qs bits, still need qh as 5th bits
-        vi0    |= (vh[i] <<  4) & 0x00000010; // 0 ->  4
-        vi0    |= (vh[i] << 11) & 0x00001000; // 1 -> 12
-        vi0    |= (vh[i] << 18) & 0x00100000; // 2 -> 20
-        vi0    |= (vh[i] << 25) & 0x10000000; // 3 -> 28
-        sumi = __dp4a(vi0, u[2*i+0], sumi); // SIMD dot product of quantized values
+    const uint8_t   ql = x[i].ql[16*ip + il];
+    const uint8_t   qh = x[i].qh[il] >> (2*ip);
+    const int8_t  * sc = x[i].scales;
 
-        int vi1 = (vl[i] >>  4) & 0x0F0F0F0F; // upper 4 qs bits, still need qh as 5th bits
-        vi1    |= (vh[i] >> 12) & 0x00000010; // 16 ->  4
-        vi1    |= (vh[i] >>  5) & 0x00001000; // 17 -> 12
-        vi1    |= (vh[i] <<  2) & 0x00100000; // 18 -> 20
-        vi1    |= (vh[i] <<  9) & 0x10000000; // 19 -> 28
-        sumi = __dp4a(vi1, u[2*i+1], sumi); // SIMD dot product of quantized values
+    y[ 0] = d * sc[ip+0] * ((int8_t)((ql & 0xF) | (((qh >> 0) & 3) << 4)) - 32);
+    y[32] = d * sc[ip+2] * ((int8_t)((ql  >> 4) | (((qh >> 4) & 3) << 4)) - 32);
+#endif
+}
+
+inline bool ggml_cuda_supports_mmq(enum ggml_type type) {
+    switch (type) {
+        case GGML_TYPE_Q4_0:
+        case GGML_TYPE_Q4_1:
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+        case GGML_TYPE_Q2_K:
+        case GGML_TYPE_Q3_K:
+        case GGML_TYPE_Q4_K:
+        case GGML_TYPE_Q5_K:
+        case GGML_TYPE_Q6_K:
+            return true;
+        default:
+            return false;
     }
+}
 
-    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_iq2_xxs(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-    // second part effectively subtracts 16 from each quant value
-    return d5 * (sumi * ds8f.x - (16*vdr/QI5_0) * ds8f.y);
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_iq2_xxs * x = (const block_iq2_xxs  *) vx;
+
+    const int tid = threadIdx.x;
+#if QK_K == 256
+    const int il = tid/8; // 0...3
+    const int ib = tid%8; // 0...7
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
+    const uint16_t * q2 = x[i].qs + 4*ib;
+    const uint8_t  * aux8 = (const uint8_t *)q2;
+    const uint8_t  * grid = (const uint8_t *)(iq2xxs_grid + aux8[il]);
+    const uint32_t aux32 = q2[2] | (q2[3] << 16);
+    const float d = (float)x[i].d * (0.5f + (aux32 >> 28)) * 0.25f;
+    const uint8_t signs = ksigns_iq2xs[(aux32 >> 7*il) & 127];
+    for (int j = 0; j < 8; ++j) y[j] = d * grid[j] * (signs & kmask_iq2xs[j] ? -1.f : 1.f);
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
+    assert(false);
+#endif
 
-#define VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ 2
-#define VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ  4
+}
 
-template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_1_q8_1_impl(
-    const int * vl, const int * vh, const int * u, const half2 & dm5, const half2 & ds8) {
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_iq2_xs(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    int sumi = 0;
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_iq2_xs * x = (const block_iq2_xs *) vx;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
-        int vi0 = (vl[i] >>  0) & 0x0F0F0F0F; // lower 4 qs bits, still need qh as 5th bits
-        vi0    |= (vh[i] <<  4) & 0x00000010; // 0 ->  4
-        vi0    |= (vh[i] << 11) & 0x00001000; // 1 -> 12
-        vi0    |= (vh[i] << 18) & 0x00100000; // 2 -> 20
-        vi0    |= (vh[i] << 25) & 0x10000000; // 3 -> 28
-        sumi = __dp4a(vi0, u[2*i+0], sumi); // SIMD dot product of quantized values
+    const int tid = threadIdx.x;
+#if QK_K == 256
+    const int il = tid/8; // 0...3
+    const int ib = tid%8; // 0...7
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
+    const uint16_t * q2 = x[i].qs + 4*ib;
+    const uint8_t  * grid = (const uint8_t *)(iq2xs_grid + (q2[il] & 511));
+    const float d = (float)x[i].d * (0.5f + ((x[i].scales[ib] >> 4*(il/2)) & 0xf)) * 0.25f;
+    const uint8_t signs = ksigns_iq2xs[q2[il] >> 9];
+    for (int j = 0; j < 8; ++j) y[j] = d * grid[j] * (signs & kmask_iq2xs[j] ? -1.f : 1.f);
+#else
+    assert(false);
+#endif
 
-        int vi1 = (vl[i] >>  4) & 0x0F0F0F0F; // upper 4 qs bits, still need qh as 5th bits
-        vi1    |= (vh[i] >> 12) & 0x00000010; // 16 ->  4
-        vi1    |= (vh[i] >>  5) & 0x00001000; // 17 -> 12
-        vi1    |= (vh[i] <<  2) & 0x00100000; // 18 -> 20
-        vi1    |= (vh[i] <<  9) & 0x10000000; // 19 -> 28
-        sumi = __dp4a(vi1, u[2*i+1], sumi); // SIMD dot product of quantized values
-    }
+}
 
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    const float2 tmp = __half22float2(__hmul2(dm5, ds8));
-    const float d5d8 = tmp.x;
-    const float m5s8 = tmp.y;
-#else
-    const float2 dm5f = __half22float2(dm5);
-    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
-    const float d5d8 = dm5f.x * ds8f.x;
-    const float m5s8 = dm5f.y * ds8f.y;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_iq2_s(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-    // scale second part of sum by QI5_1 / vdr to compensate for multiple threads adding it
-    return sumi*d5d8 + m5s8 / (QI5_1 / vdr);
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_iq2_s * x = (const block_iq2_s *) vx;
 
+    const int tid = threadIdx.x;
+#if QK_K == 256
+    const int il = tid/8; // 0...3
+    const int ib = tid%8; // 0...7
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
+    const uint8_t * grid = (const uint8_t *)(iq2s_grid + (x[i].qs[4*ib+il] | ((x[i].qh[ib] << (8-2*il)) & 0x300)));
+    const float d = (float)x[i].d * (0.5f + ((x[i].scales[ib] >> 4*(il/2)) & 0xf)) * 0.25f;
+    const uint8_t signs = x[i].qs[QK_K/8+4*ib+il];
+    for (int j = 0; j < 8; ++j) y[j] = d * grid[j] * (signs & kmask_iq2xs[j] ? -1.f : 1.f);
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
+    assert(false);
+#endif
 
-#define VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ 2
-#define VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ 8
+}
 
-template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q8_0_q8_1_impl(
-    const int * v, const int * u, const float & d8_0, const float & d8_1) {
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_iq3_xxs(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    int sumi = 0;
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_iq3_xxs * x = (const block_iq3_xxs  *) vx;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
-        // SIMD dot product of quantized values
-        sumi = __dp4a(v[i], u[i], sumi);
+    const int tid = threadIdx.x;
+#if QK_K == 256
+    const int il = tid/8; // 0...3
+    const int ib = tid%8; // 0...7
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
+    const uint8_t  * q3 = x[i].qs + 8*ib;
+    const uint16_t * gas = (const uint16_t *)(x[i].qs + QK_K/4) + 2*ib;
+    const uint8_t  * grid1 = (const uint8_t *)(iq3xxs_grid + q3[2*il+0]);
+    const uint8_t  * grid2 = (const uint8_t *)(iq3xxs_grid + q3[2*il+1]);
+    const uint32_t aux32 = gas[0] | (gas[1] << 16);
+    const float d = (float)x[i].d * (0.5f + (aux32 >> 28)) * 0.5f;
+    const uint8_t signs = ksigns_iq2xs[(aux32 >> 7*il) & 127];
+    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+        y[j+0] = d * grid1[j] * (signs & kmask_iq2xs[j+0] ? -1.f : 1.f);
+        y[j+4] = d * grid2[j] * (signs & kmask_iq2xs[j+4] ? -1.f : 1.f);
     }
-
-    return d8_0*d8_1 * sumi;
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    assert(false);
+#endif
+
 }
 
-template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q8_1_q8_1_impl(
-    const int * v, const int * u, const half2 & dm8, const half2 & ds8) {
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_iq3_s(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    int sumi = 0;
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_iq3_s * x = (const block_iq3_s *) vx;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
-        // SIMD dot product of quantized values
-        sumi = __dp4a(v[i], u[i], sumi);
+    const int tid = threadIdx.x;
+#if QK_K == 256
+    const int il = tid/8; // 0...3
+    const int ib = tid%8; // 0...7
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
+    const uint8_t * qs = x[i].qs + 8*ib;
+    const uint8_t * grid1 = (const uint8_t *)(iq3s_grid + (qs[2*il+0] | ((x[i].qh[ib] << (8-2*il)) & 256)));
+    const uint8_t * grid2 = (const uint8_t *)(iq3s_grid + (qs[2*il+1] | ((x[i].qh[ib] << (7-2*il)) & 256)));
+    const float d = (float)x[i].d * (1 + 2*((x[i].scales[ib/2] >> 4*(ib%2)) & 0xf));
+    const uint8_t signs = x[i].signs[4*ib + il];
+    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+        y[j+0] = d * grid1[j] * (signs & kmask_iq2xs[j+0] ? -1.f : 1.f);
+        y[j+4] = d * grid2[j] * (signs & kmask_iq2xs[j+4] ? -1.f : 1.f);
     }
-
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    const float2 tmp = __half22float2(__hmul2(dm8, ds8));
-    const float d8d8 = tmp.x;
-    const float m8s8 = tmp.y;
 #else
-    const float2 dm8f = __half22float2(dm8);
-    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
-    const float d8d8 = dm8f.x * ds8f.x;
-    const float m8s8 = dm8f.y * ds8f.y;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+    assert(false);
+#endif
 
-    // scale second part of sum by QI8_1/ vdr to compensate for multiple threads adding it
-    return sumi*d8d8 + m8s8 / (QI8_1 / vdr);
-#else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 }
 
-#define VDR_Q2_K_Q8_1_MMVQ 1
-#define VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ  2
-
-// contiguous v/x values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q2_K_q8_1_impl_mmvq(
-    const int & v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ scales,
-    const half2 & dm2, const float * __restrict__ d8) {
-
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    float sumf_d = 0.0f;
-    float sumf_m = 0.0f;
-
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR2_K; ++i) {
-        const int sc = scales[2*i];
-
-        const int vi = (v >> (2*i)) & 0x03030303;
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_iq1_s(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-        sumf_d += d8[i] * (__dp4a(vi, u[i], 0) * (sc & 0xF)); // SIMD dot product
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_iq1_s * x = (const block_iq1_s  *) vx;
 
-        // fill int with 4x m
-        int m = sc >> 4;
-        m |= m <<  8;
-        m |= m << 16;
-        sumf_m += d8[i] * __dp4a(m, u[i], 0); // multiply constant q2_K part with sum of q8_1 values
+    const int tid = threadIdx.x;
+#if QK_K == 256
+    const int il = tid/8; // 0...3
+    const int ib = tid%8; // 0...7
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 8*il;
+    const float delta = x[i].qh[ib] & 0x8000 ? -1 - IQ1S_DELTA : -1 + IQ1S_DELTA;
+    const float d = (float)x[i].d * (2*((x[i].qh[ib] >> 12) & 7) + 1);
+    uint32_t grid32[2]; const int8_t * q = (const int8_t *)grid32;
+    grid32[0] = iq1s_grid_gpu[x[i].qs[4*ib+il] | (((x[i].qh[ib] >> 3*il) & 7) << 8)];
+    grid32[1] = (grid32[0] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
+    grid32[0] &= 0x0f0f0f0f;
+    for (int j = 0; j < 8; ++j) {
+        y[j] = d * (q[j] + delta);
     }
-
-    const float2 dm2f = __half22float2(dm2);
-
-    return dm2f.x*sumf_d - dm2f.y*sumf_m;
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    assert(false);
+#endif
+
 }
 
-// contiguous u/y values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q2_K_q8_1_impl_mmq(
-    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ scales,
-    const half2 & dm2, const float & d8) {
+static const __device__ int8_t kvalues_iq4nl[16] = {-127, -104, -83, -65, -49, -35, -22, -10, 1, 13, 25, 38, 53, 69, 89, 113};
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    int sumi_d = 0;
-    int sumi_m = 0;
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_iq4_nl(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < QI8_1; i0 += QI8_1/2) {
-        int sumi_d_sc = 0;
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_iq4_nl * x = (const block_iq4_nl *) vx + i*(QK_K/QK4_NL);
 
-        const int sc = scales[i0 / (QI8_1/2)];
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int il = tid/8; // 0...3
+    const int ib = tid%8; // 0...7
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 4*il;
+    const uint8_t  * q4 = x[ib].qs + 4*il;
+    const float d = (float)x[ib].d;
+    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+        y[j+ 0] = d * kvalues_iq4nl[q4[j] & 0xf];
+        y[j+16] = d * kvalues_iq4nl[q4[j] >>  4];
+    }
 
-        // fill int with 4x m
-        int m = sc >> 4;
-        m |= m <<  8;
-        m |= m << 16;
+}
 
-#pragma unroll
-        for (int i = i0; i < i0 + QI8_1/2; ++i) {
-            sumi_d_sc = __dp4a(v[i], u[i], sumi_d_sc); // SIMD dot product
-            sumi_m    = __dp4a(m,    u[i], sumi_m); // multiply sum of q8_1 values with m
-        }
+#if QK_K != 64
+template<typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block_iq4_xs(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ yy) {
+    const int i   = blockIdx.x;
+    const block_iq4_xs * x = (const block_iq4_xs *)vx;
 
-        sumi_d += sumi_d_sc * (sc & 0xF);
+    const int tid = threadIdx.x;
+    const int il = tid/8; // 0...3
+    const int ib = tid%8; // 0...7
+    dst_t * y = yy + i*QK_K + 32*ib + 4*il;
+    const uint8_t  * q4 = x[i].qs + 16*ib + 4*il;
+    const float d = (float)x[i].d * ((((x[i].scales_l[ib/2] >> 4*(ib%2)) & 0xf) | (((x[i].scales_h >> 2*ib) & 3) << 4)) - 32);
+    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+        y[j+ 0] = d * kvalues_iq4nl[q4[j] & 0xf];
+        y[j+16] = d * kvalues_iq4nl[q4[j] >>  4];
     }
-
-    const float2 dm2f = __half22float2(dm2);
-
-    return d8 * (dm2f.x*sumi_d - dm2f.y*sumi_m);
-#else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 }
+#endif
 
-#define VDR_Q3_K_Q8_1_MMVQ 1
-#define VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ  2
+static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q2_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols, int nrows) {
 
-// contiguous v/x values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q3_K_q8_1_impl_mmvq(
-    const int & vl, const int & vh, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ scales,
-    const int & scale_offset, const float & d3, const float * __restrict__ d8) {
+    static_assert(16%K_QUANTS_PER_ITERATION == 0, "16 must be divisible by K_QUANTS_PER_ITERATION");
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    float sumf = 0.0f;
+    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
+    if (row > nrows) return;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR3_K; ++i) {
-        const int isc = scale_offset + 2*i;
+    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
+    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
 
-        const int isc_low = isc % (QK_K/32);
-        const int sc_shift_low = 4 * (isc / (QK_K/32));
-        const int sc_low  = (scales[isc_low] >> sc_shift_low) & 0xF;
+    const block_q2_K * x = (const block_q2_K *)vx + ib0;
 
-        const int isc_high = isc % (QK_K/64);
-        const int sc_shift_high = 2 * (isc / (QK_K/64));
-        const int sc_high = ((scales[(QK_K/32) + isc_high] >> sc_shift_high) & 3) << 4;
+    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
 
-        const int sc = (sc_low | sc_high) - 32;
+#if QK_K == 256
+    const int tid = threadIdx.x/K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0...31 or 0...15
+    const int ix  = threadIdx.x%K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0 or 0,1
 
-        const int vil = (vl >> (2*i)) & 0x03030303;
+    const int step = 16/K_QUANTS_PER_ITERATION;
 
-        const int vih = ((vh >> i) << 2) & 0x04040404;
+    const int im = tid/step;                             // 0 or 1. 0 computes 0..., 1 computes 128...
+    const int in = tid - step*im;                        // 0...15 or 0...7
 
-        const int vi = __vsubss4(vil, vih);
+    const int l0 = K_QUANTS_PER_ITERATION*in;            // 0...15 or 0...14 in steps of 2
+    const int q_offset = 32*im + l0;
+    const int s_offset = 8*im;
+    const int y_offset = 128*im + l0;
 
-        sumf += d8[i] * (__dp4a(vi, u[i], 0) * sc); // SIMD dot product
-    }
+    uint32_t aux[4];
+    const uint8_t * d = (const uint8_t *)aux;
+    const uint8_t * m = (const uint8_t *)(aux + 2);
 
-    return d3 * sumf;
-#else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += K_QUANTS_PER_ITERATION) {
 
-// contiguous u/y values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q3_K_q8_1_impl_mmq(
-    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const int8_t * __restrict__ scales,
-    const float & d3, const float & d8) {
+        const float   * y = yy + i * QK_K + y_offset;
+        const uint8_t * q = x[i].qs + q_offset;
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    int sumi = 0;
+        const float dall = __low2half(x[i].dm);
+        const float dmin = __high2half(x[i].dm);
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < QR3_K*VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ; i0 += QI8_1/2) {
-        int sumi_sc = 0;
+        const uint32_t * a = (const uint32_t *)(x[i].scales + s_offset);
+        aux[0] = a[0] & 0x0f0f0f0f;
+        aux[1] = a[1] & 0x0f0f0f0f;
+        aux[2] = (a[0] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
+        aux[3] = (a[1] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
+
+        float sum1 = 0, sum2 = 0;
+        for (int l = 0; l < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++l) {
+            sum1 += y[l+ 0] * d[0] * ((q[l+ 0] >> 0) & 3)
+                  + y[l+32] * d[2] * ((q[l+ 0] >> 2) & 3)
+                  + y[l+64] * d[4] * ((q[l+ 0] >> 4) & 3)
+                  + y[l+96] * d[6] * ((q[l+ 0] >> 6) & 3)
+                  + y[l+16] * d[1] * ((q[l+16] >> 0) & 3)
+                  + y[l+48] * d[3] * ((q[l+16] >> 2) & 3)
+                  + y[l+80] * d[5] * ((q[l+16] >> 4) & 3)
+                  +y[l+112] * d[7] * ((q[l+16] >> 6) & 3);
+            sum2 += y[l+ 0] * m[0] + y[l+32] * m[2] + y[l+64] * m[4] + y[ l+96] * m[6]
+                  + y[l+16] * m[1] + y[l+48] * m[3] + y[l+80] * m[5] + y[l+112] * m[7];
 
-        for (int i = i0; i < i0 + QI8_1/2; ++i) {
-            sumi_sc = __dp4a(v[i], u[i], sumi_sc); // SIMD dot product
         }
+        tmp += dall * sum1 - dmin * sum2;
 
-        sumi += sumi_sc * scales[i0 / (QI8_1/2)];
     }
-
-    return d3*d8 * sumi;
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
+    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...15 or 0...7
+    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0....1 or 0...3
+    const int offset = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;
 
-#define VDR_Q4_K_Q8_1_MMVQ 2
-#define VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ  8
+    uint32_t uaux[2];
+    const uint8_t * d = (const uint8_t *)uaux;
 
-// contiguous v/x values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_K_q8_1_impl_vmmq(
-    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ sc,
-    const uint8_t * __restrict__ m, const half2 & dm4, const float * __restrict__ d8) {
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    float sumf_d = 0.0f;
-    float sumf_m = 0.0f;
+        const float   * y = yy + i * QK_K + offset;
+        const uint8_t * q = x[i].qs + offset;
+        const uint32_t * s = (const uint32_t *)x[i].scales;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR4_K; ++i) {
-        const int v0i = (v[0] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
-        const int v1i = (v[1] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
+        uaux[0] = s[0] & 0x0f0f0f0f;
+        uaux[1] = (s[0] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
 
-        const int dot1 = __dp4a(v1i, u[2*i+1], __dp4a(v0i, u[2*i+0], 0)); // SIMD dot product
-        const int dot2 = __dp4a(0x01010101, u[2*i+1], __dp4a(0x01010101, u[2*i+0], 0)); // sum of u
+        const float2 dall = __half22float2(x[i].dm);
 
-        sumf_d += d8[i] * (dot1 * sc[i]);
-        sumf_m += d8[i] * (dot2 * m[i]);  // multiply constant part of q4_K with sum of q8_1 values
+        float sum1 = 0, sum2 = 0;
+        for (int l = 0; l < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++l) {
+            const uint8_t ql = q[l];
+            sum1 += y[l+ 0] * d[0] * ((ql >> 0) & 3)
+                  + y[l+16] * d[1] * ((ql >> 2) & 3)
+                  + y[l+32] * d[2] * ((ql >> 4) & 3)
+                  + y[l+48] * d[3] * ((ql >> 6) & 3);
+            sum2 += y[l+0] * d[4] + y[l+16] * d[5] + y[l+32] * d[6] + y[l+48] * d[7];
+        }
+        tmp += dall.x * sum1 - dall.y * sum2;
     }
+#endif
 
-    const float2 dm4f = __half22float2(dm4);
-
-    return dm4f.x*sumf_d - dm4f.y*sumf_m;
+    // sum up partial sums and write back result
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
 
-#else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    if (threadIdx.x == 0) {
+        dst[row] = tmp;
+    }
 }
 
-// contiguous u/y values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_K_q8_1_impl_mmq(
-    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ sc,
-    const uint8_t * __restrict__ m, const half2 & dm4, const half2 * __restrict__ ds8) {
+static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q3_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols, int nrows) {
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    float sumf_d = 0.0f;
-    float sumf_m = 0.0f;
+    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
+    if (row > nrows) return;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR4_K*VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ/QI8_1; ++i) {
-        int sumi_d = 0;
-
-#pragma unroll
-        for (int j = 0; j < QI8_1; ++j) {
-            sumi_d = __dp4a((v[j] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F, u[i*QI8_1 + j], sumi_d); // SIMD dot product
-        }
-
-        const float2 ds8f = __half22float2(ds8[i]);
+    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
+    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
 
-        sumf_d += ds8f.x * (sc[i] * sumi_d);
-        sumf_m += ds8f.y *   m[i]; // sum of q8_1 block * q4_K min val
-    }
+    const block_q3_K * x = (const block_q3_K *)vx + ib0;
 
-    const float2 dm4f = __half22float2(dm4);
+    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
 
-    return dm4f.x*sumf_d - dm4f.y*sumf_m;
+#if QK_K == 256
 
-#else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
+    const uint16_t kmask1 = 0x0303;
+    const uint16_t kmask2 = 0x0f0f;
 
-#define VDR_Q5_K_Q8_1_MMVQ 2
-#define VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ  8
+    const int tid = threadIdx.x/K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0...31 or 0...16
+    const int ix  = threadIdx.x%K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0 or 0,1
 
-// contiguous v/x values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_K_q8_1_impl_vmmq(
-    const int * __restrict__ vl, const int * __restrict__ vh, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ sc,
-    const uint8_t * __restrict__ m, const half2 & dm5, const float * __restrict__ d8) {
+    const int n  = K_QUANTS_PER_ITERATION;               // iterations in the inner loop
+    const int step = 16/K_QUANTS_PER_ITERATION;
+    const int im = tid/step;                             // 0 or 1. 0 computes 0..., 1 computes 128...
+    const int in = tid - step*im;                        // 0....15 or 0...7
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    float sumf_d = 0.0f;
-    float sumf_m = 0.0f;
+    const uint8_t m = 1 << (4*im);
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR5_K; ++i) {
-        const int vl0i = (vl[0] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
-        const int vl1i = (vl[1] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
+    const int l0 = n*in;                                 // 0...15 or 0...14 in steps of 2
+    const int q_offset =  32*im + l0;
+    const int y_offset = 128*im + l0;
 
-        const int vh0i = ((vh[0] >> i) << 4) & 0x10101010;
-        const int vh1i = ((vh[1] >> i) << 4) & 0x10101010;
+    uint16_t utmp[4];
+    const int8_t * s = (const int8_t *)utmp;
 
-        const int v0i = vl0i | vh0i;
-        const int v1i = vl1i | vh1i;
+    const uint16_t s_shift = 4*im;
 
-        const int dot1 = __dp4a(v0i, u[2*i+0], __dp4a(v1i, u[2*i+1], 0)); // SIMD dot product
-        const int dot2 = __dp4a(0x01010101, u[2*i+0], __dp4a(0x01010101, u[2*i+1], 0)); // sum of u
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += K_QUANTS_PER_ITERATION) {
 
-        sumf_d += d8[i] * (dot1 * sc[i]);
-        sumf_m += d8[i] * (dot2 * m[i]);
+        const float   * y  = yy + i * QK_K + y_offset;
+        const uint8_t * q = x[i].qs + q_offset;
+        const uint8_t * h = x[i].hmask + l0;
 
-    }
+        const uint16_t * a = (const uint16_t *)x[i].scales;
+        utmp[0] = ((a[0] >> s_shift) & kmask2) | (((a[4] >> (s_shift + 0)) & kmask1) << 4);
+        utmp[1] = ((a[1] >> s_shift) & kmask2) | (((a[5] >> (s_shift + 0)) & kmask1) << 4);
+        utmp[2] = ((a[2] >> s_shift) & kmask2) | (((a[4] >> (s_shift + 2)) & kmask1) << 4);
+        utmp[3] = ((a[3] >> s_shift) & kmask2) | (((a[5] >> (s_shift + 2)) & kmask1) << 4);
 
-    const float2 dm5f = __half22float2(dm5);
+        const float d = x[i].d;
 
-    return dm5f.x*sumf_d - dm5f.y*sumf_m;
+        float sum = 0;
+        for (int l = 0; l < n; ++l) {
+            sum += y[l+ 0] * (s[0] - 32) * (((q[l] >> 0) & 3) - (h[l] & (m << 0) ? 0 : 4))
+                 + y[l+32] * (s[2] - 32) * (((q[l] >> 2) & 3) - (h[l] & (m << 1) ? 0 : 4))
+                 + y[l+64] * (s[4] - 32) * (((q[l] >> 4) & 3) - (h[l] & (m << 2) ? 0 : 4))
+                 + y[l+96] * (s[6] - 32) * (((q[l] >> 6) & 3) - (h[l] & (m << 3) ? 0 : 4));
+            sum += y[l+16] * (s[1] - 32) * (((q[l+16] >> 0) & 3) - (h[l+16] & (m << 0) ? 0 : 4))
+                 + y[l+48] * (s[3] - 32) * (((q[l+16] >> 2) & 3) - (h[l+16] & (m << 1) ? 0 : 4))
+                 + y[l+80] * (s[5] - 32) * (((q[l+16] >> 4) & 3) - (h[l+16] & (m << 2) ? 0 : 4))
+                + y[l+112] * (s[7] - 32) * (((q[l+16] >> 6) & 3) - (h[l+16] & (m << 3) ? 0 : 4));
+        }
+        tmp += d * sum;
 
+    }
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
 
-// contiguous u/y values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_K_q8_1_impl_mmq(
-    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ sc,
-    const uint8_t * __restrict__ m, const half2 & dm4, const half2 * __restrict__ ds8) {
+    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...15 or 0...7
+    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0....1 or 0...3
+    const int offset = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;         // 0...15 or 0...14
+    const int in = offset/8;                                 // 0 or 1
+    const int im = offset%8;                                 // 0...7
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    float sumf_d = 0.0f;
-    float sumf_m = 0.0f;
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR5_K*VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ/QI8_1; ++i) {
-        int sumi_d = 0;
+        const float   * y = yy + i * QK_K + offset;
+        const uint8_t * q = x[i].qs + offset;
+        const uint8_t * s = x[i].scales;
 
-#pragma unroll
-        for (int j = 0; j < QI8_1; ++j) {
-            sumi_d = __dp4a(v[i*QI8_1 + j], u[i*QI8_1 + j], sumi_d); // SIMD dot product
+        const float dall = (float)x[i].d;
+
+        float sum = 0;
+        for (int l = 0; l < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++l) {
+            const uint8_t hl = x[i].hmask[im+l] >> in;
+            const uint8_t ql = q[l];
+            sum += y[l+ 0] * dall * ((s[0] & 0xF) - 8) * ((int8_t)((ql >> 0) & 3) - ((hl >> 0) & 1 ? 0 : 4))
+                 + y[l+16] * dall * ((s[0] >>  4) - 8) * ((int8_t)((ql >> 2) & 3) - ((hl >> 2) & 1 ? 0 : 4))
+                 + y[l+32] * dall * ((s[1] & 0xF) - 8) * ((int8_t)((ql >> 4) & 3) - ((hl >> 4) & 1 ? 0 : 4))
+                 + y[l+48] * dall * ((s[1] >>  4) - 8) * ((int8_t)((ql >> 6) & 3) - ((hl >> 6) & 1 ? 0 : 4));
         }
+        tmp += sum;
+    }
+#endif
 
-        const float2 ds8f = __half22float2(ds8[i]);
+    // sum up partial sums and write back result
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
 
-        sumf_d += ds8f.x * (sc[i] * sumi_d);
-        sumf_m += ds8f.y *   m[i]; // sum of q8_1 block * q4_K min val
+    if (threadIdx.x == 0) {
+        dst[row] = tmp;
     }
+}
 
-    const float2 dm4f = __half22float2(dm4);
-
-    return dm4f.x*sumf_d - dm4f.y*sumf_m;
+static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q4_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols, int nrows) {
 
-#else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
+    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
+    if (row > nrows) return;
+    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
+    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
 
-#define VDR_Q6_K_Q8_1_MMVQ 1
-#define VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ  8
+    const block_q4_K * x = (const block_q4_K *)vx + ib0;
 
-// contiguous v/x values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q6_K_q8_1_impl_mmvq(
-    const int & vl, const int & vh, const int * __restrict__ u, const int8_t * __restrict__ scales,
-    const float & d, const float * __restrict__ d8) {
+#if QK_K == 256
+    const uint16_t kmask1 = 0x3f3f;
+    const uint16_t kmask2 = 0x0f0f;
+    const uint16_t kmask3 = 0xc0c0;
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    float sumf = 0.0f;
+    const int tid = threadIdx.x/K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0...31 or 0...16
+    const int ix  = threadIdx.x%K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0 or 0,1
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR6_K; ++i) {
-        const int sc = scales[4*i];
+    const int step = 8/K_QUANTS_PER_ITERATION;           // 8 or 4
 
-        const int vil = (vl >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
+    const int il  = tid/step;                            // 0...3
+    const int ir  = tid - step*il;                       // 0...7 or 0...3
+    const int n   = 2 * K_QUANTS_PER_ITERATION;          // 2 or 4
 
-        const int vih = ((vh >> (4*i)) << 4) & 0x30303030;
+    const int im = il/2;  // 0 or 1. 0 computes 0,32 + 128,160, 1 computes 64,96 + 192,224
+    const int in = il%2;
 
-        const int vi = __vsubss4((vil | vih), 0x20202020); // vi = (vil | vih) - 32
+    const int l0 = n*(2*ir + in);
+    const int q_offset = 32*im + l0;
+    const int y_offset = 64*im + l0;
 
-        sumf += d8[i] * (__dp4a(vi, u[i], 0) * sc); // SIMD dot product
-    }
+    uint16_t aux[4];
+    const uint8_t * sc = (const uint8_t *)aux;
 
-    return d*sumf;
+#if K_QUANTS_PER_ITERATION == 2
+    uint32_t q32[4];
+    const uint8_t * q4 = (const uint8_t *)q32;
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
+    uint16_t q16[4];
+    const uint8_t * q4 = (const uint8_t *)q16;
+#endif
 
-// contiguous u/y values
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q6_K_q8_1_impl_mmq(
-    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const int8_t * __restrict__ sc,
-    const float & d6, const float * __restrict__ d8) {
+    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    float sumf_d = 0.0f;
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += K_QUANTS_PER_ITERATION) {
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ; i0 += 4) {
-        int2 sumi_d = {0, 0}; // 2 q6_K scales per q8_1 scale
+        const float   * y1 = yy + i*QK_K + y_offset;
+        const float   * y2 = y1 + 128;
 
-#pragma unroll
-        for (int i = i0; i < i0 + 2; ++i) {
-            sumi_d.x = __dp4a(v[2*i+0], u[2*i+0], sumi_d.x); // SIMD dot product
-            sumi_d.x = __dp4a(v[2*i+1], u[2*i+1], sumi_d.x); // SIMD dot product
+        const float dall = __low2half(x[i].dm);
+        const float dmin = __high2half(x[i].dm);
 
-            sumi_d.y = __dp4a(v[2*i+4], u[2*i+4], sumi_d.y); // SIMD dot product
-            sumi_d.y = __dp4a(v[2*i+5], u[2*i+5], sumi_d.y); // SIMD dot product
-        }
+        const uint16_t * a = (const uint16_t *)x[i].scales;
+        aux[0] = a[im+0] & kmask1;
+        aux[1] = a[im+2] & kmask1;
+        aux[2] = ((a[im+4] >> 0) & kmask2) | ((a[im+0] & kmask3) >> 2);
+        aux[3] = ((a[im+4] >> 4) & kmask2) | ((a[im+2] & kmask3) >> 2);
 
-        sumf_d += d8[i0/4] * (sc[i0/2+0]*sumi_d.x + sc[i0/2+1]*sumi_d.y);
-    }
+#if K_QUANTS_PER_ITERATION == 2
+        const uint32_t * q1 = (const uint32_t *)(x[i].qs + q_offset);
+        const uint32_t * q2 = q1 + 16;
 
-    return d6 * sumf_d;
+        q32[0] = q1[0] & 0x0f0f0f0f;
+        q32[1] = q1[0] & 0xf0f0f0f0;
+        q32[2] = q2[0] & 0x0f0f0f0f;
+        q32[3] = q2[0] & 0xf0f0f0f0;
 
+        float4 s = {0.f, 0.f, 0.f, 0.f};
+        float smin = 0;
+        for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+            s.x += y1[l] * q4[l+0]; s.y += y1[l+32] * q4[l+ 4];
+            s.z += y2[l] * q4[l+8]; s.w += y2[l+32] * q4[l+12];
+            smin += y1[l] * sc[2] + y1[l+32] * sc[3] + y2[l] * sc[6] + y2[l+32] * sc[7];
+        }
+        tmp += dall * (s.x * sc[0] + s.y * sc[1] * 1.f/16.f + s.z * sc[4] + s.w * sc[5] * 1.f/16.f) - dmin * smin;
 #else
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-}
+        const uint16_t * q1 = (const uint16_t *)(x[i].qs + q_offset);
+        const uint16_t * q2 = q1 + 32;
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_0_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+        q16[0] = q1[0] & 0x0f0f;
+        q16[1] = q1[0] & 0xf0f0;
+        q16[2] = q2[0] & 0x0f0f;
+        q16[3] = q2[0] & 0xf0f0;
 
-    const block_q4_0 * bq4_0 = (const block_q4_0 *) vbq;
+        float4 s = {0.f, 0.f, 0.f, 0.f};
+        float smin = 0;
+        for (int l = 0; l < 2; ++l) {
+            s.x += y1[l] * q4[l+0]; s.y += y1[l+32] * q4[l+2];
+            s.z += y2[l] * q4[l+4]; s.w += y2[l+32] * q4[l+6];
+            smin += y1[l] * sc[2] + y1[l+32] * sc[3] + y2[l] * sc[6] + y2[l+32] * sc[7];
+        }
+        tmp += dall * (s.x * sc[0] + s.y * sc[1] * 1.f/16.f + s.z * sc[4] + s.w * sc[5] * 1.f/16.f) - dmin * smin;
+#endif
 
-    int v[VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ];
-    int u[2*VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ];
-
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ; ++i) {
-        v[i]     = get_int_from_uint8(bq4_0->qs, iqs + i);
-        u[2*i+0] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
-        u[2*i+1] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i + QI4_0);
     }
+#else
+    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...15
+    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);
 
-    return vec_dot_q4_0_q8_1_impl<VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ>(v, u, bq4_0->d, bq8_1->ds);
-}
-
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q4_0(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
-
-    __shared__ int  tile_x_qs[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
-    __shared__ float tile_x_d[mmq_y * (WARP_SIZE/QI4_0) + mmq_y/QI4_0];
-
-    *x_ql = tile_x_qs;
-    *x_dm = (half2 *) tile_x_d;
-}
-
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q4_0(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
-
-    const int kbx  = k / QI4_0;
-    const int kqsx = k % QI4_0;
-
-    const block_q4_0 * bx0 = (const block_q4_0 *) vx;
+    const int step = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;
 
-    float * x_dmf = (float *) x_dm;
+    uint16_t aux16[2];
+    const uint8_t * s = (const uint8_t *)aux16;
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
-        int i = i0 + i_offset;
+    float tmp = 0;
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
+        const uint8_t * q = x[i].qs + step;
+        const float   * y = yy + i*QK_K + step;
+        const uint16_t * a = (const uint16_t *)x[i].scales;
+        aux16[0] = a[0] & 0x0f0f;
+        aux16[1] = (a[0] >> 4) & 0x0f0f;
+        const float d = (float)x[i].dm[0];
+        const float m = (float)x[i].dm[1];
+        float sum = 0.f;
+        for (int j = 0; j < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++j) {
+            sum += y[j+ 0] * (d * s[0] * (q[j+ 0] & 0xF) - m * s[2])
+                 + y[j+16] * (d * s[0] * (q[j+16] & 0xF) - m * s[2])
+                 + y[j+32] * (d * s[1] * (q[j+ 0] >>  4) - m * s[3])
+                 + y[j+48] * (d * s[1] * (q[j+16] >>  4) - m * s[3]);
         }
-
-        const block_q4_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
-
-        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8(bxi->qs, kqsx);
-        // x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI4_0) + i / QI4_0 + kbx] = bxi->d;
+        tmp += sum;
     }
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI4_0;
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
-
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI4_0) {
-        int i = i0 + i_offset * QI4_0 + k / blocks_per_tile_x_row;
-
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+#endif
 
-        const block_q4_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+    // sum up partial sums and write back result
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
 
-        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI4_0) + i / QI4_0 + kbxd] = bxi->d;
+    if (tid == 0) {
+        dst[row] = tmp;
     }
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
-
-    const int kyqs = k % (QI8_1/2) + QI8_1 * (k / (QI8_1/2));
-    const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
-
-    int u[2*VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ];
+static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q5_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols) {
 
-#pragma unroll
-    for (int l = 0; l < VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ; ++l) {
-        u[2*l+0] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l)         % WARP_SIZE];
-        u[2*l+1] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l + QI4_0) % WARP_SIZE];
-    }
+    const int row = blockIdx.x;
+    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
+    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
 
-    return vec_dot_q4_0_q8_1_impl<VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ>
-        (&x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k], u, x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI4_0) + i/QI4_0 + k/QI4_0],
-         y_ds[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + (2*k/QI8_1) % (WARP_SIZE/QI8_1)]);
-}
+    const block_q5_K * x = (const block_q5_K *)vx + ib0;
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_1_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
 
-    const block_q4_1 * bq4_1 = (const block_q4_1 *) vbq;
+#if QK_K == 256
+    const uint16_t kmask1 = 0x3f3f;
+    const uint16_t kmask2 = 0x0f0f;
+    const uint16_t kmask3 = 0xc0c0;
 
-    int v[VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ];
-    int u[2*VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ];
+    const int tid = threadIdx.x/2;  // 0...15
+    const int ix  = threadIdx.x%2;
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ; ++i) {
-        v[i]    = get_int_from_uint8_aligned(bq4_1->qs, iqs + i);
-        u[2*i+0] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
-        u[2*i+1] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i + QI4_1);
-    }
+    const int il  = tid/4;     // 0...3
+    const int ir  = tid - 4*il;// 0...3
+    const int n   = 2;
 
-    return vec_dot_q4_1_q8_1_impl<VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ>(v, u, bq4_1->dm, bq8_1->ds);
-}
+    const int im = il/2;  // 0 or 1. 0 computes 0,32 + 128,160, 1 computes 64,96 + 192,224
+    const int in = il%2;
 
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q4_1(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+    const int l0 = n*(2*ir + in);
+    const int q_offset = 32*im + l0;
+    const int y_offset = 64*im + l0;
 
-    __shared__ int   tile_x_qs[mmq_y * (WARP_SIZE) +     + mmq_y];
-    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI4_1) + mmq_y/QI4_1];
+    const uint8_t hm1  = 1 << (2*im);
+    const uint8_t hm2  = hm1 << 4;
 
-    *x_ql = tile_x_qs;
-    *x_dm = tile_x_dm;
-}
+    uint16_t aux[4];
+    const uint8_t * sc = (const uint8_t *)aux;
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q4_1(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+    uint16_t q16[8];
+    const uint8_t * q4 = (const uint8_t *)q16;
 
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2) {
 
-    const int kbx  = k / QI4_1;
-    const int kqsx = k % QI4_1;
+        const uint8_t * ql1 = x[i].qs + q_offset;
+        const uint8_t * qh  = x[i].qh + l0;
+        const float   * y1  = yy + i*QK_K + y_offset;
+        const float   * y2  = y1 + 128;
 
-    const block_q4_1 * bx0 = (const block_q4_1 *) vx;
+        const float dall = __low2half(x[i].dm);
+        const float dmin = __high2half(x[i].dm);
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
-        int i = i0 + i_offset;
+        const uint16_t * a = (const uint16_t *)x[i].scales;
+        aux[0] = a[im+0] & kmask1;
+        aux[1] = a[im+2] & kmask1;
+        aux[2] = ((a[im+4] >> 0) & kmask2) | ((a[im+0] & kmask3) >> 2);
+        aux[3] = ((a[im+4] >> 4) & kmask2) | ((a[im+2] & kmask3) >> 2);
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+        float4 sum = {0.f, 0.f, 0.f, 0.f};
+        float smin = 0;
+        const uint16_t * q1 = (const uint16_t *)ql1;
+        const uint16_t * q2 = q1 + 32;
+        q16[0] = q1[0] & 0x0f0f;
+        q16[1] = q1[8] & 0x0f0f;
+        q16[2] = (q1[0] >> 4) & 0x0f0f;
+        q16[3] = (q1[8] >> 4) & 0x0f0f;
+        q16[4] = q2[0] & 0x0f0f;
+        q16[5] = q2[8] & 0x0f0f;
+        q16[6] = (q2[0] >> 4) & 0x0f0f;
+        q16[7] = (q2[8] >> 4) & 0x0f0f;
+        for (int l = 0; l < n; ++l) {
+            sum.x += y1[l+ 0] * (q4[l +0] + (qh[l+ 0] & (hm1 << 0) ? 16 : 0))
+                   + y1[l+16] * (q4[l +2] + (qh[l+16] & (hm1 << 0) ? 16 : 0));
+            sum.y += y1[l+32] * (q4[l +4] + (qh[l+ 0] & (hm1 << 1) ? 16 : 0))
+                   + y1[l+48] * (q4[l +6] + (qh[l+16] & (hm1 << 1) ? 16 : 0));
+            sum.z += y2[l+ 0] * (q4[l +8] + (qh[l+ 0] & (hm2 << 0) ? 16 : 0))
+                   + y2[l+16] * (q4[l+10] + (qh[l+16] & (hm2 << 0) ? 16 : 0));
+            sum.w += y2[l+32] * (q4[l+12] + (qh[l+ 0] & (hm2 << 1) ? 16 : 0))
+                   + y2[l+48] * (q4[l+14] + (qh[l+16] & (hm2 << 1) ? 16 : 0));
+            smin += (y1[l] + y1[l+16]) * sc[2] + (y1[l+32] + y1[l+48]) * sc[3]
+                  + (y2[l] + y2[l+16]) * sc[6] + (y2[l+32] + y2[l+48]) * sc[7];
         }
-
-        const block_q4_1 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
-
-        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
+        tmp += dall * (sum.x * sc[0] + sum.y * sc[1] + sum.z * sc[4] + sum.w * sc[5]) - dmin * smin;
     }
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI4_1;
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
-
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI4_1) {
-        int i = i0 + i_offset * QI4_1 + k / blocks_per_tile_x_row;
+#else
+    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...15
+    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);
+    const int step = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;
+    const int im = step/8;
+    const int in = step%8;
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
+        const uint8_t * q = x[i].qs + step;
+        const int8_t  * s = x[i].scales;
+        const float   * y = yy + i*QK_K + step;
+        const float     d = x[i].d;
+        float sum = 0.f;
+        for (int j = 0; j < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++j) {
+            const uint8_t h = x[i].qh[in+j] >> im;
+            sum += y[j+ 0] * d * s[0] * ((q[j+ 0] & 0xF) - ((h >> 0) & 1 ? 0 : 16))
+                 + y[j+16] * d * s[1] * ((q[j+16] & 0xF) - ((h >> 2) & 1 ? 0 : 16))
+                 + y[j+32] * d * s[2] * ((q[j+ 0] >>  4) - ((h >> 4) & 1 ? 0 : 16))
+                 + y[j+48] * d * s[3] * ((q[j+16] >>  4) - ((h >> 6) & 1 ? 0 : 16));
         }
+        tmp += sum;
+    }
+#endif
 
-        const block_q4_1 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+    // sum up partial sums and write back result
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
 
-        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_1) + i / QI4_1 + kbxd] = bxi->dm;
+    if (threadIdx.x == 0) {
+        dst[row] = tmp;
     }
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+static __global__ void dequantize_mul_mat_vec_q6_k(const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ yy, float * __restrict__ dst, const int ncols, int nrows) {
 
-    const int kyqs = k % (QI8_1/2) + QI8_1 * (k / (QI8_1/2));
+    static_assert(16%K_QUANTS_PER_ITERATION == 0, "16 must be divisible by K_QUANTS_PER_ITERATION");
 
-    int u[2*VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ];
+    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
+    if (row > nrows) return;
 
-#pragma unroll
-    for (int l = 0; l < VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ; ++l) {
-        u[2*l+0] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l)         % WARP_SIZE];
-        u[2*l+1] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l + QI4_1) % WARP_SIZE];
-    }
+    const int num_blocks_per_row = ncols / QK_K;
+    const int ib0 = row*num_blocks_per_row;
 
-    return vec_dot_q4_1_q8_1_impl<VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ>
-        (&x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k], u, x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_1) + i/QI4_1 + k/QI4_1],
-         y_ds[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + (2*k/QI8_1) % (WARP_SIZE/QI8_1)]);
-}
+    const block_q6_K * x = (const block_q6_K *)vx + ib0;
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_0_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+#if QK_K == 256
 
-    const block_q5_0 * bq5_0 = (const block_q5_0 *) vbq;
-
-    int vl[VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ];
-    int vh[VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ];
-    int  u[2*VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ];
-
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ; ++i) {
-        vl[i]    = get_int_from_uint8(bq5_0->qs, iqs + i);
-        vh[i]    = get_int_from_uint8(bq5_0->qh, 0) >> (4 * (iqs + i));
-        u[2*i+0] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
-        u[2*i+1] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i + QI5_0);
-    }
-
-    return vec_dot_q5_0_q8_1_impl<VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ>(vl, vh, u, bq5_0->d, bq8_1->ds);
-}
-
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q5_0(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+    const int tid = threadIdx.x/K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0...31 or 0...16
+    const int ix  = threadIdx.x%K_QUANTS_PER_ITERATION;  // 0 or 0, 1
 
-    __shared__ int  tile_x_ql[mmq_y * (2*WARP_SIZE)     + mmq_y];
-    __shared__ float tile_x_d[mmq_y * (WARP_SIZE/QI5_0) + mmq_y/QI5_0];
+    const int step = 16/K_QUANTS_PER_ITERATION;          // 16 or 8
 
-    *x_ql = tile_x_ql;
-    *x_dm = (half2 *) tile_x_d;
-}
+    const int im = tid/step;                             // 0 or 1. 0 computes 0..., 1 computes 128...
+    const int in = tid - step*im;                        // 0...15 or 0...7
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q5_0(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+#if K_QUANTS_PER_ITERATION == 1
+    const int l0 = K_QUANTS_PER_ITERATION*in;            // 0...15
+    const int is = 0;
+#else
+    const int l0 = 4 * in;                               // 0, 4, 8, ..., 28
+    const int is = in / 4;
+#endif
+    const int ql_offset = 64*im + l0;
+    const int qh_offset = 32*im + l0;
+    const int s_offset  =  8*im + is;
+    const int y_offset = 128*im + l0;
 
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
+    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
 
-    const int kbx  = k / QI5_0;
-    const int kqsx = k % QI5_0;
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += K_QUANTS_PER_ITERATION) {
 
-    const block_q5_0 * bx0 = (const block_q5_0 *) vx;
+        const float   * y  = yy + i * QK_K + y_offset;
+        const uint8_t * ql = x[i].ql + ql_offset;
+        const uint8_t * qh = x[i].qh + qh_offset;
+        const int8_t  * s  = x[i].scales + s_offset;
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
-        int i = i0 + i_offset;
+        const float d = x[i].d;
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+#if K_QUANTS_PER_ITERATION == 1
+        float sum = y[ 0] * s[0] * d * ((int8_t)((ql[ 0] & 0xF) | ((qh[ 0] & 0x03) << 4)) - 32)
+                  + y[16] * s[1] * d * ((int8_t)((ql[16] & 0xF) | ((qh[16] & 0x03) << 4)) - 32)
+                  + y[32] * s[2] * d * ((int8_t)((ql[32] & 0xF) | ((qh[ 0] & 0x0c) << 2)) - 32)
+                  + y[48] * s[3] * d * ((int8_t)((ql[48] & 0xF) | ((qh[16] & 0x0c) << 2)) - 32)
+                  + y[64] * s[4] * d * ((int8_t)((ql[ 0]  >> 4) | ((qh[ 0] & 0x30) >> 0)) - 32)
+                  + y[80] * s[5] * d * ((int8_t)((ql[16]  >> 4) | ((qh[16] & 0x30) >> 0)) - 32)
+                  + y[96] * s[6] * d * ((int8_t)((ql[32]  >> 4) | ((qh[ 0] & 0xc0) >> 2)) - 32)
+                  +y[112] * s[7] * d * ((int8_t)((ql[48]  >> 4) | ((qh[16] & 0xc0) >> 2)) - 32);
+        tmp += sum;
+#else
+        float sum = 0;
+        for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+            sum += y[l+ 0] * s[0] * d * ((int8_t)((ql[l+ 0] & 0xF) | (((qh[l] >> 0) & 3) << 4)) - 32)
+                 + y[l+32] * s[2] * d * ((int8_t)((ql[l+32] & 0xF) | (((qh[l] >> 2) & 3) << 4)) - 32)
+                 + y[l+64] * s[4] * d * ((int8_t)((ql[l+ 0]  >> 4) | (((qh[l] >> 4) & 3) << 4)) - 32)
+                 + y[l+96] * s[6] * d * ((int8_t)((ql[l+32]  >> 4) | (((qh[l] >> 6) & 3) << 4)) - 32);
         }
+        tmp += sum;
+#endif
 
-        const block_q5_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
+    }
 
-        const int ql = get_int_from_uint8(bxi->qs, kqsx);
-        const int qh = get_int_from_uint8(bxi->qh, 0) >> (4 * (k % QI5_0));
+#else
 
-        int qs0 = (ql >>  0)   & 0x0F0F0F0F;
-        qs0    |= (qh <<  4)   & 0x00000010;  // 0 ->  4
-        qs0    |= (qh << 11)   & 0x00001000;  // 1 -> 12
-        qs0    |= (qh << 18)   & 0x00100000;  // 2 -> 20
-        qs0    |= (qh << 25)   & 0x10000000;  // 3 -> 28
-        qs0     = __vsubss4(qs0, 0x10101010); // subtract 16
+    const int tid = threadIdx.x/(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...7
+    const int ix  = threadIdx.x%(2*K_QUANTS_PER_ITERATION);  // 0...3
 
-        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2*k+0] = qs0;
+    const int step = tid * K_QUANTS_PER_ITERATION;
 
-        int qs1 = (ql >>  4)   & 0x0F0F0F0F;
-        qs1    |= (qh >> 12)   & 0x00000010;  // 16 ->  4
-        qs1    |= (qh >>  5)   & 0x00001000;  // 17 -> 12
-        qs1    |= (qh <<  2)   & 0x00100000;  // 18 -> 20
-        qs1    |= (qh <<  9)   & 0x10000000;  // 19 -> 28
-        qs1     = __vsubss4(qs1, 0x10101010); // subtract 16
+    float tmp = 0; // partial sum for thread in warp
 
-        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2*k+1] = qs1;
-    }
+    for (int i = ix; i < num_blocks_per_row; i += 2*K_QUANTS_PER_ITERATION) {
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI5_0;
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
-    float * x_dmf = (float *) x_dm;
+        const float   * y  = yy + i * QK_K + step;
+        const uint8_t * ql = x[i].ql + step;
+        const uint8_t * qh = x[i].qh + step;
+        const int8_t  * s  = x[i].scales;
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI5_0) {
-        int i = i0 + i_offset * QI5_0 + k / blocks_per_tile_x_row;
+        const float d = x[i+0].d;
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+        float sum = 0;
+        for (int j = 0; j < K_QUANTS_PER_ITERATION; ++j) {
+            sum += y[j+ 0] * s[0] * d * ((int8_t)((ql[j+ 0] & 0xF) | ((qh[j] & 0x03) << 4)) - 32)
+                 + y[j+16] * s[1] * d * ((int8_t)((ql[j+16] & 0xF) | ((qh[j] & 0x0c) << 2)) - 32)
+                 + y[j+32] * s[2] * d * ((int8_t)((ql[j+ 0] >>  4) | ((qh[j] & 0x30) >> 0)) - 32)
+                 + y[j+48] * s[3] * d * ((int8_t)((ql[j+16] >>  4) | ((qh[j] & 0xc0) >> 2)) - 32);
         }
+        tmp += sum;
 
-        const block_q5_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
-
-        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI5_0) + i / QI5_0 + kbxd] = bxi->d;
     }
-}
-
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
 
-    const int kyqs = k % (QI8_1/2) + QI8_1 * (k / (QI8_1/2));
-    const int index_bx = i * (WARP_SIZE/QI5_0) + i/QI5_0 + k/QI5_0;
-    const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
-    const float * y_df  = (const float *) y_ds;
+#endif
 
-    int u[2*VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ];
+    // sum up partial sums and write back result
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
 
-#pragma unroll
-    for (int l = 0; l < VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ; ++l) {
-        u[2*l+0] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l)         % WARP_SIZE];
-        u[2*l+1] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l + QI5_0) % WARP_SIZE];
+    if (tid == 0) {
+        dst[row] = tmp;
     }
-
-    return vec_dot_q8_0_q8_1_impl<QR5_0*VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ>
-        (&x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2 * k], u, x_dmf[index_bx], y_df[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + (2*k/QI8_1) % (WARP_SIZE/QI8_1)]);
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_1_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-
-    const block_q5_1 * bq5_1 = (const block_q5_1 *) vbq;
-
-    int vl[VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ];
-    int vh[VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ];
-    int  u[2*VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ];
-
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ; ++i) {
-        vl[i]   = get_int_from_uint8_aligned(bq5_1->qs, iqs + i);
-        vh[i]   = get_int_from_uint8_aligned(bq5_1->qh, 0) >> (4 * (iqs + i));
-        u[2*i+0] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
-        u[2*i+1] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i + QI5_1);
-    }
+static __device__ void convert_f16(const void * vx, const int ib, const int iqs, dfloat2 & v){
+    const half * x = (const half *) vx;
 
-    return vec_dot_q5_1_q8_1_impl<VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ>(vl, vh, u, bq5_1->dm, bq8_1->ds);
+    // automatic half -> float type cast if dfloat == float
+    v.x = x[ib + iqs + 0];
+    v.y = x[ib + iqs + 1];
 }
 
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q5_1(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+static __global__ void quantize_q8_1(const float * __restrict__ x, void * __restrict__ vy, const int kx, const int kx_padded) {
+    const int ix = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (2*WARP_SIZE)     + mmq_y];
-    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI5_1) + mmq_y/QI5_1];
+    if (ix >= kx_padded) {
+        return;
+    }
 
-    *x_ql = tile_x_ql;
-    *x_dm = tile_x_dm;
-}
+    const int iy = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q5_1(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+    const int i_padded = iy*kx_padded + ix;
 
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset < nwarps);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
+    block_q8_1 * y = (block_q8_1 *) vy;
 
-    const int kbx  = k / QI5_1;
-    const int kqsx = k % QI5_1;
+    const int ib = i_padded / QK8_1; // block index
+    const int iqs = i_padded % QK8_1; // quant index
 
-    const block_q5_1 * bx0 = (const block_q5_1 *) vx;
+    const float xi = ix < kx ? x[iy*kx + ix] : 0.0f;
+    float amax = fabsf(xi);
+    float sum = xi;
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
-        int i = i0 + i_offset;
+    amax = warp_reduce_max(amax);
+    sum = warp_reduce_sum(sum);
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+    const float d = amax / 127;
+    const int8_t q = amax == 0.0f ? 0 : roundf(xi / d);
 
-        const block_q5_1 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
+    y[ib].qs[iqs] = q;
 
-        const int ql = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
-        const int qh = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qh, 0) >> (4 * (k % QI5_1));
+    if (iqs > 0) {
+        return;
+    }
 
-        int qs0 = (ql >>  0) & 0x0F0F0F0F;
-        qs0    |= (qh <<  4) & 0x00000010; // 0 ->  4
-        qs0    |= (qh << 11) & 0x00001000; // 1 -> 12
-        qs0    |= (qh << 18) & 0x00100000; // 2 -> 20
-        qs0    |= (qh << 25) & 0x10000000; // 3 -> 28
+    reinterpret_cast<half&>(y[ib].ds.x) = d;
+    reinterpret_cast<half&>(y[ib].ds.y) = sum;
+}
 
-        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2*k+0] = qs0;
+template<int qk, int qr, dequantize_kernel_t dequantize_kernel, typename dst_t>
+static __global__ void k_get_rows(
+            const void * src0, const int32_t * src1, dst_t * dst,
+            int64_t ne00, /*int64_t ne01, int64_t ne02, int64_t ne03,*/
+            /*int64_t ne10, int64_t ne11,*/ int64_t ne12, /*int64_t ne13,*/
+            /*size_t s0,*/ size_t s1, size_t s2, size_t s3,
+            /*size_t nb00,*/ size_t nb01, size_t nb02, size_t nb03,
+            size_t s10, size_t s11, size_t s12/*, size_t s13*/) {
 
-        int qs1 = (ql >>  4) & 0x0F0F0F0F;
-        qs1    |= (qh >> 12) & 0x00000010; // 16 ->  4
-        qs1    |= (qh >>  5) & 0x00001000; // 17 -> 12
-        qs1    |= (qh <<  2) & 0x00100000; // 18 -> 20
-        qs1    |= (qh <<  9) & 0x10000000; // 19 -> 28
+    const int i00 = (blockIdx.x*blockDim.x + threadIdx.x)*2;
+    const int i10 = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
+    const int i11 = (blockIdx.z*blockDim.z + threadIdx.z)/ne12;
+    const int i12 = (blockIdx.z*blockDim.z + threadIdx.z)%ne12;
 
-        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2*k+1] = qs1;
+    if (i00 >= ne00) {
+        return;
     }
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI5_1;
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
+    const int i01 = src1[i10*s10 + i11*s11 + i12*s12];
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI5_1) {
-        int i = i0 + i_offset * QI5_1 + k / blocks_per_tile_x_row;
+    dst_t * dst_row = dst + i10*s1 + i11*s2 + i12*s3;
+    const void * src0_row = (const char *)src0 + i01*nb01 + i11*nb02 + i12*nb03;
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+    const int ib = i00/qk; // block index
+    const int iqs = (i00%qk)/qr; // quant index
+    const int iybs = i00 - i00%qk; // dst block start index
+    const int y_offset = qr == 1 ? 1 : qk/2;
 
-        const block_q5_1 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+    // dequantize
+    dfloat2 v;
+    dequantize_kernel(src0_row, ib, iqs, v);
 
-        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI5_1) + i / QI5_1 + kbxd] = bxi->dm;
-    }
+    dst_row[iybs + iqs + 0]        = v.x;
+    dst_row[iybs + iqs + y_offset] = v.y;
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
-
-    const int kyqs = k % (QI8_1/2) + QI8_1 * (k / (QI8_1/2));
-    const int index_bx = i * (WARP_SIZE/QI5_1) + + i/QI5_1 + k/QI5_1;
+template<typename src0_t, typename dst_t>
+static __global__ void k_get_rows_float(
+            const src0_t * src0, const int32_t * src1, dst_t * dst,
+            int64_t ne00, /*int64_t ne01, int64_t ne02, int64_t ne03,*/
+            /*int64_t ne10, int64_t ne11,*/ int64_t ne12, /*int64_t ne13,*/
+            /*size_t s0,*/ size_t s1, size_t s2, size_t s3,
+            /*size_t nb00,*/ size_t nb01, size_t nb02, size_t nb03,
+            size_t s10, size_t s11, size_t s12/*, size_t s13*/) {
 
-    int u[2*VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ];
+    const int i00 = blockIdx.x*blockDim.x + threadIdx.x;
+    const int i10 = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
+    const int i11 = (blockIdx.z*blockDim.z + threadIdx.z)/ne12;
+    const int i12 = (blockIdx.z*blockDim.z + threadIdx.z)%ne12;
 
-#pragma unroll
-    for (int l = 0; l < VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ; ++l) {
-        u[2*l+0] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l)         % WARP_SIZE];
-        u[2*l+1] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l + QI5_1) % WARP_SIZE];
+    if (i00 >= ne00) {
+        return;
     }
 
-    return vec_dot_q8_1_q8_1_impl<QR5_1*VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ>
-        (&x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2 * k], u, x_dm[index_bx], y_ds[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + (2*k/QI8_1) % (WARP_SIZE/QI8_1)]);
-}
+    const int i01 = src1[i10*s10 + i11*s11 + i12*s12];
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q8_0_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+    dst_t * dst_row = dst + i10*s1 + i11*s2 + i12*s3;
+    const src0_t * src0_row = (const src0_t *)((const char *)src0 + i01*nb01 + i11*nb02 + i12*nb03);
 
-    const block_q8_0 * bq8_0 = (const block_q8_0 *) vbq;
+    dst_row[i00] = src0_row[i00];
+}
 
-    int v[VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ];
-    int u[VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ];
+template <int qk, int qr, dequantize_kernel_t dequantize_kernel, typename dst_t>
+static __global__ void dequantize_block(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ y, const int k) {
+    const int i = 2*(blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x);
 
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ; ++i) {
-        v[i] = get_int_from_int8(bq8_0->qs, iqs + i);
-        u[i] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
+    if (i >= k) {
+        return;
     }
 
-    return vec_dot_q8_0_q8_1_impl<VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ>(v, u, bq8_0->d, __low2half(bq8_1->ds));
+    const int ib = i/qk; // block index
+    const int iqs = (i%qk)/qr; // quant index
+    const int iybs = i - i%qk; // y block start index
+    const int y_offset = qr == 1 ? 1 : qk/2;
+
+    // dequantize
+    dfloat2 v;
+    dequantize_kernel(vx, ib, iqs, v);
+
+    y[iybs + iqs + 0]        = v.x;
+    y[iybs + iqs + y_offset] = v.y;
 }
 
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q8_0(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+template <typename src_t, typename dst_t>
+static __global__ void convert_unary(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ y, const int k) {
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    __shared__ int  tile_x_qs[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
-    __shared__ float tile_x_d[mmq_y * (WARP_SIZE/QI8_0) + mmq_y/QI8_0];
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
 
-    *x_ql = tile_x_qs;
-    *x_dm = (half2 *) tile_x_d;
-}
+    const src_t * x = (src_t *) vx;
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q8_0(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
+    y[i] = x[i];
+}
 
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
+template <bool need_check>
+static __global__ void dequantize_block_q8_0_f16(const void * __restrict__ vx, half * __restrict__ y, const int k) {
+#if __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL
+    constexpr int nint = CUDA_Q8_0_NE_ALIGN/sizeof(int) + WARP_SIZE;
 
-    const int kbx  = k / QI8_0;
-    const int kqsx = k % QI8_0;
-    float * x_dmf = (float *) x_dm;
+    const int   i0 = CUDA_Q8_0_NE_ALIGN*blockIdx.x;
+    const int * x0 = ((int *) vx) + blockIdx.x * nint;
+    half2 * y2 = (half2 *) (y + i0);
 
-    const block_q8_0 * bx0 = (const block_q8_0 *) vx;
+    __shared__ int vals[nint];
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
-        int i = i0 + i_offset;
-
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+    for (int ix0 = 0; ix0 < nint; ix0 += WARP_SIZE) {
+        if (need_check && i0*sizeof(block_q8_0)/QK8_0 + sizeof(int)*(ix0 + threadIdx.x) >= k*sizeof(block_q8_0)/QK8_0) {
+            break;
         }
 
-        const block_q8_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
-
-        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_int8(bxi->qs, kqsx);
+        const int ix = ix0 + threadIdx.x;
+        vals[ix] = x0[ix];
     }
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI8_0;
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
-
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI8_0) {
-        int i = i0 + i_offset * QI8_0 + k / blocks_per_tile_x_row;
-
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+    for (int iy = 0; iy < CUDA_Q8_0_NE_ALIGN; iy += 2*WARP_SIZE) {
+        if (need_check && i0 + iy + 2*threadIdx.x >= k) {
+            return;
         }
 
-        const block_q8_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+        const half * b0 = ((const half  *) vals) + (sizeof(block_q8_0)/sizeof(half)) * ((iy + 2*threadIdx.x)/QK8_0);
+        const half    d = *b0;
+        const char2  qs = ((const char2 *) (b0 + 1))[threadIdx.x % (QK8_0/2)];
 
-        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI8_0) + i / QI8_0 + kbxd] = bxi->d;
+        y2[iy/2 + threadIdx.x] = __hmul2(make_half2(qs.x, qs.y), __half2half2(d));
     }
+#else
+    GGML_UNUSED(vx);
+    GGML_UNUSED(y);
+    GGML_UNUSED(k);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_PASCAL
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh; (void)x_sc;
-
-    const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
-    const float * y_df  = (const float *) y_ds;
-
-    return vec_dot_q8_0_q8_1_impl<VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ>
-        (&x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k], &y_qs[j * WARP_SIZE + k], x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI8_0) + i/QI8_0 + k/QI8_0],
-         y_df[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + k/QI8_1]);
-}
-
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q2_K_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-
-    const block_q2_K * bq2_K = (const block_q2_K *) vbq;
+// VDR = vec dot ratio, how many contiguous integers each thread processes when the vec dot kernel is called
+// MMVQ = mul_mat_vec_q, MMQ = mul_mat_q
 
-    const int bq8_offset = QR2_K * (iqs / QI8_1);
-    const int scale_offset = iqs - iqs % QI8_1 + (iqs % QI8_1) / (QI8_1/2);
+#define VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ 2
+#define VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ  4
 
-    const uint8_t * scales = bq2_K->scales + scale_offset;
+template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_0_q8_1_impl(
+    const int * v, const int * u, const float & d4, const half2 & ds8) {
 
-    const int v = get_int_from_uint8_aligned(bq2_K->qs, iqs);
-    int    u[QR2_K];
-    float d8[QR2_K];
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    int sumi = 0;
 
 #pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR2_K; ++ i) {
-        u[i]  = get_int_from_int8_aligned(bq8_1[bq8_offset + i].qs, iqs % QI8_1);
-        d8[i] = __low2float(bq8_1[bq8_offset + i].ds);
-    }
-
-    return vec_dot_q2_K_q8_1_impl_mmvq(v, u, scales, bq2_K->dm, d8);
-}
+    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
+        const int vi0 = (v[i] >> 0) & 0x0F0F0F0F;
+        const int vi1 = (v[i] >> 4) & 0x0F0F0F0F;
 
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q2_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh;
+        // SIMD dot product of quantized values
+        sumi = __dp4a(vi0, u[2*i+0], sumi);
+        sumi = __dp4a(vi1, u[2*i+1], sumi);
+    }
 
-    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
-    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI2_K) + mmq_y/QI2_K];
-    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/4)     + mmq_y/4];
+    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
 
-    *x_ql = tile_x_ql;
-    *x_dm = tile_x_dm;
-    *x_sc = tile_x_sc;
+    // second part effectively subtracts 8 from each quant value
+    return d4 * (sumi * ds8f.x - (8*vdr/QI4_0) * ds8f.y);
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 }
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q2_K(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh;
-
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
+#define VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ 2
+#define VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ  4
 
-    const int kbx  = k / QI2_K;
-    const int kqsx = k % QI2_K;
+template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_1_q8_1_impl(
+    const int * v, const int * u, const half2 & dm4, const half2 & ds8) {
 
-    const block_q2_K * bx0 = (const block_q2_K *) vx;
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    int sumi = 0;
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
-        int i = i0 + i_offset;
-
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
-
-        const block_q2_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
+    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
+        const int vi0 = (v[i] >> 0) & 0x0F0F0F0F;
+        const int vi1 = (v[i] >> 4) & 0x0F0F0F0F;
 
-        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
+        // SIMD dot product of quantized values
+        sumi = __dp4a(vi0, u[2*i+0], sumi);
+        sumi = __dp4a(vi1, u[2*i+1], sumi);
     }
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI2_K;
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    const float2 tmp = __half22float2(__hmul2(dm4, ds8));
+    const float d4d8 = tmp.x;
+    const float m4s8 = tmp.y;
+#else
+    const float2 dm4f = __half22float2(dm4);
+    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
+    const float d4d8 = dm4f.x * ds8f.x;
+    const float m4s8 = dm4f.y * ds8f.y;
+#endif // GGML_CUDA_F16
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI2_K) {
-        int i = (i0 + i_offset * QI2_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
+    // scale second part of sum by QI8_1/(vdr * QR4_1) to compensate for multiple threads adding it
+    return sumi * d4d8 + m4s8 / (QI8_1 / (vdr * QR4_1));
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+#define VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ 2
+#define VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ  4
 
-        const block_q2_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_0_q8_1_impl(
+    const int * vl, const int * vh, const int * u, const float & d5, const half2 & ds8) {
 
-        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI2_K) + i / QI2_K + kbxd] = bxi->dm;
-    }
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    int sumi = 0;
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 4) {
-        int i = i0 + i_offset * 4 + k / (WARP_SIZE/4);
+    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
+        int vi0 = (vl[i] >>  0) & 0x0F0F0F0F; // lower 4 qs bits, still need qh as 5th bits
+        vi0    |= (vh[i] <<  4) & 0x00000010; // 0 ->  4
+        vi0    |= (vh[i] << 11) & 0x00001000; // 1 -> 12
+        vi0    |= (vh[i] << 18) & 0x00100000; // 2 -> 20
+        vi0    |= (vh[i] << 25) & 0x10000000; // 3 -> 28
+        sumi = __dp4a(vi0, u[2*i+0], sumi); // SIMD dot product of quantized values
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+        int vi1 = (vl[i] >>  4) & 0x0F0F0F0F; // upper 4 qs bits, still need qh as 5th bits
+        vi1    |= (vh[i] >> 12) & 0x00000010; // 16 ->  4
+        vi1    |= (vh[i] >>  5) & 0x00001000; // 17 -> 12
+        vi1    |= (vh[i] <<  2) & 0x00100000; // 18 -> 20
+        vi1    |= (vh[i] <<  9) & 0x10000000; // 19 -> 28
+        sumi = __dp4a(vi1, u[2*i+1], sumi); // SIMD dot product of quantized values
+    }
 
-        const block_q2_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/4)) / (QI2_K/4);
+    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
 
-        x_sc[i * (WARP_SIZE/4) + i / 4 + k % (WARP_SIZE/4)] = get_int_from_uint8_aligned(bxi->scales, k % (QI2_K/4));
-    }
+    // second part effectively subtracts 16 from each quant value
+    return d5 * (sumi * ds8f.x - (16*vdr/QI5_0) * ds8f.y);
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh;
-
-    const int kbx = k / QI2_K;
-    const int ky  = (k % QI2_K) * QR2_K;
-    const float * y_df = (const float *) y_ds;
+#define VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ 2
+#define VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ  4
 
-    int v[QR2_K*VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ];
+template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_1_q8_1_impl(
+    const int * vl, const int * vh, const int * u, const half2 & dm5, const half2 & ds8) {
 
-    const int kqsx = i * (WARP_SIZE + 1) + kbx*QI2_K + (QI2_K/2) * (ky/(2*QI2_K)) + ky % (QI2_K/2);
-    const int shift = 2 * ((ky % (2*QI2_K)) / (QI2_K/2));
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    int sumi = 0;
 
 #pragma unroll
-    for (int l = 0; l < QR2_K*VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ; ++l) {
-        v[l] = (x_ql[kqsx + l] >> shift) & 0x03030303;
+    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
+        int vi0 = (vl[i] >>  0) & 0x0F0F0F0F; // lower 4 qs bits, still need qh as 5th bits
+        vi0    |= (vh[i] <<  4) & 0x00000010; // 0 ->  4
+        vi0    |= (vh[i] << 11) & 0x00001000; // 1 -> 12
+        vi0    |= (vh[i] << 18) & 0x00100000; // 2 -> 20
+        vi0    |= (vh[i] << 25) & 0x10000000; // 3 -> 28
+        sumi = __dp4a(vi0, u[2*i+0], sumi); // SIMD dot product of quantized values
+
+        int vi1 = (vl[i] >>  4) & 0x0F0F0F0F; // upper 4 qs bits, still need qh as 5th bits
+        vi1    |= (vh[i] >> 12) & 0x00000010; // 16 ->  4
+        vi1    |= (vh[i] >>  5) & 0x00001000; // 17 -> 12
+        vi1    |= (vh[i] <<  2) & 0x00100000; // 18 -> 20
+        vi1    |= (vh[i] <<  9) & 0x10000000; // 19 -> 28
+        sumi = __dp4a(vi1, u[2*i+1], sumi); // SIMD dot product of quantized values
     }
 
-    const uint8_t * scales = ((const uint8_t *) &x_sc[i * (WARP_SIZE/4) + i/4 + kbx*4]) + ky/4;
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    const float2 tmp = __half22float2(__hmul2(dm5, ds8));
+    const float d5d8 = tmp.x;
+    const float m5s8 = tmp.y;
+#else
+    const float2 dm5f = __half22float2(dm5);
+    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
+    const float d5d8 = dm5f.x * ds8f.x;
+    const float m5s8 = dm5f.y * ds8f.y;
+#endif // GGML_CUDA_F16
 
-    const int index_y = j * WARP_SIZE + (QR2_K*k) % WARP_SIZE;
-    return vec_dot_q2_K_q8_1_impl_mmq(v, &y_qs[index_y], scales, x_dm[i * (WARP_SIZE/QI2_K) + i/QI2_K + kbx], y_df[index_y/QI8_1]);
+    // scale second part of sum by QI5_1 / vdr to compensate for multiple threads adding it
+    return sumi*d5d8 + m5s8 / (QI5_1 / vdr);
+
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q3_K_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+#define VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ 2
+#define VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ 8
 
-    const block_q3_K * bq3_K = (const block_q3_K *) vbq;
+template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q8_0_q8_1_impl(
+    const int * v, const int * u, const float & d8_0, const float & d8_1) {
 
-    const int bq8_offset = QR3_K * (iqs / (QI3_K/2));
-    const int scale_offset = iqs - iqs % QI8_1 + (iqs % QI8_1) / (QI8_1/2);
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    int sumi = 0;
 
-    const float d = bq3_K->d;
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
+        // SIMD dot product of quantized values
+        sumi = __dp4a(v[i], u[i], sumi);
+    }
 
-    const int vl = get_int_from_uint8(bq3_K->qs, iqs);
+    return d8_0*d8_1 * sumi;
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
 
-    // invert the mask with ~ so that a 0/1 results in 4/0 being subtracted
-    const int vh = ~get_int_from_uint8(bq3_K->hmask, iqs % (QI3_K/2)) >> bq8_offset;
+template <int vdr> static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q8_1_q8_1_impl(
+    const int * v, const int * u, const half2 & dm8, const half2 & ds8) {
 
-    int    u[QR3_K];
-    float d8[QR3_K];
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    int sumi = 0;
 
 #pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR3_K; ++i) {
-        u[i]  = get_int_from_int8_aligned(bq8_1[bq8_offset + i].qs, iqs % QI8_1);
-        d8[i] = __low2float(bq8_1[bq8_offset + i].ds);
+    for (int i = 0; i < vdr; ++i) {
+        // SIMD dot product of quantized values
+        sumi = __dp4a(v[i], u[i], sumi);
     }
 
-    return vec_dot_q3_K_q8_1_impl_mmvq(vl, vh, u, bq3_K->scales, scale_offset, d, d8);
-}
-
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q3_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-
-    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
-    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI3_K) + mmq_y/QI3_K];
-    __shared__ int   tile_x_qh[mmq_y * (WARP_SIZE/2)     + mmq_y/2];
-    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/4)     + mmq_y/4];
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    const float2 tmp = __half22float2(__hmul2(dm8, ds8));
+    const float d8d8 = tmp.x;
+    const float m8s8 = tmp.y;
+#else
+    const float2 dm8f = __half22float2(dm8);
+    const float2 ds8f = __half22float2(ds8);
+    const float d8d8 = dm8f.x * ds8f.x;
+    const float m8s8 = dm8f.y * ds8f.y;
+#endif // GGML_CUDA_F16
 
-    *x_ql = tile_x_ql;
-    *x_dm = tile_x_dm;
-    *x_qh = tile_x_qh;
-    *x_sc = tile_x_sc;
+    // scale second part of sum by QI8_1/ vdr to compensate for multiple threads adding it
+    return sumi*d8d8 + m8s8 / (QI8_1 / vdr);
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 }
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q3_K(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
+#define VDR_Q2_K_Q8_1_MMVQ 1
+#define VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ  2
 
-    const int kbx  = k / QI3_K;
-    const int kqsx = k % QI3_K;
+// contiguous v/x values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q2_K_q8_1_impl_mmvq(
+    const int & v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ scales,
+    const half2 & dm2, const float * __restrict__ d8) {
 
-    const block_q3_K * bx0 = (const block_q3_K *) vx;
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    float sumf_d = 0.0f;
+    float sumf_m = 0.0f;
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
-        int i = i0 + i_offset;
+    for (int i = 0; i < QR2_K; ++i) {
+        const int sc = scales[2*i];
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+        const int vi = (v >> (2*i)) & 0x03030303;
 
-        const block_q3_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
+        sumf_d += d8[i] * (__dp4a(vi, u[i], 0) * (sc & 0xF)); // SIMD dot product
 
-        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8(bxi->qs, kqsx);
+        // fill int with 4x m
+        int m = sc >> 4;
+        m |= m <<  8;
+        m |= m << 16;
+        sumf_m += d8[i] * __dp4a(m, u[i], 0); // multiply constant q2_K part with sum of q8_1 values
     }
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI3_K;
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
-    float * x_dmf = (float *) x_dm;
-
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI3_K) {
-        int i = (i0 + i_offset * QI3_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
+    const float2 dm2f = __half22float2(dm2);
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+    return dm2f.x*sumf_d - dm2f.y*sumf_m;
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
 
-        const block_q3_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+// contiguous u/y values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q2_K_q8_1_impl_mmq(
+    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ scales,
+    const half2 & dm2, const float & d8) {
 
-        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI3_K) + i / QI3_K + kbxd] = bxi->d;
-    }
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    int sumi_d = 0;
+    int sumi_m = 0;
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 2) {
-        int i = i0 + i_offset * 2 + k / (WARP_SIZE/2);
-
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+    for (int i0 = 0; i0 < QI8_1; i0 += QI8_1/2) {
+        int sumi_d_sc = 0;
 
-        const block_q3_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/2)) / (QI3_K/2);
+        const int sc = scales[i0 / (QI8_1/2)];
 
-        // invert the mask with ~ so that a 0/1 results in 4/0 being subtracted
-        x_qh[i * (WARP_SIZE/2) + i / 2 + k % (WARP_SIZE/2)] = ~get_int_from_uint8(bxi->hmask, k % (QI3_K/2));
-    }
+        // fill int with 4x m
+        int m = sc >> 4;
+        m |= m <<  8;
+        m |= m << 16;
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 4) {
-        int i = i0 + i_offset * 4 + k / (WARP_SIZE/4);
-
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+        for (int i = i0; i < i0 + QI8_1/2; ++i) {
+            sumi_d_sc = __dp4a(v[i], u[i], sumi_d_sc); // SIMD dot product
+            sumi_m    = __dp4a(m,    u[i], sumi_m); // multiply sum of q8_1 values with m
         }
 
-        const block_q3_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/4)) / (QI3_K/4);
+        sumi_d += sumi_d_sc * (sc & 0xF);
+    }
 
-        const int ksc = k % (QI3_K/4);
+    const float2 dm2f = __half22float2(dm2);
 
-        const int ksc_low = ksc % (QI3_K/8);
-        const int shift_low = 4 * (ksc / (QI3_K/8));
-        const int sc_low = (get_int_from_uint8(bxi->scales, ksc_low) >> shift_low) & 0x0F0F0F0F;
+    return d8 * (dm2f.x*sumi_d - dm2f.y*sumi_m);
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
 
-        const int ksc_high = QI3_K/8;
-        const int shift_high = 2 * ksc;
-        const int sc_high = ((get_int_from_uint8(bxi->scales, ksc_high) >> shift_high) << 4) & 0x30303030;
+#define VDR_Q3_K_Q8_1_MMVQ 1
+#define VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ  2
 
-        const int sc = __vsubss4(sc_low | sc_high, 0x20202020);
+// contiguous v/x values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q3_K_q8_1_impl_mmvq(
+    const int & vl, const int & vh, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ scales,
+    const int & scale_offset, const float & d3, const float * __restrict__ d8) {
 
-        x_sc[i * (WARP_SIZE/4) + i / 4 + k % (WARP_SIZE/4)] = sc;
-    }
-}
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    float sumf = 0.0f;
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < QR3_K; ++i) {
+        const int isc = scale_offset + 2*i;
 
-    const int kbx  = k / QI3_K;
-    const int ky  = (k % QI3_K) * QR3_K;
-    const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
-    const float * y_df  = (const float *) y_ds;
+        const int isc_low = isc % (QK_K/32);
+        const int sc_shift_low = 4 * (isc / (QK_K/32));
+        const int sc_low  = (scales[isc_low] >> sc_shift_low) & 0xF;
 
-    const int8_t * scales = ((const int8_t *) (x_sc + i * (WARP_SIZE/4) + i/4 + kbx*4)) + ky/4;
+        const int isc_high = isc % (QK_K/64);
+        const int sc_shift_high = 2 * (isc / (QK_K/64));
+        const int sc_high = ((scales[(QK_K/32) + isc_high] >> sc_shift_high) & 3) << 4;
 
-    int v[QR3_K*VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ];
+        const int sc = (sc_low | sc_high) - 32;
 
-#pragma unroll
-    for (int l = 0; l < QR3_K*VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ; ++l) {
-        const int kqsx = i * (WARP_SIZE + 1) + kbx*QI3_K + (QI3_K/2) * (ky/(2*QI3_K)) + ky % (QI3_K/2);
-        const int shift = 2 * ((ky % 32) / 8);
-        const int vll = (x_ql[kqsx + l] >> shift) & 0x03030303;
+        const int vil = (vl >> (2*i)) & 0x03030303;
 
-        const int vh = x_qh[i * (WARP_SIZE/2) + i/2 + kbx * (QI3_K/2) + (ky+l)%8] >> ((ky+l) / 8);
-        const int vlh = (vh << 2) & 0x04040404;
+        const int vih = ((vh >> i) << 2) & 0x04040404;
 
-        v[l] = __vsubss4(vll, vlh);
+        const int vi = __vsubss4(vil, vih);
+
+        sumf += d8[i] * (__dp4a(vi, u[i], 0) * sc); // SIMD dot product
     }
 
-    const int index_y = j * WARP_SIZE + (k*QR3_K) % WARP_SIZE;
-    return vec_dot_q3_K_q8_1_impl_mmq(v, &y_qs[index_y], scales, x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI3_K) + i/QI3_K + kbx], y_df[index_y/QI8_1]);
+    return d3 * sumf;
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_K_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-
-#ifndef GGML_QKK_64
-    const block_q4_K * bq4_K = (const block_q4_K *) vbq;
-
-    int    v[2];
-    int    u[2*QR4_K];
-    float d8[QR4_K];
+// contiguous u/y values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q3_K_q8_1_impl_mmq(
+    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const int8_t * __restrict__ scales,
+    const float & d3, const float & d8) {
 
-    // iqs is in 0,2..30. bq8_offset = iqs/4 -> bq8_offset = 0, 2, 4, 6
-    const int bq8_offset = QR4_K * ((iqs/2) / (QI8_1/2));
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    int sumi = 0;
 
-    // iqs = 0....3 -> bq8_offset = 0, want q4_offset = 0, 4, 8, 12
-    // iqs = 4....7 -> bq8_offset = 2, want q4_offset = 32, 36, 40, 44
-    // iqs = 8...11 -> bq8_offset = 4, want q4_offset = 64, 68, 72, 76
-    // iqs = 12..15 -> bq8_offset = 6, want q4_offset = 96, 100, 104, 108
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < QR3_K*VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ; i0 += QI8_1/2) {
+        int sumi_sc = 0;
 
-    const int * q4 = (const int *)(bq4_K->qs + 16 * bq8_offset + 4 * ((iqs/2)%4));
-    v[0] = q4[0];
-    v[1] = q4[4];
+        for (int i = i0; i < i0 + QI8_1/2; ++i) {
+            sumi_sc = __dp4a(v[i], u[i], sumi_sc); // SIMD dot product
+        }
 
-    const uint16_t * scales = (const uint16_t *)bq4_K->scales;
-    uint16_t aux[2];
-    const int j = bq8_offset/2;
-    if (j < 2) {
-        aux[0] = scales[j+0] & 0x3f3f;
-        aux[1] = scales[j+2] & 0x3f3f;
-    } else {
-        aux[0] = ((scales[j+2] >> 0) & 0x0f0f) | ((scales[j-2] & 0xc0c0) >> 2);
-        aux[1] = ((scales[j+2] >> 4) & 0x0f0f) | ((scales[j-0] & 0xc0c0) >> 2);
+        sumi += sumi_sc * scales[i0 / (QI8_1/2)];
     }
-    const uint8_t * sc = (const uint8_t *)aux;
-    const uint8_t * m  = sc + 2;
-
-    for (int i = 0; i < QR4_K; ++i) {
-        const block_q8_1 * bq8i = bq8_1 + bq8_offset + i;
-        d8[i] = __low2float(bq8i->ds);
 
-        const int * q8 = (const int *)bq8i->qs + ((iqs/2)%4);
-        u[2*i+0] = q8[0];
-        u[2*i+1] = q8[4];
-    }
+    return d3*d8 * sumi;
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
 
-    return vec_dot_q4_K_q8_1_impl_vmmq(v, u, sc, m, bq4_K->dm, d8);
+#define VDR_Q4_K_Q8_1_MMVQ 2
+#define VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ  8
 
-#else
+// contiguous v/x values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_K_q8_1_impl_vmmq(
+    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ sc,
+    const uint8_t * __restrict__ m, const half2 & dm4, const float * __restrict__ d8) {
 
 #if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    const block_q4_K * bq4_K = (const block_q4_K *) vbq;
-
     float sumf_d = 0.0f;
     float sumf_m = 0.0f;
 
-    uint16_t aux16[2];
-    const uint8_t * s = (const uint8_t *)aux16;
-
-    const uint16_t * a = (const uint16_t *)bq4_K->scales;
-    aux16[0] = a[0] & 0x0f0f;
-    aux16[1] = (a[0] >> 4) & 0x0f0f;
-
-    const float dall = bq4_K->dm[0];
-    const float dmin = bq4_K->dm[1];
-
-    const float d8_1 = __low2float(bq8_1[0].ds);
-    const float d8_2 = __low2float(bq8_1[1].ds);
-
-    const int ui1 = *((const int *)bq8_1[0].qs + (iqs/2));
-    const int ui2 = *((const int *)bq8_1[0].qs + (iqs/2) + 4);
-    const int ui3 = *((const int *)bq8_1[1].qs + (iqs/2));
-    const int ui4 = *((const int *)bq8_1[1].qs + (iqs/2) + 4);
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < QR4_K; ++i) {
+        const int v0i = (v[0] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
+        const int v1i = (v[1] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
 
-    const int * q4 = (const int *)bq4_K->qs + (iqs/2);
-    const int v1 = q4[0];
-    const int v2 = q4[4];
+        const int dot1 = __dp4a(v1i, u[2*i+1], __dp4a(v0i, u[2*i+0], 0)); // SIMD dot product
+        const int dot2 = __dp4a(0x01010101, u[2*i+1], __dp4a(0x01010101, u[2*i+0], 0)); // sum of u
 
-    const int dot1 = __dp4a(ui2, v2 & 0x0f0f0f0f, __dp4a(ui1, v1 & 0x0f0f0f0f, 0));
-    const int dot2 = __dp4a(ui4, (v2 >> 4) & 0x0f0f0f0f, __dp4a(ui3, (v1 >> 4) & 0x0f0f0f0f, 0));
-    const int dot3 = __dp4a(0x01010101, ui2, __dp4a(0x01010101, ui1, 0));
-    const int dot4 = __dp4a(0x01010101, ui4, __dp4a(0x01010101, ui3, 0));
+        sumf_d += d8[i] * (dot1 * sc[i]);
+        sumf_m += d8[i] * (dot2 * m[i]);  // multiply constant part of q4_K with sum of q8_1 values
+    }
 
-    sumf_d += d8_1 * (dot1 * s[0]) + d8_2 * (dot2 * s[1]);
-    sumf_m += d8_1 * (dot3 * s[2]) + d8_2 * (dot4 * s[3]);
+    const float2 dm4f = __half22float2(dm4);
 
-    return dall * sumf_d - dmin * sumf_m;
+    return dm4f.x*sumf_d - dm4f.y*sumf_m;
 
 #else
     NO_DEVICE_CODE;
 #endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-
-#endif
-}
-
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q4_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh;
-
-    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
-    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI4_K) + mmq_y/QI4_K];
-    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/8)     + mmq_y/8];
-
-    *x_ql = tile_x_ql;
-    *x_dm = tile_x_dm;
-    *x_sc = tile_x_sc;
 }
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q4_K(
-    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
-    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh;
-
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
-    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
-
-    const int kbx  = k / QI4_K; // == 0 if QK_K == 256
-    const int kqsx = k % QI4_K; // == k if QK_K == 256
+// contiguous u/y values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_K_q8_1_impl_mmq(
+    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ sc,
+    const uint8_t * __restrict__ m, const half2 & dm4, const half2 * __restrict__ ds8) {
 
-    const block_q4_K * bx0 = (const block_q4_K *) vx;
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    float sumf_d = 0.0f;
+    float sumf_m = 0.0f;
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
-        int i = i0 + i_offset;
+    for (int i = 0; i < QR4_K*VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ/QI8_1; ++i) {
+        int sumi_d = 0;
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
+#pragma unroll
+        for (int j = 0; j < QI8_1; ++j) {
+            sumi_d = __dp4a((v[j] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F, u[i*QI8_1 + j], sumi_d); // SIMD dot product
         }
 
-        const block_q4_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
+        const float2 ds8f = __half22float2(ds8[i]);
 
-        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
+        sumf_d += ds8f.x * (sc[i] * sumi_d);
+        sumf_m += ds8f.y *   m[i]; // sum of q8_1 block * q4_K min val
     }
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI4_K; // == 1 if QK_K == 256
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;          // == 0 if QK_K == 256
+    const float2 dm4f = __half22float2(dm4);
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI4_K) {
-        int i = (i0 + i_offset * QI4_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
+    return dm4f.x*sumf_d - dm4f.y*sumf_m;
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
 
-        const block_q4_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+#define VDR_Q5_K_Q8_1_MMVQ 2
+#define VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ  8
 
-#if QK_K == 256
-        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_K) + i / QI4_K + kbxd] = bxi->dm;
-#else
-        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_K) + i / QI4_K + kbxd] = {bxi->dm[0], bxi->dm[1]};
-#endif
-    }
+// contiguous v/x values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_K_q8_1_impl_vmmq(
+    const int * __restrict__ vl, const int * __restrict__ vh, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ sc,
+    const uint8_t * __restrict__ m, const half2 & dm5, const float * __restrict__ d8) {
 
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 8) {
-        int i = (i0 + i_offset * 8 + k / (WARP_SIZE/8)) % mmq_y;
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    float sumf_d = 0.0f;
+    float sumf_m = 0.0f;
 
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < QR5_K; ++i) {
+        const int vl0i = (vl[0] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
+        const int vl1i = (vl[1] >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
 
-        const block_q4_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/8)) / (QI4_K/8);
+        const int vh0i = ((vh[0] >> i) << 4) & 0x10101010;
+        const int vh1i = ((vh[1] >> i) << 4) & 0x10101010;
 
-        const int * scales = (const int *) bxi->scales;
+        const int v0i = vl0i | vh0i;
+        const int v1i = vl1i | vh1i;
 
-        const int ksc = k % (WARP_SIZE/8);
+        const int dot1 = __dp4a(v0i, u[2*i+0], __dp4a(v1i, u[2*i+1], 0)); // SIMD dot product
+        const int dot2 = __dp4a(0x01010101, u[2*i+0], __dp4a(0x01010101, u[2*i+1], 0)); // sum of u
 
-        // scale arrangement after the following two lines: sc0,...,sc3, sc4,...,sc7, m0,...,m3, m4,...,m8
-        int scales8 = (scales[(ksc%2) + (ksc!=0)] >> (4 * (ksc & (ksc/2)))) & 0x0F0F0F0F; // lower 4 bits
-        scales8    |= (scales[ksc/2]              >> (2 * (ksc % 2)))       & 0x30303030; // upper 2 bits
+        sumf_d += d8[i] * (dot1 * sc[i]);
+        sumf_m += d8[i] * (dot2 * m[i]);
 
-        x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i / 8 + ksc] = scales8;
     }
-}
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat(
-    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
-    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh;
+    const float2 dm5f = __half22float2(dm5);
 
-    const uint8_t * sc = ((const uint8_t *) &x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i/8 + k/16]) + 2*((k % 16) / 8);
+    return dm5f.x*sumf_d - dm5f.y*sumf_m;
 
-    const int index_y = j * WARP_SIZE + (QR4_K*k) % WARP_SIZE;
-    return vec_dot_q4_K_q8_1_impl_mmq(&x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k], &y_qs[index_y], sc, sc+8,
-                                      x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_K) + i/QI4_K], &y_ds[index_y/QI8_1]);
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_K_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-
-#ifndef GGML_QKK_64
-    const block_q5_K * bq5_K = (const block_q5_K *) vbq;
+// contiguous u/y values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_K_q8_1_impl_mmq(
+    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const uint8_t * __restrict__ sc,
+    const uint8_t * __restrict__ m, const half2 & dm4, const half2 * __restrict__ ds8) {
 
-    int   vl[2];
-    int   vh[2];
-    int    u[2*QR5_K];
-    float d8[QR5_K];
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    float sumf_d = 0.0f;
+    float sumf_m = 0.0f;
 
-    const int bq8_offset = QR5_K * ((iqs/2) / (QI8_1/2));
-    const int * ql = (const int *)(bq5_K->qs + 16 * bq8_offset + 4 * ((iqs/2)%4));
-    const int * qh = (const int *)(bq5_K->qh + 4 * ((iqs/2)%4));
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < QR5_K*VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ/QI8_1; ++i) {
+        int sumi_d = 0;
 
-    vl[0] = ql[0];
-    vl[1] = ql[4];
+#pragma unroll
+        for (int j = 0; j < QI8_1; ++j) {
+            sumi_d = __dp4a(v[i*QI8_1 + j], u[i*QI8_1 + j], sumi_d); // SIMD dot product
+        }
 
-    vh[0] = qh[0] >> bq8_offset;
-    vh[1] = qh[4] >> bq8_offset;
+        const float2 ds8f = __half22float2(ds8[i]);
 
-    const uint16_t * scales = (const uint16_t *)bq5_K->scales;
-    uint16_t aux[2];
-    const int j = bq8_offset/2;
-    if (j < 2) {
-        aux[0] = scales[j+0] & 0x3f3f;
-        aux[1] = scales[j+2] & 0x3f3f;
-    } else {
-        aux[0] = ((scales[j+2] >> 0) & 0x0f0f) | ((scales[j-2] & 0xc0c0) >> 2);
-        aux[1] = ((scales[j+2] >> 4) & 0x0f0f) | ((scales[j-0] & 0xc0c0) >> 2);
+        sumf_d += ds8f.x * (sc[i] * sumi_d);
+        sumf_m += ds8f.y *   m[i]; // sum of q8_1 block * q4_K min val
     }
-    const uint8_t * sc = (const uint8_t *)aux;
-    const uint8_t * m  = sc + 2;
-
-#pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR5_K; ++i) {
-        const block_q8_1 * bq8i = bq8_1 + bq8_offset + i;
-        d8[i] = __low2float(bq8i->ds);
 
-        const int * q8 = (const int *)bq8i->qs + ((iqs/2)%4);
-        u[2*i+0] = q8[0];
-        u[2*i+1] = q8[4];
-    }
+    const float2 dm4f = __half22float2(dm4);
 
-    return vec_dot_q5_K_q8_1_impl_vmmq(vl, vh, u, sc, m, bq5_K->dm, d8);
+    return dm4f.x*sumf_d - dm4f.y*sumf_m;
 
 #else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
+
+#define VDR_Q6_K_Q8_1_MMVQ 1
+#define VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ  8
+
+// contiguous v/x values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q6_K_q8_1_impl_mmvq(
+    const int & vl, const int & vh, const int * __restrict__ u, const int8_t * __restrict__ scales,
+    const float & d, const float * __restrict__ d8) {
 
 #if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    const block_q5_K * bq5_K = (const block_q5_K *) vbq;
+    float sumf = 0.0f;
 
-    const int8_t * s = bq5_K->scales;
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < QR6_K; ++i) {
+        const int sc = scales[4*i];
 
-    const float d = bq5_K->d;
+        const int vil = (vl >> (4*i)) & 0x0F0F0F0F;
 
-    const float d8_1 = __low2half(bq8_1[0].ds);
-    const float d8_2 = __low2half(bq8_1[1].ds);
+        const int vih = ((vh >> (4*i)) << 4) & 0x30303030;
 
-    const int ui1 = *((const int *)bq8_1[0].qs + (iqs/2));
-    const int ui2 = *((const int *)bq8_1[0].qs + (iqs/2) + 4);
-    const int ui3 = *((const int *)bq8_1[1].qs + (iqs/2));
-    const int ui4 = *((const int *)bq8_1[1].qs + (iqs/2) + 4);
+        const int vi = __vsubss4((vil | vih), 0x20202020); // vi = (vil | vih) - 32
 
-    const int * ql = (const int *)bq5_K->qs + (iqs/2);
-    const int vl1 = ql[0];
-    const int vl2 = ql[4];
+        sumf += d8[i] * (__dp4a(vi, u[i], 0) * sc); // SIMD dot product
+    }
 
-    const int step = 4 * (iqs/2); // 0, 4, 8, 12
-    const int im = step/8; // = 0 for iqs = 0, 2, = 1 for iqs = 4, 6
-    const int in = step%8; // 0, 4, 0, 4
-    const int vh = (*((const int *)(bq5_K->qh + in))) >> im;
+    return d*sumf;
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
 
-    const int v1 = (((vh << 4) & 0x10101010) ^ 0x10101010) | ((vl1 >> 0) & 0x0f0f0f0f);
-    const int v2 = (((vh << 2) & 0x10101010) ^ 0x10101010) | ((vl2 >> 0) & 0x0f0f0f0f);
-    const int v3 = (((vh >> 0) & 0x10101010) ^ 0x10101010) | ((vl1 >> 4) & 0x0f0f0f0f);
-    const int v4 = (((vh >> 2) & 0x10101010) ^ 0x10101010) | ((vl2 >> 4) & 0x0f0f0f0f);
+// contiguous u/y values
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q6_K_q8_1_impl_mmq(
+    const int * __restrict__ v, const int * __restrict__ u, const int8_t * __restrict__ sc,
+    const float & d6, const float * __restrict__ d8) {
 
-    const float sumf_d = d8_1 * (__dp4a(ui1, v1, 0) * s[0] + __dp4a(ui2, v2, 0) * s[1])
-                       + d8_2 * (__dp4a(ui3, v3, 0) * s[2] + __dp4a(ui4, v4, 0) * s[3]);
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    float sumf_d = 0.0f;
 
-    return d * sumf_d;
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ; i0 += 4) {
+        int2 sumi_d = {0, 0}; // 2 q6_K scales per q8_1 scale
+
+#pragma unroll
+        for (int i = i0; i < i0 + 2; ++i) {
+            sumi_d.x = __dp4a(v[2*i+0], u[2*i+0], sumi_d.x); // SIMD dot product
+            sumi_d.x = __dp4a(v[2*i+1], u[2*i+1], sumi_d.x); // SIMD dot product
+
+            sumi_d.y = __dp4a(v[2*i+4], u[2*i+4], sumi_d.y); // SIMD dot product
+            sumi_d.y = __dp4a(v[2*i+5], u[2*i+5], sumi_d.y); // SIMD dot product
+        }
+
+        sumf_d += d8[i0/4] * (sc[i0/2+0]*sumi_d.x + sc[i0/2+1]*sumi_d.y);
+    }
+
+    return d6 * sumf_d;
 
 #else
     NO_DEVICE_CODE;
 #endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+}
 
-#endif
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_0_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+
+    const block_q4_0 * bq4_0 = (const block_q4_0 *) vbq;
+
+    int v[VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ];
+    int u[2*VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ];
+
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ; ++i) {
+        v[i]     = get_int_from_uint8(bq4_0->qs, iqs + i);
+        u[2*i+0] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
+        u[2*i+1] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i + QI4_0);
+    }
+
+    return vec_dot_q4_0_q8_1_impl<VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ>(v, u, bq4_0->d, bq8_1->ds);
 }
 
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q5_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh;
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q4_0(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
+    GGML_UNUSED(x_sc);
 
-    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (2*WARP_SIZE)     + mmq_y];
-    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI5_K) + mmq_y/QI5_K];
-    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/8)     + mmq_y/8];
+    __shared__ int  tile_x_qs[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
+    __shared__ float tile_x_d[mmq_y * (WARP_SIZE/QI4_0) + mmq_y/QI4_0];
 
-    *x_ql = tile_x_ql;
-    *x_dm = tile_x_dm;
-    *x_sc = tile_x_sc;
+    *x_ql = tile_x_qs;
+    *x_dm = (half2 *) tile_x_d;
 }
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q5_K(
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q4_0(
     const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
     int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh;
-
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
     GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
     GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
     GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
     GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-    const int kbx  = k / QI5_K; // == 0 if QK_K == 256
-    const int kqsx = k % QI5_K; // == k if QK_K == 256
+    const int kbx  = k / QI4_0;
+    const int kqsx = k % QI4_0;
 
-    const block_q5_K * bx0 = (const block_q5_K *) vx;
+    const block_q4_0 * bx0 = (const block_q4_0 *) vx;
+
+    float * x_dmf = (float *) x_dm;
 
 #pragma unroll
     for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
@@ -3920,129 +4003,92 @@ template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinlin
             i = min(i, i_max);
         }
 
-        const block_q5_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
-        const int ky = QR5_K*kqsx;
-
-        const int ql = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
-        const int ql0 = (ql >> 0) & 0x0F0F0F0F;
-        const int ql1 = (ql >> 4) & 0x0F0F0F0F;
-
-        const int qh = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qh, kqsx % (QI5_K/4));
-        const int qh0 = ((qh >> (2 * (kqsx / (QI5_K/4)) + 0)) << 4) & 0x10101010;
-        const int qh1 = ((qh >> (2 * (kqsx / (QI5_K/4)) + 1)) << 4) & 0x10101010;
-
-        const int kq0 = ky - ky % (QI5_K/2) + k % (QI5_K/4) + 0;
-        const int kq1 = ky - ky % (QI5_K/2) + k % (QI5_K/4) + (QI5_K/4);
+        const block_q4_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
 
-        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + kq0] = ql0 | qh0;
-        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + kq1] = ql1 | qh1;
+        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8(bxi->qs, kqsx);
+        // x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI4_0) + i / QI4_0 + kbx] = bxi->d;
     }
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI5_K; // == 1 if QK_K == 256
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;          // == 0 if QK_K == 256
-
-#pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI5_K) {
-        int i = (i0 + i_offset * QI5_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
-
-        if (need_check) {
-            i = min(i, i_max);
-        }
-
-        const block_q5_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
-
-#if QK_K == 256
-        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI5_K) + i / QI5_K + kbxd] = bxi->dm;
-#endif
-    }
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI4_0;
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 8) {
-        int i = (i0 + i_offset * 8 + k / (WARP_SIZE/8)) % mmq_y;
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI4_0) {
+        int i = i0 + i_offset * QI4_0 + k / blocks_per_tile_x_row;
 
         if (need_check) {
             i = min(i, i_max);
         }
 
-        const block_q5_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/8)) / (QI5_K/8);
-
-        const int * scales = (const int *) bxi->scales;
-
-        const int ksc = k % (WARP_SIZE/8);
-
-        // scale arrangement after the following two lines: sc0,...,sc3, sc4,...,sc7, m0,...,m3, m4,...,m8
-        int scales8 = (scales[(ksc%2) + (ksc!=0)] >> (4 * (ksc & (ksc/2)))) & 0x0F0F0F0F; // lower 4 bits
-        scales8    |= (scales[ksc/2]              >> (2 * (ksc % 2)))       & 0x30303030; // upper 2 bits
+        const block_q4_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
 
-        x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i / 8 + ksc] = scales8;
+        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI4_0) + i / QI4_0 + kbxd] = bxi->d;
     }
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat(
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat(
     const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
     const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh;
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
-    const uint8_t * sc = ((const uint8_t *) &x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i/8 + k/16]) + 2 * ((k % 16) / 8);
+    const int kyqs = k % (QI8_1/2) + QI8_1 * (k / (QI8_1/2));
+    const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
 
-    const int index_x = i * (QR5_K*WARP_SIZE + 1) +  QR5_K*k;
-    const int index_y = j * WARP_SIZE             + (QR5_K*k) % WARP_SIZE;
-    return vec_dot_q5_K_q8_1_impl_mmq(&x_ql[index_x], &y_qs[index_y], sc, sc+8,
-                                      x_dm[i * (WARP_SIZE/QI5_K) + i/QI5_K], &y_ds[index_y/QI8_1]);
+    int u[2*VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ];
+
+#pragma unroll
+    for (int l = 0; l < VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ; ++l) {
+        u[2*l+0] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l)         % WARP_SIZE];
+        u[2*l+1] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l + QI4_0) % WARP_SIZE];
+    }
+
+    return vec_dot_q4_0_q8_1_impl<VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ>
+        (&x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k], u, x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI4_0) + i/QI4_0 + k/QI4_0],
+         y_ds[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + (2*k/QI8_1) % (WARP_SIZE/QI8_1)]);
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q6_K_q8_1(
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_1_q8_1(
     const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
 
-    const block_q6_K * bq6_K = (const block_q6_K *) vbq;
+    const block_q4_1 * bq4_1 = (const block_q4_1 *) vbq;
 
-    const int bq8_offset = 2 * QR6_K * (iqs / (QI6_K/2)) + (iqs % (QI6_K/2)) / (QI6_K/4);
-    const int scale_offset = (QI6_K/4) * (iqs / (QI6_K/2)) + (iqs % (QI6_K/2)) / (QI6_K/8);
-    const int vh_shift = 2 * ((iqs % (QI6_K/2)) / (QI6_K/4));
-
-    const int vl = get_int_from_uint8(bq6_K->ql, iqs);
-    const int vh = get_int_from_uint8(bq6_K->qh, (QI6_K/4) * (iqs / (QI6_K/2)) + iqs % (QI6_K/4)) >> vh_shift;
-
-    const int8_t * scales = bq6_K->scales + scale_offset;
-
-    int    u[QR6_K];
-    float d8[QR6_K];
+    int v[VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ];
+    int u[2*VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ];
 
 #pragma unroll
-    for (int i = 0; i < QR6_K; ++i) {
-        u[i]  = get_int_from_int8_aligned(bq8_1[bq8_offset + 2*i].qs, iqs % QI8_1);
-        d8[i] = __low2float(bq8_1[bq8_offset + 2*i].ds);
+    for (int i = 0; i < VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ; ++i) {
+        v[i]    = get_int_from_uint8_aligned(bq4_1->qs, iqs + i);
+        u[2*i+0] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
+        u[2*i+1] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i + QI4_1);
     }
 
-    return vec_dot_q6_K_q8_1_impl_mmvq(vl, vh, u, scales, bq6_K->d, d8);
+    return vec_dot_q4_1_q8_1_impl<VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ>(v, u, bq4_1->dm, bq8_1->ds);
 }
 
-template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q6_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
-    (void)x_qh;
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q4_1(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
-    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (2*WARP_SIZE)     + mmq_y];
-    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI6_K) + mmq_y/QI6_K];
-    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/8)     + mmq_y/8];
+    __shared__ int   tile_x_qs[mmq_y * (WARP_SIZE) +     + mmq_y];
+    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI4_1) + mmq_y/QI4_1];
 
-    *x_ql = tile_x_ql;
+    *x_ql = tile_x_qs;
     *x_dm = tile_x_dm;
-    *x_sc = tile_x_sc;
 }
 
-template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q6_K(
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q4_1(
     const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
     int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
-    (void)x_qh;
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
     GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
     GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
     GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
     GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-    const int kbx  = k / QI6_K; // == 0 if QK_K == 256
-    const int kqsx = k % QI6_K; // == k if QK_K == 256
+    const int kbx  = k / QI4_1;
+    const int kqsx = k % QI4_1;
 
-    const block_q6_K * bx0 = (const block_q6_K *) vx;
+    const block_q4_1 * bx0 = (const block_q4_1 *) vx;
 
 #pragma unroll
     for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
@@ -4052,7066 +4098,7014 @@ template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinlin
             i = min(i, i_max);
         }
 
-        const block_q6_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
-        const int ky = QR6_K*kqsx;
+        const block_q4_1 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
 
-        const int ql = get_int_from_uint8(bxi->ql, kqsx);
-        const int ql0 = (ql >> 0) & 0x0F0F0F0F;
-        const int ql1 = (ql >> 4) & 0x0F0F0F0F;
+        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
+    }
 
-        const int qh = get_int_from_uint8(bxi->qh, (QI6_K/4) * (kqsx / (QI6_K/2)) + kqsx % (QI6_K/4));
-        const int qh0 = ((qh >> (2 * ((kqsx % (QI6_K/2)) / (QI6_K/4)))) << 4) & 0x30303030;
-        const int qh1 =  (qh >> (2 * ((kqsx % (QI6_K/2)) / (QI6_K/4))))       & 0x30303030;
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI4_1;
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
 
-        const int kq0 = ky - ky % QI6_K + k % (QI6_K/2) + 0;
-        const int kq1 = ky - ky % QI6_K + k % (QI6_K/2) + (QI6_K/2);
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI4_1) {
+        int i = i0 + i_offset * QI4_1 + k / blocks_per_tile_x_row;
 
-        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + kq0] = __vsubss4(ql0 | qh0, 0x20202020);
-        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + kq1] = __vsubss4(ql1 | qh1, 0x20202020);
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
+
+        const block_q4_1 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+
+        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_1) + i / QI4_1 + kbxd] = bxi->dm;
     }
+}
 
-    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI6_K; // == 1 if QK_K == 256
-    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;          // == 0 if QK_K == 256
-    float * x_dmf = (float *) x_dm;
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
+
+    const int kyqs = k % (QI8_1/2) + QI8_1 * (k / (QI8_1/2));
+
+    int u[2*VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ];
 
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI6_K) {
-        int i = (i0 + i_offset * QI6_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
+    for (int l = 0; l < VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ; ++l) {
+        u[2*l+0] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l)         % WARP_SIZE];
+        u[2*l+1] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l + QI4_1) % WARP_SIZE];
+    }
+
+    return vec_dot_q4_1_q8_1_impl<VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ>
+        (&x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k], u, x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_1) + i/QI4_1 + k/QI4_1],
+         y_ds[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + (2*k/QI8_1) % (WARP_SIZE/QI8_1)]);
+}
+
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_0_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+
+    const block_q5_0 * bq5_0 = (const block_q5_0 *) vbq;
+
+    int vl[VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ];
+    int vh[VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ];
+    int  u[2*VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ];
+
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ; ++i) {
+        vl[i]    = get_int_from_uint8(bq5_0->qs, iqs + i);
+        vh[i]    = get_int_from_uint8(bq5_0->qh, 0) >> (4 * (iqs + i));
+        u[2*i+0] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
+        u[2*i+1] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i + QI5_0);
+    }
+
+    return vec_dot_q5_0_q8_1_impl<VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ>(vl, vh, u, bq5_0->d, bq8_1->ds);
+}
+
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q5_0(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
+
+    __shared__ int  tile_x_ql[mmq_y * (2*WARP_SIZE)     + mmq_y];
+    __shared__ float tile_x_d[mmq_y * (WARP_SIZE/QI5_0) + mmq_y/QI5_0];
+
+    *x_ql = tile_x_ql;
+    *x_dm = (half2 *) tile_x_d;
+}
+
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q5_0(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
+
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
+
+    const int kbx  = k / QI5_0;
+    const int kqsx = k % QI5_0;
+
+    const block_q5_0 * bx0 = (const block_q5_0 *) vx;
+
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
+        int i = i0 + i_offset;
 
         if (need_check) {
             i = min(i, i_max);
         }
 
-        const block_q6_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+        const block_q5_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
 
-        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI6_K) + i / QI6_K + kbxd] = bxi->d;
+        const int ql = get_int_from_uint8(bxi->qs, kqsx);
+        const int qh = get_int_from_uint8(bxi->qh, 0) >> (4 * (k % QI5_0));
+
+        int qs0 = (ql >>  0)   & 0x0F0F0F0F;
+        qs0    |= (qh <<  4)   & 0x00000010;  // 0 ->  4
+        qs0    |= (qh << 11)   & 0x00001000;  // 1 -> 12
+        qs0    |= (qh << 18)   & 0x00100000;  // 2 -> 20
+        qs0    |= (qh << 25)   & 0x10000000;  // 3 -> 28
+        qs0     = __vsubss4(qs0, 0x10101010); // subtract 16
+
+        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2*k+0] = qs0;
+
+        int qs1 = (ql >>  4)   & 0x0F0F0F0F;
+        qs1    |= (qh >> 12)   & 0x00000010;  // 16 ->  4
+        qs1    |= (qh >>  5)   & 0x00001000;  // 17 -> 12
+        qs1    |= (qh <<  2)   & 0x00100000;  // 18 -> 20
+        qs1    |= (qh <<  9)   & 0x10000000;  // 19 -> 28
+        qs1     = __vsubss4(qs1, 0x10101010); // subtract 16
+
+        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2*k+1] = qs1;
     }
 
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI5_0;
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
+    float * x_dmf = (float *) x_dm;
+
 #pragma unroll
-    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 8) {
-        int i = (i0 + i_offset * 8 + k / (WARP_SIZE/8)) % mmq_y;
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI5_0) {
+        int i = i0 + i_offset * QI5_0 + k / blocks_per_tile_x_row;
 
         if (need_check) {
             i = min(i, i_max);
         }
 
-        const block_q6_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/8)) / 4;
+        const block_q5_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
 
-        x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i / 8 + k % (WARP_SIZE/8)] = get_int_from_int8(bxi->scales, k % (QI6_K/8));
+        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI5_0) + i / QI5_0 + kbxd] = bxi->d;
     }
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat(
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat(
     const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
     const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
-    (void)x_qh;
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
+    const int kyqs = k % (QI8_1/2) + QI8_1 * (k / (QI8_1/2));
+    const int index_bx = i * (WARP_SIZE/QI5_0) + i/QI5_0 + k/QI5_0;
     const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
     const float * y_df  = (const float *) y_ds;
 
-    const int8_t * sc = ((const int8_t *) &x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i/8 + k/8]);
+    int u[2*VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ];
 
-    const int index_x = i * (QR6_K*WARP_SIZE + 1) +  QR6_K*k;
-    const int index_y = j * WARP_SIZE             + (QR6_K*k) % WARP_SIZE;
-    return vec_dot_q6_K_q8_1_impl_mmq(&x_ql[index_x], &y_qs[index_y], sc, x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI6_K) + i/QI6_K], &y_df[index_y/QI8_1]);
+#pragma unroll
+    for (int l = 0; l < VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ; ++l) {
+        u[2*l+0] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l)         % WARP_SIZE];
+        u[2*l+1] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l + QI5_0) % WARP_SIZE];
+    }
+
+    return vec_dot_q8_0_q8_1_impl<QR5_0*VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ>
+        (&x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2 * k], u, x_dmf[index_bx], y_df[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + (2*k/QI8_1) % (WARP_SIZE/QI8_1)]);
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq2_xxs_q8_1(
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_1_q8_1(
     const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-#if QK_K == 256
-    const block_iq2_xxs * bq2 = (const block_iq2_xxs *) vbq;
 
-#if QR2_XXS == 8
-    const int ib32 = iqs;
-    const uint16_t * q2 = bq2->qs + 4*ib32;
-    const uint8_t  * aux8 = (const uint8_t *)q2;
-    const int8_t   * q8 = bq8_1[ib32].qs;
-    uint32_t aux32 = q2[2] | (q2[3] << 16);
-    int sumi = 0;
-    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-        const uint8_t * grid = (const uint8_t *)(iq2xxs_grid + aux8[l]);
-        const uint8_t  signs = ksigns_iq2xs[aux32 & 127];
-        for (int j = 0; j < 8; ++j) {
-            sumi += q8[j] * grid[j] * (signs & kmask_iq2xs[j] ? -1 : 1);
-        }
-        q8 += 8;
-        aux32 >>= 7;
-    }
-    const float d = (float)bq2->d * (0.5f + aux32) * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.25f;
-    return d * sumi;
-#else
-    // iqs is 0...15
-    const int ib32 = iqs/2;
-    const int il = iqs%2;
-    const uint16_t * q2 = bq2->qs + 4*ib32;
-    const uint8_t  * aux8 = (const uint8_t *)q2;
-    const uint8_t  * grid1 = (const uint8_t *)(iq2xxs_grid + aux8[2*il+0]);
-    const uint8_t  * grid2 = (const uint8_t *)(iq2xxs_grid + aux8[2*il+1]);
-    const uint32_t aux32 = q2[2] | (q2[3] << 16);
-    const float d = (float)bq2->d * (0.5f + (aux32 >> 28)) * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.25f;
-    const uint8_t signs1 = ksigns_iq2xs[(aux32 >> 14*il) & 127];
-    const uint8_t signs2 = ksigns_iq2xs[(aux32 >> (14*il + 7)) & 127];
-    const int8_t * q8 = bq8_1[ib32].qs + 16*il;
-    int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
-    for (int j = 0; j < 8; ++j) {
-        sumi1 += q8[j+0] * grid1[j] * (signs1 & kmask_iq2xs[j] ? -1 : 1);
-        sumi2 += q8[j+8] * grid2[j] * (signs2 & kmask_iq2xs[j] ? -1 : 1);
+    const block_q5_1 * bq5_1 = (const block_q5_1 *) vbq;
+
+    int vl[VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ];
+    int vh[VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ];
+    int  u[2*VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ];
+
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ; ++i) {
+        vl[i]   = get_int_from_uint8_aligned(bq5_1->qs, iqs + i);
+        vh[i]   = get_int_from_uint8_aligned(bq5_1->qh, 0) >> (4 * (iqs + i));
+        u[2*i+0] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
+        u[2*i+1] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i + QI5_1);
     }
-    return d * (sumi1 + sumi2);
-#endif
-#else
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
+
+    return vec_dot_q5_1_q8_1_impl<VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ>(vl, vh, u, bq5_1->dm, bq8_1->ds);
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq2_xs_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-#if QK_K == 256
-    const block_iq2_xs * bq2 = (const block_iq2_xs *) vbq;
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q5_1(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
-    const int ib32 = iqs;
-    const uint16_t * q2 = bq2->qs + 4*ib32;
-    const int8_t   * q8 = bq8_1[ib32].qs;
-    const uint8_t ls1 = bq2->scales[ib32] & 0xf;
-    const uint8_t ls2 = bq2->scales[ib32] >>  4;
-    int sumi1 = 0;
-    for (int l = 0; l < 2; ++l) {
-        const uint32_t * grid = (const uint32_t *)(iq2xs_grid + (q2[l] & 511));
-        const uint32_t * signs = (const uint32_t *)(ksigns64 + (q2[l] >> 9));
-        const int grid_l = __vsub4(grid[0] ^ signs[0], signs[0]);
-        const int grid_h = __vsub4(grid[1] ^ signs[1], signs[1]);
-        sumi1 = __dp4a(grid_l, *((const int *)q8 + 0), sumi1);
-        sumi1 = __dp4a(grid_h, *((const int *)q8 + 1), sumi1);
-        q8 += 8;
-    }
-    int sumi2 = 0;
-    for (int l = 2; l < 4; ++l) {
-        const uint32_t * grid = (const uint32_t *)(iq2xs_grid + (q2[l] & 511));
-        const uint32_t * signs = (const uint32_t *)(ksigns64 + (q2[l] >> 9));
-        const int grid_l = __vsub4(grid[0] ^ signs[0], signs[0]);
-        const int grid_h = __vsub4(grid[1] ^ signs[1], signs[1]);
-        sumi2 = __dp4a(grid_l, *((const int *)q8 + 0), sumi2);
-        sumi2 = __dp4a(grid_h, *((const int *)q8 + 1), sumi2);
-        q8 += 8;
-    }
-    const float d = (float)bq2->d * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.25f;
-    return d * ((0.5f + ls1) * sumi1 + (0.5f + ls2) * sumi2);
-#else
-    (void) ksigns64;
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
-#else
-    (void) ksigns64;
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
+    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (2*WARP_SIZE)     + mmq_y];
+    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI5_1) + mmq_y/QI5_1];
+
+    *x_ql = tile_x_ql;
+    *x_dm = tile_x_dm;
 }
 
-// TODO
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq2_s_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-#if QK_K == 256
-    const block_iq2_s * bq2 = (const block_iq2_s *) vbq;
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q5_1(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
-    const int ib32 = iqs;
-    const int8_t  * q8 = bq8_1[ib32].qs;
-    const uint8_t * signs = bq2->qs + QK_K/8 + 4*ib32;
-    const uint8_t ls1 = bq2->scales[ib32] & 0xf;
-    const uint8_t ls2 = bq2->scales[ib32] >>  4;
-    int sumi1 = 0;
-    for (int l = 0; l < 2; ++l) {
-        const uint32_t * grid = (const uint32_t *)(iq2s_grid + (bq2->qs[4*ib32+l] | ((bq2->qh[ib32] << (8-2*l)) & 0x300)));
-        const uint32_t signs0 = __vcmpeq4(((signs[l] & 0xf) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
-        const uint32_t signs1 = __vcmpeq4(((signs[l] >>  4) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
-        const int grid_l = __vsub4(grid[0] ^ signs0, signs0);
-        const int grid_h = __vsub4(grid[1] ^ signs1, signs1);
-        sumi1 = __dp4a(grid_l, *((const int *)q8 + 0), sumi1);
-        sumi1 = __dp4a(grid_h, *((const int *)q8 + 1), sumi1);
-        q8 += 8;
-    }
-    int sumi2 = 0;
-    for (int l = 2; l < 4; ++l) {
-        const uint32_t * grid = (const uint32_t *)(iq2s_grid + (bq2->qs[4*ib32+l] | ((bq2->qh[ib32] << (8-2*l)) & 0x300)));
-        const uint32_t signs0 = __vcmpeq4(((signs[l] & 0xf) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
-        const uint32_t signs1 = __vcmpeq4(((signs[l] >>  4) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
-        const int grid_l = __vsub4(grid[0] ^ signs0, signs0);
-        const int grid_h = __vsub4(grid[1] ^ signs1, signs1);
-        sumi2 = __dp4a(grid_l, *((const int *)q8 + 0), sumi2);
-        sumi2 = __dp4a(grid_h, *((const int *)q8 + 1), sumi2);
-        q8 += 8;
-    }
-    const float d = (float)bq2->d * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.25f;
-    return d * ((0.5f + ls1) * sumi1 + (0.5f + ls2) * sumi2);
-#else
-    (void) ksigns64;
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
-#else
-    (void) ksigns64;
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
-}
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset < nwarps);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq3_xxs_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-#if QK_K == 256
-    const block_iq3_xxs * bq2 = (const block_iq3_xxs *) vbq;
+    const int kbx  = k / QI5_1;
+    const int kqsx = k % QI5_1;
 
-    const int ib32 = iqs;
-    const uint8_t  * q3 = bq2->qs + 8*ib32;
-    const uint16_t * gas = (const uint16_t *)(bq2->qs + QK_K/4) + 2*ib32;
-    const int8_t   * q8 = bq8_1[ib32].qs;
-    uint32_t aux32 = gas[0] | (gas[1] << 16);
-    int sumi = 0;
-    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-        const uint32_t * grid1 = iq3xxs_grid + q3[2*l+0];
-        const uint32_t * grid2 = iq3xxs_grid + q3[2*l+1];
-        const uint32_t * signs = (const uint32_t *)(ksigns64 + (aux32 & 127));
-        const int grid_l = __vsub4(grid1[0] ^ signs[0], signs[0]);
-        const int grid_h = __vsub4(grid2[0] ^ signs[1], signs[1]);
-        sumi = __dp4a(grid_l, *((int *)q8+0), sumi);
-        sumi = __dp4a(grid_h, *((int *)q8+1), sumi);
-        q8 += 8;
-        aux32 >>= 7;
-    }
-    const float d = (float)bq2->d * (0.5f + aux32) * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.5f;
-    return d * sumi;
-#else
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
-#else
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
-}
+    const block_q5_1 * bx0 = (const block_q5_1 *) vx;
 
-// TODO: don't use lookup table for signs
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq3_s_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-#if QK_K == 256
-    const block_iq3_s * bq2 = (const block_iq3_s *) vbq;
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
+        int i = i0 + i_offset;
 
-    const int ib32 = iqs;
-    const uint8_t  * qs = bq2->qs + 8*ib32;
-    const int8_t   * q8 = bq8_1[ib32].qs;
-    int sumi = 0;
-    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-        const uint32_t * grid1 = iq3s_grid + (qs[2*l+0] | ((bq2->qh[ib32] << (8 - 2*l)) & 256));
-        const uint32_t * grid2 = iq3s_grid + (qs[2*l+1] | ((bq2->qh[ib32] << (7 - 2*l)) & 256));
-        uint32_t signs0 = __vcmpeq4(((bq2->signs[4*ib32+l] & 0xf) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
-        uint32_t signs1 = __vcmpeq4(((bq2->signs[4*ib32+l] >>  4) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
-        const int grid_l = __vsub4(grid1[0] ^ signs0, signs0);
-        const int grid_h = __vsub4(grid2[0] ^ signs1, signs1);
-        sumi = __dp4a(grid_l, *((int *)q8+0), sumi);
-        sumi = __dp4a(grid_h, *((int *)q8+1), sumi);
-        q8 += 8;
-    }
-    const float d = (float)bq2->d * (1 + 2*((bq2->scales[ib32/2] >> 4*(ib32%2)) & 0xf)) * __low2float(bq8_1[ib32].ds);
-    return d * sumi;
-#else
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
-#else
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
-}
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq1_s_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
-#if QK_K == 256
-    const block_iq1_s * bq1 = (const block_iq1_s *) vbq;
+        const block_q5_1 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
 
-    const int ib32 = iqs;
-    int sumi = 0;
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    const int * q8 = (const int *)bq8_1[ib32].qs;
-    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-        const int * grid = (const int *)(iq1s_grid_gpu + (bq1->qs[4*ib32+l] | (((bq1->qh[ib32] >> 3*l) & 7) << 8)));
-        int grid0 = grid[0] & 0x0f0f0f0f;
-        int grid1 = (grid[0] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
-        sumi = __dp4a(q8[2*l+1], grid1, __dp4a(q8[2*l+0], grid0, sumi));
+        const int ql = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
+        const int qh = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qh, 0) >> (4 * (k % QI5_1));
+
+        int qs0 = (ql >>  0) & 0x0F0F0F0F;
+        qs0    |= (qh <<  4) & 0x00000010; // 0 ->  4
+        qs0    |= (qh << 11) & 0x00001000; // 1 -> 12
+        qs0    |= (qh << 18) & 0x00100000; // 2 -> 20
+        qs0    |= (qh << 25) & 0x10000000; // 3 -> 28
+
+        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2*k+0] = qs0;
+
+        int qs1 = (ql >>  4) & 0x0F0F0F0F;
+        qs1    |= (qh >> 12) & 0x00000010; // 16 ->  4
+        qs1    |= (qh >>  5) & 0x00001000; // 17 -> 12
+        qs1    |= (qh <<  2) & 0x00100000; // 18 -> 20
+        qs1    |= (qh <<  9) & 0x10000000; // 19 -> 28
+
+        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2*k+1] = qs1;
     }
-#else
-    const int8_t * q8 = bq8_1[ib32].qs;
-    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
-        const uint8_t * grid = (const uint8_t *)(iq1s_grid_gpu + (bq1->qs[4*ib32+l] | (((bq1->qh[ib32] >> 3*l) & 7) << 8)));
-        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-            sumi += q8[j] * (grid[j] & 0xf) + q8[j+4] * (grid[j] >> 4);
+
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI5_1;
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
+
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI5_1) {
+        int i = i0 + i_offset * QI5_1 + k / blocks_per_tile_x_row;
+
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
         }
-        q8 += 8;
+
+        const block_q5_1 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
+
+        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI5_1) + i / QI5_1 + kbxd] = bxi->dm;
     }
-#endif
-    const float delta = bq1->qh[ib32] & 0x8000 ? -1-IQ1S_DELTA : -1+IQ1S_DELTA;
-    const float d1q = (float)bq1->d * (2*((bq1->qh[ib32] >> 12) & 7) + 1);
-    const float d = d1q * __low2float (bq8_1[ib32].ds);
-    const float m = d1q * __high2float(bq8_1[ib32].ds);
-    return d * sumi + m * delta;
-#else
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
 }
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-static __device__ __forceinline__ void get_int_from_table_16(const uint32_t & q4, const uint8_t * values,
-        int & val1, int & val2) {
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
-    uint32_t aux32; const uint8_t * q8 = (const uint8_t *)&aux32;
-    aux32 = q4 & 0x0f0f0f0f;
-    uint16_t v1 = values[q8[0]] | (values[q8[1]] << 8);
-    uint16_t v2 = values[q8[2]] | (values[q8[3]] << 8);
-    val1 = v1 | (v2 << 16);
-    aux32 = (q4 >> 4) & 0x0f0f0f0f;
-    v1 = values[q8[0]] | (values[q8[1]] << 8);
-    v2 = values[q8[2]] | (values[q8[3]] << 8);
-    val2 = v1 | (v2 << 16);
+    const int kyqs = k % (QI8_1/2) + QI8_1 * (k / (QI8_1/2));
+    const int index_bx = i * (WARP_SIZE/QI5_1) + + i/QI5_1 + k/QI5_1;
+
+    int u[2*VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ];
+
+#pragma unroll
+    for (int l = 0; l < VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ; ++l) {
+        u[2*l+0] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l)         % WARP_SIZE];
+        u[2*l+1] = y_qs[j * WARP_SIZE + (kyqs + l + QI5_1) % WARP_SIZE];
+    }
+
+    return vec_dot_q8_1_q8_1_impl<QR5_1*VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ>
+        (&x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + 2 * k], u, x_dm[index_bx], y_ds[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + (2*k/QI8_1) % (WARP_SIZE/QI8_1)]);
 }
-#endif
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq4_nl_q8_1(
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q8_0_q8_1(
     const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
 
-    const block_iq4_nl * bq = (const block_iq4_nl *) vbq;
+    const block_q8_0 * bq8_0 = (const block_q8_0 *) vbq;
 
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
-    const uint16_t * q4 = (const uint16_t *)bq->qs + 2*iqs;
-    const int32_t  * q8 = (const int32_t  *)bq8_1->qs + iqs;
-
-    const uint8_t * values = (const uint8_t *)kvalues_iq4nl;
+    int v[VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ];
+    int u[VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ];
 
-    int v1, v2;
-    int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
-    for (int l = 0; l < VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ; ++l) {
-        const uint32_t aux = q4[2*l] | (q4[2*l+1] << 16);
-        get_int_from_table_16(aux, values, v1, v2);
-        sumi1 = __dp4a(v1, q8[l+0], sumi1);
-        sumi2 = __dp4a(v2, q8[l+4], sumi2);
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ; ++i) {
+        v[i] = get_int_from_int8(bq8_0->qs, iqs + i);
+        u[i] = get_int_from_int8_aligned(bq8_1->qs, iqs + i);
     }
 
-#else
-    const uint8_t * q4 = bq->qs + 4*iqs;
-    const int8_t  * q8 = bq8_1->qs + 4*iqs;
+    return vec_dot_q8_0_q8_1_impl<VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ>(v, u, bq8_0->d, __low2half(bq8_1->ds));
+}
 
-    int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
-    for (int l = 0; l < 4*VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ; ++l) {
-        sumi1 += q8[l+ 0] * kvalues_iq4nl[q4[l] & 0xf];
-        sumi2 += q8[l+16] * kvalues_iq4nl[q4[l] >>  4];
-    }
-#endif
-    const float d = (float)bq->d * __low2float(bq8_1->ds);
-    return d * (sumi1 + sumi2);
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q8_0(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
+
+    __shared__ int  tile_x_qs[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
+    __shared__ float tile_x_d[mmq_y * (WARP_SIZE/QI8_0) + mmq_y/QI8_0];
+
+    *x_ql = tile_x_qs;
+    *x_dm = (half2 *) tile_x_d;
 }
 
-static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq4_xs_q8_1(
-    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q8_0(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
-#if QK_K == 256
-#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-    const block_iq4_xs * bq4 = (const block_iq4_xs *) vbq;
-    const uint8_t * values = (const uint8_t *)kvalues_iq4nl;
+    const int kbx  = k / QI8_0;
+    const int kqsx = k % QI8_0;
+    float * x_dmf = (float *) x_dm;
 
-    //// iqs is 0...7
-    //const int ib64 = iqs/2;
-    //const int il = iqs%2;
-    //const int32_t  * q8_1 = (const int *)bq8_1[2*ib64+0].qs + 2*il;
-    //const int32_t  * q8_2 = (const int *)bq8_1[2*ib64+1].qs + 2*il;
-    //const uint32_t * q4_1 = (const uint32_t *)bq4->qs + 8*ib64 + 2*il;
-    //const uint32_t * q4_2 = q4_1 + 4;
-    //const int8_t ls1 = (bq4->scales_l[ib64] & 0xf) | (((bq4->scales_h >> (4*ib64+0)) & 3) << 4);
-    //const int8_t ls2 = (bq4->scales_l[ib64] >>  4) | (((bq4->scales_h >> (4*ib64+2)) & 3) << 4);
-    //const float d1 = (float)bq4->d * (ls1 - 32) * __low2float(bq8_1[2*ib64+0].ds);
-    //const float d2 = (float)bq4->d * (ls2 - 32) * __low2float(bq8_1[2*ib64+1].ds);
-    //int v1, v2;
-    //int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
-    //for (int j = 0; j < 2; ++j) {
-    //    get_int_from_table_16(q4_1[j], values, v1, v2);
-    //    sumi1 = __dp4a(v2, q8_1[j+4], __dp4a(v1, q8_1[j+0], sumi1));
-    //    get_int_from_table_16(q4_2[j], values, v1, v2);
-    //    sumi2 = __dp4a(v2, q8_2[j+4], __dp4a(v1, q8_2[j+0], sumi2));
-    //}
-    //return d1 * sumi1 + d2 * sumi2;
+    const block_q8_0 * bx0 = (const block_q8_0 *) vx;
 
-    // iqs is 0...7
-    const int ib32 = iqs;
-    const int32_t  * q8 = (const int *)bq8_1[ib32].qs;
-    const uint32_t * q4 = (const uint32_t *)bq4->qs + 4*ib32;
-    const int8_t ls = ((bq4->scales_l[ib32/2] >> 4*(ib32%2)) & 0xf) | (((bq4->scales_h >> 2*ib32) & 3) << 4);
-    const float d = (float)bq4->d * (ls - 32) * __low2float(bq8_1[ib32].ds);
-    int v1, v2;
-    int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
-    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-        get_int_from_table_16(q4[j], values, v1, v2);
-        sumi1 = __dp4a(v1, q8[j+0], sumi1);
-        sumi2 = __dp4a(v2, q8[j+4], sumi2);
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
+        int i = i0 + i_offset;
+
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
+
+        const block_q8_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
+
+        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_int8(bxi->qs, kqsx);
     }
-    return d * (sumi1 + sumi2);
 
-    //// iqs is 0...15
-    //const int ib32 = iqs/2;
-    //const int il = iqs%2;
-    //const int32_t  * q8 = (const int *)bq8_1[ib32].qs + 2*il;
-    //const uint32_t * q4 = (const uint32_t *)bq4->qs + 4*ib32 + 2*il;
-    //const int8_t ls = ((bq4->scales_l[ib32/2] >> 4*(ib32%2)) & 0xf) | (((bq4->scales_h >> 2*ib32) & 3) << 4);
-    //const float d = (float)bq4->d * (ls - 32) * __low2float(bq8_1[ib32].ds);
-    //int v1, v2;
-    //int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
-    //for (int j = 0; j < 2; ++j) {
-    //    get_int_from_table_16(q4[j], values, v1, v2);
-    //    sumi1 = __dp4a(v1, q8[j+0], sumi1);
-    //    sumi2 = __dp4a(v2, q8[j+4], sumi2);
-    //}
-    //return d * (sumi1 + sumi2);
-#else
-    assert(false);
-    return 0.f;
-#endif
-#else
-    return vec_dot_iq4_xs_q8_1(vbq, bq8_1, iqs);
-#endif
-}
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI8_0;
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
 
-template <int qk, int qr, int qi, bool need_sum, typename block_q_t, int mmq_x, int mmq_y, int nwarps,
-              allocate_tiles_cuda_t allocate_tiles, load_tiles_cuda_t load_tiles, int vdr, vec_dot_q_mul_mat_cuda_t vec_dot>
-static __device__ __forceinline__ void mul_mat_q(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI8_0) {
+        int i = i0 + i_offset * QI8_0 + k / blocks_per_tile_x_row;
 
-    const block_q_t  * x = (const block_q_t  *) vx;
-    const block_q8_1 * y = (const block_q8_1 *) vy;
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-    const int blocks_per_row_x = ncols_x / qk;
-    const int blocks_per_col_y = nrows_y / QK8_1;
-    const int blocks_per_warp = WARP_SIZE / qi;
+        const block_q8_0 * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
 
-    const int & ncols_dst = ncols_y;
+        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI8_0) + i / QI8_0 + kbxd] = bxi->d;
+    }
+}
 
-    const int row_dst_0 = blockIdx.x*mmq_y;
-    const int & row_x_0 = row_dst_0;
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
+    GGML_UNUSED(x_qh); GGML_UNUSED(x_sc);
 
-    const int col_dst_0 = blockIdx.y*mmq_x;
-    const int & col_y_0 = col_dst_0;
+    const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
+    const float * y_df  = (const float *) y_ds;
 
-    int   * tile_x_ql = nullptr;
-    half2 * tile_x_dm = nullptr;
-    int   * tile_x_qh = nullptr;
-    int   * tile_x_sc = nullptr;
+    return vec_dot_q8_0_q8_1_impl<VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ>
+        (&x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k], &y_qs[j * WARP_SIZE + k], x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI8_0) + i/QI8_0 + k/QI8_0],
+         y_df[j * (WARP_SIZE/QI8_1) + k/QI8_1]);
+}
 
-    allocate_tiles(&tile_x_ql, &tile_x_dm, &tile_x_qh, &tile_x_sc);
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q2_K_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
 
-    __shared__ int    tile_y_qs[mmq_x * WARP_SIZE];
-    __shared__ half2  tile_y_ds[mmq_x * WARP_SIZE/QI8_1];
+    const block_q2_K * bq2_K = (const block_q2_K *) vbq;
 
-    float sum[mmq_y/WARP_SIZE][mmq_x/nwarps] = {{0.0f}};
+    const int bq8_offset = QR2_K * (iqs / QI8_1);
+    const int scale_offset = iqs - iqs % QI8_1 + (iqs % QI8_1) / (QI8_1/2);
 
-    for (int ib0 = 0; ib0 < blocks_per_row_x; ib0 += blocks_per_warp) {
+    const uint8_t * scales = bq2_K->scales + scale_offset;
 
-        load_tiles(x + row_x_0*blocks_per_row_x + ib0, tile_x_ql, tile_x_dm, tile_x_qh, tile_x_sc,
-                   threadIdx.y, nrows_x-row_x_0-1, threadIdx.x, blocks_per_row_x);
+    const int v = get_int_from_uint8_aligned(bq2_K->qs, iqs);
+    int    u[QR2_K];
+    float d8[QR2_K];
 
 #pragma unroll
-        for (int ir = 0; ir < qr; ++ir) {
-            const int kqs = ir*WARP_SIZE + threadIdx.x;
-            const int kbxd = kqs / QI8_1;
+    for (int i = 0; i < QR2_K; ++ i) {
+        u[i]  = get_int_from_int8_aligned(bq8_1[bq8_offset + i].qs, iqs % QI8_1);
+        d8[i] = __low2float(bq8_1[bq8_offset + i].ds);
+    }
 
-#pragma unroll
-            for (int i = 0; i < mmq_x; i += nwarps) {
-                const int col_y_eff = min(col_y_0 + threadIdx.y + i, ncols_y-1); // to prevent out-of-bounds memory accesses
+    return vec_dot_q2_K_q8_1_impl_mmvq(v, u, scales, bq2_K->dm, d8);
+}
 
-                const block_q8_1 * by0 = &y[col_y_eff*blocks_per_col_y + ib0 * (qk/QK8_1) + kbxd];
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q2_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-                const int index_y = (threadIdx.y + i) * WARP_SIZE + kqs % WARP_SIZE;
-                tile_y_qs[index_y] = get_int_from_int8_aligned(by0->qs, threadIdx.x % QI8_1);
-            }
+    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
+    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI2_K) + mmq_y/QI2_K];
+    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/4)     + mmq_y/4];
 
-#pragma unroll
-            for (int ids0 = 0; ids0 < mmq_x; ids0 += nwarps * QI8_1) {
-                const int ids = (ids0 + threadIdx.y * QI8_1 + threadIdx.x / (WARP_SIZE/QI8_1)) % mmq_x;
-                const int kby = threadIdx.x % (WARP_SIZE/QI8_1);
-                const int col_y_eff = min(col_y_0 + ids, ncols_y-1);
+    *x_ql = tile_x_ql;
+    *x_dm = tile_x_dm;
+    *x_sc = tile_x_sc;
+}
 
-                // if the sum is not needed it's faster to transform the scale to f32 ahead of time
-                const half2 * dsi_src = &y[col_y_eff*blocks_per_col_y + ib0 * (qk/QK8_1) + ir*(WARP_SIZE/QI8_1) + kby].ds;
-                half2       * dsi_dst = &tile_y_ds[ids * (WARP_SIZE/QI8_1) + kby];
-                if (need_sum) {
-                    *dsi_dst = *dsi_src;
-                } else {
-                    float * dfi_dst = (float *) dsi_dst;
-                    *dfi_dst = __low2float(*dsi_src);
-                }
-            }
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q2_K(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-            __syncthreads();
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-// #pragma unroll // unrolling this loop causes too much register pressure
-            for (int k = ir*WARP_SIZE/qr; k < (ir+1)*WARP_SIZE/qr; k += vdr) {
-#pragma unroll
-                for (int j = 0; j < mmq_x; j += nwarps) {
-#pragma unroll
-                    for (int i = 0; i < mmq_y; i += WARP_SIZE) {
-                        sum[i/WARP_SIZE][j/nwarps] += vec_dot(
-                            tile_x_ql, tile_x_dm, tile_x_qh, tile_x_sc, tile_y_qs, tile_y_ds,
-                            threadIdx.x + i, threadIdx.y + j, k);
-                    }
-                }
-            }
+    const int kbx  = k / QI2_K;
+    const int kqsx = k % QI2_K;
 
-            __syncthreads();
-        }
-    }
+    const block_q2_K * bx0 = (const block_q2_K *) vx;
 
 #pragma unroll
-    for (int j = 0; j < mmq_x; j += nwarps) {
-        const int col_dst = col_dst_0 + j + threadIdx.y;
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
+        int i = i0 + i_offset;
 
-        if (col_dst >= ncols_dst) {
-            return;
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
         }
 
-#pragma unroll
-        for (int i = 0; i < mmq_y; i += WARP_SIZE) {
-            const int row_dst = row_dst_0 + threadIdx.x + i;
+        const block_q2_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
 
-            if (row_dst >= nrows_dst) {
-                continue;
-            }
-
-            dst[col_dst*nrows_dst + row_dst] = sum[i/WARP_SIZE][j/nwarps];
-        }
+        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
     }
-}
 
-#define  MMQ_X_Q4_0_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q4_0_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q4_0_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q4_0_RDNA1  64
-#define  MMQ_Y_Q4_0_RDNA1  64
-#define NWARPS_Q4_0_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q4_0_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q4_0_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q4_0_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q4_0_AMPERE 64
-#define  MMQ_Y_Q4_0_AMPERE 128
-#define NWARPS_Q4_0_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q4_0_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q4_0_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q4_0_PASCAL 8
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI2_K;
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_0_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-    mul_mat_q4_0(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI2_K) {
+        int i = (i0 + i_offset * QI2_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_0_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_0_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-    mul_mat_q<QK4_0, QR4_0, QI4_0, true, block_q4_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+        const block_q2_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_0_AMPERE;
+        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI2_K) + i / QI2_K + kbxd] = bxi->dm;
+    }
 
-    mul_mat_q<QK4_0, QR4_0, QI4_0, true, block_q4_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 4) {
+        int i = i0 + i_offset * 4 + k / (WARP_SIZE/4);
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_0_PASCAL;
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-    mul_mat_q<QK4_0, QR4_0, QI4_0, true, block_q4_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-}
+        const block_q2_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/4)) / (QI2_K/4);
 
-#define  MMQ_X_Q4_1_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q4_1_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q4_1_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q4_1_RDNA1  64
-#define  MMQ_Y_Q4_1_RDNA1  64
-#define NWARPS_Q4_1_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q4_1_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q4_1_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q4_1_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q4_1_AMPERE 64
-#define  MMQ_Y_Q4_1_AMPERE 128
-#define NWARPS_Q4_1_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q4_1_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q4_1_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q4_1_PASCAL 8
+        x_sc[i * (WARP_SIZE/4) + i / 4 + k % (WARP_SIZE/4)] = get_int_from_uint8_aligned(bxi->scales, k % (QI2_K/4));
+    }
+}
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_1_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#elif __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_1_PASCAL, 2)
-#endif // __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
-    mul_mat_q4_1(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_1_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_1_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int kbx = k / QI2_K;
+    const int ky  = (k % QI2_K) * QR2_K;
+    const float * y_df = (const float *) y_ds;
 
-    mul_mat_q<QK4_1, QR4_1, QI4_1, true, block_q4_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_1<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    int v[QR2_K*VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ];
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_1_AMPERE;
+    const int kqsx = i * (WARP_SIZE + 1) + kbx*QI2_K + (QI2_K/2) * (ky/(2*QI2_K)) + ky % (QI2_K/2);
+    const int shift = 2 * ((ky % (2*QI2_K)) / (QI2_K/2));
 
-    mul_mat_q<QK4_1, QR4_1, QI4_1, true, block_q4_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_1<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#pragma unroll
+    for (int l = 0; l < QR2_K*VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ; ++l) {
+        v[l] = (x_ql[kqsx + l] >> shift) & 0x03030303;
+    }
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_1_PASCAL;
+    const uint8_t * scales = ((const uint8_t *) &x_sc[i * (WARP_SIZE/4) + i/4 + kbx*4]) + ky/4;
 
-    mul_mat_q<QK4_1, QR4_1, QI4_1, true, block_q4_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_1<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int index_y = j * WARP_SIZE + (QR2_K*k) % WARP_SIZE;
+    return vec_dot_q2_K_q8_1_impl_mmq(v, &y_qs[index_y], scales, x_dm[i * (WARP_SIZE/QI2_K) + i/QI2_K + kbx], y_df[index_y/QI8_1]);
 }
 
-#define  MMQ_X_Q5_0_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q5_0_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q5_0_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q5_0_RDNA1  64
-#define  MMQ_Y_Q5_0_RDNA1  64
-#define NWARPS_Q5_0_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q5_0_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q5_0_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q5_0_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q5_0_AMPERE 128
-#define  MMQ_Y_Q5_0_AMPERE 64
-#define NWARPS_Q5_0_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q5_0_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q5_0_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q5_0_PASCAL 8
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q3_K_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q5_0_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-    mul_mat_q5_0(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+    const block_q3_K * bq3_K = (const block_q3_K *) vbq;
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_0_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_0_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int bq8_offset = QR3_K * (iqs / (QI3_K/2));
+    const int scale_offset = iqs - iqs % QI8_1 + (iqs % QI8_1) / (QI8_1/2);
 
-    mul_mat_q<QK5_0, QR5_0, QI5_0, false, block_q5_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    const float d = bq3_K->d;
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_0_AMPERE;
+    const int vl = get_int_from_uint8(bq3_K->qs, iqs);
 
-    mul_mat_q<QK5_0, QR5_0, QI5_0, false, block_q5_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    // invert the mask with ~ so that a 0/1 results in 4/0 being subtracted
+    const int vh = ~get_int_from_uint8(bq3_K->hmask, iqs % (QI3_K/2)) >> bq8_offset;
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_0_PASCAL;
+    int    u[QR3_K];
+    float d8[QR3_K];
 
-    mul_mat_q<QK5_0, QR5_0, QI5_0, false, block_q5_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < QR3_K; ++i) {
+        u[i]  = get_int_from_int8_aligned(bq8_1[bq8_offset + i].qs, iqs % QI8_1);
+        d8[i] = __low2float(bq8_1[bq8_offset + i].ds);
+    }
+
+    return vec_dot_q3_K_q8_1_impl_mmvq(vl, vh, u, bq3_K->scales, scale_offset, d, d8);
 }
 
-#define  MMQ_X_Q5_1_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q5_1_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q5_1_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q5_1_RDNA1  64
-#define  MMQ_Y_Q5_1_RDNA1  64
-#define NWARPS_Q5_1_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q5_1_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q5_1_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q5_1_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q5_1_AMPERE 128
-#define  MMQ_Y_Q5_1_AMPERE 64
-#define NWARPS_Q5_1_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q5_1_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q5_1_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q5_1_PASCAL 8
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q3_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q5_1_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-mul_mat_q5_1(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
+    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI3_K) + mmq_y/QI3_K];
+    __shared__ int   tile_x_qh[mmq_y * (WARP_SIZE/2)     + mmq_y/2];
+    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/4)     + mmq_y/4];
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_1_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_1_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    *x_ql = tile_x_ql;
+    *x_dm = tile_x_dm;
+    *x_qh = tile_x_qh;
+    *x_sc = tile_x_sc;
+}
 
-    mul_mat_q<QK5_1, QR5_1, QI5_1, true, block_q5_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_1<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q3_K(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_1_AMPERE;
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-    mul_mat_q<QK5_1, QR5_1, QI5_1, true, block_q5_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_1<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    const int kbx  = k / QI3_K;
+    const int kqsx = k % QI3_K;
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_1_PASCAL;
+    const block_q3_K * bx0 = (const block_q3_K *) vx;
 
-    mul_mat_q<QK5_1, QR5_1, QI5_1, true, block_q5_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_1<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-}
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
+        int i = i0 + i_offset;
 
-#define  MMQ_X_Q8_0_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q8_0_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q8_0_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q8_0_RDNA1  64
-#define  MMQ_Y_Q8_0_RDNA1  64
-#define NWARPS_Q8_0_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q8_0_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q8_0_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q8_0_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q8_0_AMPERE 128
-#define  MMQ_Y_Q8_0_AMPERE 64
-#define NWARPS_Q8_0_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q8_0_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q8_0_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q8_0_PASCAL 8
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q8_0_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-    mul_mat_q8_0(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+        const block_q3_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q8_0_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q8_0_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8(bxi->qs, kqsx);
+    }
 
-    mul_mat_q<QK8_0, QR8_0, QI8_0, false, block_q8_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q8_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q8_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI3_K;
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;
+    float * x_dmf = (float *) x_dm;
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q8_0_AMPERE;
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI3_K) {
+        int i = (i0 + i_offset * QI3_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
 
-    mul_mat_q<QK8_0, QR8_0, QI8_0, false, block_q8_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q8_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q8_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q8_0_PASCAL;
+        const block_q3_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
 
-    mul_mat_q<QK8_0, QR8_0, QI8_0, false, block_q8_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q8_0<mmq_y>,
-        load_tiles_q8_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-}
+        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI3_K) + i / QI3_K + kbxd] = bxi->d;
+    }
 
-#define  MMQ_X_Q2_K_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q2_K_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q2_K_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q2_K_RDNA1  128
-#define  MMQ_Y_Q2_K_RDNA1  32
-#define NWARPS_Q2_K_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q2_K_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q2_K_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q2_K_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q2_K_AMPERE 64
-#define  MMQ_Y_Q2_K_AMPERE 128
-#define NWARPS_Q2_K_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q2_K_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q2_K_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q2_K_PASCAL 8
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 2) {
+        int i = i0 + i_offset * 2 + k / (WARP_SIZE/2);
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q2_K_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-mul_mat_q2_K(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q2_K_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q2_K_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+        const block_q3_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/2)) / (QI3_K/2);
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR2_K, QI2_K, false, block_q2_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q2_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q2_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+        // invert the mask with ~ so that a 0/1 results in 4/0 being subtracted
+        x_qh[i * (WARP_SIZE/2) + i / 2 + k % (WARP_SIZE/2)] = ~get_int_from_uint8(bxi->hmask, k % (QI3_K/2));
+    }
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q2_K_AMPERE;
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 4) {
+        int i = i0 + i_offset * 4 + k / (WARP_SIZE/4);
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR2_K, QI2_K, false, block_q2_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q2_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q2_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q2_K_PASCAL;
+        const block_q3_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/4)) / (QI3_K/4);
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR2_K, QI2_K, false, block_q2_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q2_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q2_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-}
+        const int ksc = k % (QI3_K/4);
 
-#define  MMQ_X_Q3_K_RDNA2  128
-#define  MMQ_Y_Q3_K_RDNA2  64
-#define NWARPS_Q3_K_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q3_K_RDNA1  32
-#define  MMQ_Y_Q3_K_RDNA1  128
-#define NWARPS_Q3_K_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q3_K_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q3_K_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q3_K_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q3_K_AMPERE 128
-#define  MMQ_Y_Q3_K_AMPERE 128
-#define NWARPS_Q3_K_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q3_K_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q3_K_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q3_K_PASCAL 8
+        const int ksc_low = ksc % (QI3_K/8);
+        const int shift_low = 4 * (ksc / (QI3_K/8));
+        const int sc_low = (get_int_from_uint8(bxi->scales, ksc_low) >> shift_low) & 0x0F0F0F0F;
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q3_K_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#elif __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q3_K_PASCAL, 2)
-#endif // __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
-    mul_mat_q3_K(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+        const int ksc_high = QI3_K/8;
+        const int shift_high = 2 * ksc;
+        const int sc_high = ((get_int_from_uint8(bxi->scales, ksc_high) >> shift_high) << 4) & 0x30303030;
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q3_K_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q3_K_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+        const int sc = __vsubss4(sc_low | sc_high, 0x20202020);
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR3_K, QI3_K, false, block_q3_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q3_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q3_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+        x_sc[i * (WARP_SIZE/4) + i / 4 + k % (WARP_SIZE/4)] = sc;
+    }
+}
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q3_K_AMPERE;
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR3_K, QI3_K, false, block_q3_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q3_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q3_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    const int kbx  = k / QI3_K;
+    const int ky  = (k % QI3_K) * QR3_K;
+    const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
+    const float * y_df  = (const float *) y_ds;
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q3_K_PASCAL;
+    const int8_t * scales = ((const int8_t *) (x_sc + i * (WARP_SIZE/4) + i/4 + kbx*4)) + ky/4;
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR3_K, QI3_K, false, block_q3_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q3_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q3_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    int v[QR3_K*VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ];
+
+#pragma unroll
+    for (int l = 0; l < QR3_K*VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ; ++l) {
+        const int kqsx = i * (WARP_SIZE + 1) + kbx*QI3_K + (QI3_K/2) * (ky/(2*QI3_K)) + ky % (QI3_K/2);
+        const int shift = 2 * ((ky % 32) / 8);
+        const int vll = (x_ql[kqsx + l] >> shift) & 0x03030303;
+
+        const int vh = x_qh[i * (WARP_SIZE/2) + i/2 + kbx * (QI3_K/2) + (ky+l)%8] >> ((ky+l) / 8);
+        const int vlh = (vh << 2) & 0x04040404;
+
+        v[l] = __vsubss4(vll, vlh);
+    }
+
+    const int index_y = j * WARP_SIZE + (k*QR3_K) % WARP_SIZE;
+    return vec_dot_q3_K_q8_1_impl_mmq(v, &y_qs[index_y], scales, x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI3_K) + i/QI3_K + kbx], y_df[index_y/QI8_1]);
 }
 
-#define  MMQ_X_Q4_K_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q4_K_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q4_K_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q4_K_RDNA1  32
-#define  MMQ_Y_Q4_K_RDNA1  64
-#define NWARPS_Q4_K_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q4_K_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q4_K_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q4_K_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q4_K_AMPERE 64
-#define  MMQ_Y_Q4_K_AMPERE 128
-#define NWARPS_Q4_K_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q4_K_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q4_K_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q4_K_PASCAL 8
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_K_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_K_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#elif __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_K_PASCAL, 2)
-#endif // __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
-    mul_mat_q4_K(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+#ifndef GGML_QKK_64
+    const block_q4_K * bq4_K = (const block_q4_K *) vbq;
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_K_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_K_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    int    v[2];
+    int    u[2*QR4_K];
+    float d8[QR4_K];
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR4_K, QI4_K, true, block_q4_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    // iqs is in 0,2..30. bq8_offset = iqs/4 -> bq8_offset = 0, 2, 4, 6
+    const int bq8_offset = QR4_K * ((iqs/2) / (QI8_1/2));
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_K_AMPERE;
+    // iqs = 0....3 -> bq8_offset = 0, want q4_offset = 0, 4, 8, 12
+    // iqs = 4....7 -> bq8_offset = 2, want q4_offset = 32, 36, 40, 44
+    // iqs = 8...11 -> bq8_offset = 4, want q4_offset = 64, 68, 72, 76
+    // iqs = 12..15 -> bq8_offset = 6, want q4_offset = 96, 100, 104, 108
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR4_K, QI4_K, true, block_q4_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    const int * q4 = (const int *)(bq4_K->qs + 16 * bq8_offset + 4 * ((iqs/2)%4));
+    v[0] = q4[0];
+    v[1] = q4[4];
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q4_K_PASCAL;
+    const uint16_t * scales = (const uint16_t *)bq4_K->scales;
+    uint16_t aux[2];
+    const int j = bq8_offset/2;
+    if (j < 2) {
+        aux[0] = scales[j+0] & 0x3f3f;
+        aux[1] = scales[j+2] & 0x3f3f;
+    } else {
+        aux[0] = ((scales[j+2] >> 0) & 0x0f0f) | ((scales[j-2] & 0xc0c0) >> 2);
+        aux[1] = ((scales[j+2] >> 4) & 0x0f0f) | ((scales[j-0] & 0xc0c0) >> 2);
+    }
+    const uint8_t * sc = (const uint8_t *)aux;
+    const uint8_t * m  = sc + 2;
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR4_K, QI4_K, true, block_q4_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q4_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-}
+    for (int i = 0; i < QR4_K; ++i) {
+        const block_q8_1 * bq8i = bq8_1 + bq8_offset + i;
+        d8[i] = __low2float(bq8i->ds);
 
-#define  MMQ_X_Q5_K_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q5_K_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q5_K_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q5_K_RDNA1  32
-#define  MMQ_Y_Q5_K_RDNA1  64
-#define NWARPS_Q5_K_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q5_K_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q5_K_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q5_K_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q5_K_AMPERE 64
-#define  MMQ_Y_Q5_K_AMPERE 128
-#define NWARPS_Q5_K_AMPERE 4
-#endif
-#define  MMQ_X_Q5_K_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q5_K_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q5_K_PASCAL 8
+        const int * q8 = (const int *)bq8i->qs + ((iqs/2)%4);
+        u[2*i+0] = q8[0];
+        u[2*i+1] = q8[4];
+    }
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q5_K_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-mul_mat_q5_K(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+    return vec_dot_q4_K_q8_1_impl_vmmq(v, u, sc, m, bq4_K->dm, d8);
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_K_RDNA2;
 #else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_K_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR5_K, QI5_K, true, block_q5_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    const block_q4_K * bq4_K = (const block_q4_K *) vbq;
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_K_AMPERE;
+    float sumf_d = 0.0f;
+    float sumf_m = 0.0f;
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR5_K, QI5_K, true, block_q5_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    uint16_t aux16[2];
+    const uint8_t * s = (const uint8_t *)aux16;
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q5_K_PASCAL;
+    const uint16_t * a = (const uint16_t *)bq4_K->scales;
+    aux16[0] = a[0] & 0x0f0f;
+    aux16[1] = (a[0] >> 4) & 0x0f0f;
+
+    const float dall = bq4_K->dm[0];
+    const float dmin = bq4_K->dm[1];
+
+    const float d8_1 = __low2float(bq8_1[0].ds);
+    const float d8_2 = __low2float(bq8_1[1].ds);
+
+    const int ui1 = *((const int *)bq8_1[0].qs + (iqs/2));
+    const int ui2 = *((const int *)bq8_1[0].qs + (iqs/2) + 4);
+    const int ui3 = *((const int *)bq8_1[1].qs + (iqs/2));
+    const int ui4 = *((const int *)bq8_1[1].qs + (iqs/2) + 4);
+
+    const int * q4 = (const int *)bq4_K->qs + (iqs/2);
+    const int v1 = q4[0];
+    const int v2 = q4[4];
+
+    const int dot1 = __dp4a(ui2, v2 & 0x0f0f0f0f, __dp4a(ui1, v1 & 0x0f0f0f0f, 0));
+    const int dot2 = __dp4a(ui4, (v2 >> 4) & 0x0f0f0f0f, __dp4a(ui3, (v1 >> 4) & 0x0f0f0f0f, 0));
+    const int dot3 = __dp4a(0x01010101, ui2, __dp4a(0x01010101, ui1, 0));
+    const int dot4 = __dp4a(0x01010101, ui4, __dp4a(0x01010101, ui3, 0));
+
+    sumf_d += d8_1 * (dot1 * s[0]) + d8_2 * (dot2 * s[1]);
+    sumf_m += d8_1 * (dot3 * s[2]) + d8_2 * (dot4 * s[3]);
+
+    return dall * sumf_d - dmin * sumf_m;
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR5_K, QI5_K, true, block_q5_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q5_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 #else
-    (void) vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat;
     NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-}
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 
-#define  MMQ_X_Q6_K_RDNA2  64
-#define  MMQ_Y_Q6_K_RDNA2  128
-#define NWARPS_Q6_K_RDNA2  8
-#define  MMQ_X_Q6_K_RDNA1  32
-#define  MMQ_Y_Q6_K_RDNA1  64
-#define NWARPS_Q6_K_RDNA1  8
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-#define  MMQ_X_Q6_K_AMPERE 4
-#define  MMQ_Y_Q6_K_AMPERE 32
-#define NWARPS_Q6_K_AMPERE 4
-#else
-#define  MMQ_X_Q6_K_AMPERE 64
-#define  MMQ_Y_Q6_K_AMPERE 64
-#define NWARPS_Q6_K_AMPERE 4
 #endif
-#define  MMQ_X_Q6_K_PASCAL 64
-#define  MMQ_Y_Q6_K_PASCAL 64
-#define NWARPS_Q6_K_PASCAL 8
+}
 
-template <bool need_check> static __global__ void
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q6_K_RDNA2, 2)
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-#elif __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
-    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q6_K_PASCAL, 2)
-#endif // __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
-    mul_mat_q6_K(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
-
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_RDNA2;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_RDNA2;
-    const int nwarps = NWARPS_Q6_K_RDNA2;
-#else
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_RDNA1;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_RDNA1;
-    const int nwarps = NWARPS_Q6_K_RDNA1;
-#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
-
-    mul_mat_q<QK_K, QR6_K, QI6_K, false, block_q6_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q6_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q6_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-
-#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_AMPERE;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_AMPERE;
-    const int nwarps = NWARPS_Q6_K_AMPERE;
-
-    mul_mat_q<QK_K, QR6_K, QI6_K, false, block_q6_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q6_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q6_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q4_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
-    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_PASCAL;
-    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_PASCAL;
-    const int nwarps = NWARPS_Q6_K_PASCAL;
+    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (WARP_SIZE)       + mmq_y];
+    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI4_K) + mmq_y/QI4_K];
+    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/8)     + mmq_y/8];
 
-    mul_mat_q<QK_K, QR6_K, QI6_K, false, block_q6_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q6_K<mmq_y>,
-        load_tiles_q6_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat>
-        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-#else
-    (void) vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat;
-    NO_DEVICE_CODE;
-#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    *x_ql = tile_x_ql;
+    *x_dm = tile_x_dm;
+    *x_sc = tile_x_sc;
 }
 
-template <int ncols_y, int qk, int qi, typename block_q_t, int vdr, vec_dot_q_cuda_t vec_dot_q_cuda>
-#if !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__))
-// tell the compiler to use as many registers as it wants, see nwarps definition below
-__launch_bounds__((ncols_y <= 4 ? 4 : 2)*WARP_SIZE, 1)
-#endif // !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__))
-static __global__ void mul_mat_vec_q(
-    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q4_K(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__) && (defined(RDNA2) || defined(RDNA3))
-    constexpr int nwarps              = 1;
-    constexpr int rows_per_cuda_block = 1;
-#else
-    constexpr int nwarps              = ncols_y <= 4 ? 4 : 2;
-    constexpr int rows_per_cuda_block = ncols_y == 1 ? 1 : 2;
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__) && !defined(RDNA2) && !defined(RDNA3)
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-    const     int tid = WARP_SIZE*threadIdx.y + threadIdx.x;
-    const     int row0 = rows_per_cuda_block*blockIdx.x;
-    const     int blocks_per_row_x = ncols_x / qk;
-    const     int blocks_per_col_y = nrows_y / QK8_1;
-    constexpr int blocks_per_iter = vdr * nwarps*WARP_SIZE / qi;
+    const int kbx  = k / QI4_K; // == 0 if QK_K == 256
+    const int kqsx = k % QI4_K; // == k if QK_K == 256
 
-// partial sum for each thread
-    float tmp[ncols_y][rows_per_cuda_block] = {0.0f};
+    const block_q4_K * bx0 = (const block_q4_K *) vx;
 
-    const block_q_t  * x = (const block_q_t  *) vx;
-    const block_q8_1 * y = (const block_q8_1 *) vy;
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
+        int i = i0 + i_offset;
 
-    for (int kbx = tid / (qi/vdr); kbx < blocks_per_row_x; kbx += blocks_per_iter) {
-        const int kby = kbx * (qk/QK8_1); // y block index that aligns with kbx
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-        // x block quant index when casting the quants to int
-        const int kqs = vdr * (tid % (qi/vdr));
+        const block_q4_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
 
-#pragma unroll
-        for (int j = 0; j < ncols_y; ++j) {
-#pragma unroll
-            for (int i = 0; i < rows_per_cuda_block; ++i) {
-                tmp[j][i] += vec_dot_q_cuda(
-                    &x[kbx + (row0 + i)*blocks_per_row_x], &y[j*blocks_per_col_y + kby], kqs);
-            }
-        }
+        x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k] = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
     }
 
-    __shared__ float tmp_shared[nwarps-1 > 0 ? nwarps-1 : 1][ncols_y][rows_per_cuda_block][WARP_SIZE];
-    if (threadIdx.y > 0) {
-#pragma unroll
-        for (int j = 0; j < ncols_y; ++j) {
-#pragma unroll
-            for (int i = 0; i < rows_per_cuda_block; ++i) {
-                tmp_shared[threadIdx.y-1][j][i][threadIdx.x] = tmp[j][i];
-            }
-        }
-    }
-    __syncthreads();
-    if (threadIdx.y > 0) {
-        return;
-    }
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI4_K; // == 1 if QK_K == 256
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;          // == 0 if QK_K == 256
 
-    // sum up partial sums and write back result
 #pragma unroll
-    for (int j = 0; j < ncols_y; ++j) {
-#pragma unroll
-        for (int i = 0; i < rows_per_cuda_block; ++i) {
-#pragma unroll
-            for (int l = 0; l < nwarps-1; ++l) {
-                tmp[j][i] += tmp_shared[l][j][i][threadIdx.x];
-            }
-            tmp[j][i] = warp_reduce_sum(tmp[j][i]);
-        }
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI4_K) {
+        int i = (i0 + i_offset * QI4_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
 
-        if (threadIdx.x < rows_per_cuda_block) {
-            dst[j*nrows_dst + row0 + threadIdx.x] = tmp[j][threadIdx.x];
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
         }
-    }
-}
 
-template <int qk, int qr, dequantize_kernel_t dequantize_kernel>
-static __global__ void dequantize_mul_mat_vec(const void * __restrict__ vx, const dfloat * __restrict__ y, float * __restrict__ dst, const int ncols, const int nrows) {
-    // qk = quantized weights per x block
-    // qr = number of quantized weights per data value in x block
-    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
+        const block_q4_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
 
-    if (row >= nrows) {
-        return;
+#if QK_K == 256
+        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_K) + i / QI4_K + kbxd] = bxi->dm;
+#else
+        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_K) + i / QI4_K + kbxd] = {bxi->dm[0], bxi->dm[1]};
+#endif
     }
 
-    const int tid = threadIdx.x;
-
-    const int iter_stride = 2*GGML_CUDA_DMMV_X;
-    const int vals_per_iter = iter_stride / WARP_SIZE; // num quantized vals per thread and i iter
-    const int y_offset = qr == 1 ? 1 : qk/2;
-
-// partial sum for each thread
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    half2 tmp = {0.0f, 0.0f}; // two sums for f16 to take advantage of half2 intrinsics
-#else
-    float tmp = 0.0f;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 8) {
+        int i = (i0 + i_offset * 8 + k / (WARP_SIZE/8)) % mmq_y;
 
-    for (int i = 0; i < ncols; i += iter_stride) {
-        const int col = i + vals_per_iter*tid;
-        const int ib = (row*ncols + col)/qk; // x block index
-        const int iqs = (col%qk)/qr; // x quant index
-        const int iybs = col - col%qk; // y block start index
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-// processing >2 values per i iter is faster for fast GPUs
-#pragma unroll
-        for (int j = 0; j < vals_per_iter; j += 2) {
-            // process 2 vals per j iter
+        const block_q4_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/8)) / (QI4_K/8);
 
-            // dequantize
-            // for qr = 2 the iqs needs to increase by 1 per j iter because 2 weights per data val
-            dfloat2 v;
-            dequantize_kernel(vx, ib, iqs + j/qr, v);
+        const int * scales = (const int *) bxi->scales;
 
-            // matrix multiplication
-            // for qr = 2 the y index needs to increase by 1 per j iter because of y_offset = qk/2
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-            tmp += __hmul2(v, {
-                y[iybs + iqs + j/qr + 0],
-                y[iybs + iqs + j/qr + y_offset]
-            });
-#else
-            tmp += v.x * y[iybs + iqs + j/qr + 0];
-            tmp += v.y * y[iybs + iqs + j/qr + y_offset];
-#endif // GGML_CUDA_F16
-        }
-    }
+        const int ksc = k % (WARP_SIZE/8);
 
-    // sum up partial sums and write back result
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+        // scale arrangement after the following two lines: sc0,...,sc3, sc4,...,sc7, m0,...,m3, m4,...,m8
+        int scales8 = (scales[(ksc%2) + (ksc!=0)] >> (4 * (ksc & (ksc/2)))) & 0x0F0F0F0F; // lower 4 bits
+        scales8    |= (scales[ksc/2]              >> (2 * (ksc % 2)))       & 0x30303030; // upper 2 bits
 
-    if (tid == 0) {
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-        dst[row] = tmp.x + tmp.y;
-#else
-        dst[row] = tmp;
-#endif // GGML_CUDA_F16
+        x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i / 8 + ksc] = scales8;
     }
 }
 
-static __global__ void mul_mat_p021_f16_f32(
-    const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ y, float * __restrict__ dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int nchannels_x, const int nchannels_y) {
-
-    const half * x = (const half *) vx;
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-    const int row_x = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
-    const int channel = blockDim.z*blockIdx.z + threadIdx.z;
-    const int channel_x = channel / (nchannels_y / nchannels_x);
+    const uint8_t * sc = ((const uint8_t *) &x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i/8 + k/16]) + 2*((k % 16) / 8);
 
-    const int nrows_y = ncols_x;
-    const int nrows_dst = nrows_x;
-    const int row_dst = row_x;
+    const int index_y = j * WARP_SIZE + (QR4_K*k) % WARP_SIZE;
+    return vec_dot_q4_K_q8_1_impl_mmq(&x_ql[i * (WARP_SIZE + 1) + k], &y_qs[index_y], sc, sc+8,
+                                      x_dm[i * (WARP_SIZE/QI4_K) + i/QI4_K], &y_ds[index_y/QI8_1]);
+}
 
-    float tmp = 0.0f;
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_K_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
 
-    for (int col_x0 = 0; col_x0 < ncols_x; col_x0 += blockDim.x) {
-        const int col_x = col_x0 + threadIdx.x;
+#ifndef GGML_QKK_64
+    const block_q5_K * bq5_K = (const block_q5_K *) vbq;
 
-        if (col_x >= ncols_x) {
-            break;
-        }
+    int   vl[2];
+    int   vh[2];
+    int    u[2*QR5_K];
+    float d8[QR5_K];
 
-        // x is transposed and permuted
-        const int ix = row_x*nchannels_x*ncols_x + channel_x*ncols_x + col_x;
-        const float xi = __half2float(x[ix]);
+    const int bq8_offset = QR5_K * ((iqs/2) / (QI8_1/2));
+    const int * ql = (const int *)(bq5_K->qs + 16 * bq8_offset + 4 * ((iqs/2)%4));
+    const int * qh = (const int *)(bq5_K->qh + 4 * ((iqs/2)%4));
 
-        const int row_y = col_x;
+    vl[0] = ql[0];
+    vl[1] = ql[4];
 
-        // y is not transposed but permuted
-        const int iy = channel*nrows_y + row_y;
+    vh[0] = qh[0] >> bq8_offset;
+    vh[1] = qh[4] >> bq8_offset;
 
-        tmp += xi * y[iy];
+    const uint16_t * scales = (const uint16_t *)bq5_K->scales;
+    uint16_t aux[2];
+    const int j = bq8_offset/2;
+    if (j < 2) {
+        aux[0] = scales[j+0] & 0x3f3f;
+        aux[1] = scales[j+2] & 0x3f3f;
+    } else {
+        aux[0] = ((scales[j+2] >> 0) & 0x0f0f) | ((scales[j-2] & 0xc0c0) >> 2);
+        aux[1] = ((scales[j+2] >> 4) & 0x0f0f) | ((scales[j-0] & 0xc0c0) >> 2);
     }
+    const uint8_t * sc = (const uint8_t *)aux;
+    const uint8_t * m  = sc + 2;
 
-    // dst is not transposed and not permuted
-    const int idst = channel*nrows_dst + row_dst;
-
-    // sum up partial sums and write back result
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < QR5_K; ++i) {
+        const block_q8_1 * bq8i = bq8_1 + bq8_offset + i;
+        d8[i] = __low2float(bq8i->ds);
 
-    if (threadIdx.x == 0) {
-        dst[idst] = tmp;
+        const int * q8 = (const int *)bq8i->qs + ((iqs/2)%4);
+        u[2*i+0] = q8[0];
+        u[2*i+1] = q8[4];
     }
-}
 
-static __global__ void mul_mat_vec_nc_f16_f32( // nc == non-contiguous
-    const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ y, float * __restrict__ dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int row_stride_x, const int channel_stride_x, const int channel_x_divisor) {
+    return vec_dot_q5_K_q8_1_impl_vmmq(vl, vh, u, sc, m, bq5_K->dm, d8);
 
-    const half * x = (const half *) vx;
+#else
 
-    const int row_x     = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
-    const int channel   = blockDim.z*blockIdx.z + threadIdx.z;
-    const int channel_x = channel / channel_x_divisor;
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    const block_q5_K * bq5_K = (const block_q5_K *) vbq;
 
-    const int nrows_y   = ncols_x;
-    const int nrows_dst = nrows_x;
-    const int row_dst   = row_x;
+    const int8_t * s = bq5_K->scales;
 
-    const int idst = channel*nrows_dst + row_dst;
+    const float d = bq5_K->d;
 
-    float tmp = 0.0f;
+    const float d8_1 = __low2half(bq8_1[0].ds);
+    const float d8_2 = __low2half(bq8_1[1].ds);
 
-    for (int col_x0 = 0; col_x0 < ncols_x; col_x0 += blockDim.x) {
-        const int col_x = col_x0 + threadIdx.x;
+    const int ui1 = *((const int *)bq8_1[0].qs + (iqs/2));
+    const int ui2 = *((const int *)bq8_1[0].qs + (iqs/2) + 4);
+    const int ui3 = *((const int *)bq8_1[1].qs + (iqs/2));
+    const int ui4 = *((const int *)bq8_1[1].qs + (iqs/2) + 4);
 
-        if (col_x >= ncols_x) {
-            break;
-        }
+    const int * ql = (const int *)bq5_K->qs + (iqs/2);
+    const int vl1 = ql[0];
+    const int vl2 = ql[4];
 
-        const int row_y = col_x;
+    const int step = 4 * (iqs/2); // 0, 4, 8, 12
+    const int im = step/8; // = 0 for iqs = 0, 2, = 1 for iqs = 4, 6
+    const int in = step%8; // 0, 4, 0, 4
+    const int vh = (*((const int *)(bq5_K->qh + in))) >> im;
 
-        const int ix = channel_x*channel_stride_x + row_x*row_stride_x + col_x;
-        const int iy = channel*nrows_y + row_y;
+    const int v1 = (((vh << 4) & 0x10101010) ^ 0x10101010) | ((vl1 >> 0) & 0x0f0f0f0f);
+    const int v2 = (((vh << 2) & 0x10101010) ^ 0x10101010) | ((vl2 >> 0) & 0x0f0f0f0f);
+    const int v3 = (((vh >> 0) & 0x10101010) ^ 0x10101010) | ((vl1 >> 4) & 0x0f0f0f0f);
+    const int v4 = (((vh >> 2) & 0x10101010) ^ 0x10101010) | ((vl2 >> 4) & 0x0f0f0f0f);
 
-        const float xi = __half2float(x[ix]);
+    const float sumf_d = d8_1 * (__dp4a(ui1, v1, 0) * s[0] + __dp4a(ui2, v2, 0) * s[1])
+                       + d8_2 * (__dp4a(ui3, v3, 0) * s[2] + __dp4a(ui4, v4, 0) * s[3]);
 
-        tmp += xi * y[iy];
-    }
+    return d * sumf_d;
 
-    // sum up partial sums and write back result
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+#else
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
 
-    if (threadIdx.x == 0) {
-        dst[idst] = tmp;
-    }
+#endif
 }
 
-static __device__ void cpy_1_f32_f32(const char * cxi, char * cdsti) {
-    const float * xi = (const float *) cxi;
-    float * dsti = (float *) cdsti;
-
-    *dsti = *xi;
-}
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q5_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-static __device__ void cpy_1_f32_f16(const char * cxi, char * cdsti) {
-    const float * xi = (const float *) cxi;
-    half * dsti = (half *) cdsti;
+    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (2*WARP_SIZE)     + mmq_y];
+    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI5_K) + mmq_y/QI5_K];
+    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/8)     + mmq_y/8];
 
-    *dsti = __float2half(*xi);
+    *x_ql = tile_x_ql;
+    *x_dm = tile_x_dm;
+    *x_sc = tile_x_sc;
 }
 
-static __device__ void cpy_1_f16_f16(const char * cxi, char * cdsti) {
-    const half * xi = (const half *) cxi;
-    half * dsti = (half *) cdsti;
-
-    *dsti = *xi;
-}
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q5_K(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-static __device__ void cpy_1_f16_f32(const char * cxi, char * cdsti) {
-    const half * xi = (const half *) cxi;
-    float * dsti = (float *) cdsti;
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-    *dsti = *xi;
-}
+    const int kbx  = k / QI5_K; // == 0 if QK_K == 256
+    const int kqsx = k % QI5_K; // == k if QK_K == 256
 
-template <cpy_kernel_t cpy_1>
-static __global__ void cpy_f32_f16(const char * cx, char * cdst, const int ne,
-                                   const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-                                   const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11,
-                                   const int nb12, const int nb13) {
-    const int64_t i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    const block_q5_K * bx0 = (const block_q5_K *) vx;
 
-    if (i >= ne) {
-        return;
-    }
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
+        int i = i0 + i_offset;
 
-    // determine indices i03/i13, i02/i12, i01/i11, i00/i10 as a function of index i of flattened tensor
-    // then combine those indices with the corresponding byte offsets to get the total offsets
-    const int64_t i03 = i/(ne00 * ne01 * ne02);
-    const int64_t i02 = (i - i03*ne00*ne01*ne02 )/ (ne00*ne01);
-    const int64_t i01 = (i - i03*ne00*ne01*ne02  -  i02*ne01*ne00) / ne00;
-    const int64_t i00 = i - i03*ne00*ne01*ne02 - i02*ne01*ne00 - i01*ne00;
-    const int64_t x_offset = i00*nb00 + i01*nb01 + i02*nb02 + i03 * nb03;
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-    const int64_t i13 = i/(ne10 * ne11 * ne12);
-    const int64_t i12 = (i - i13*ne10*ne11*ne12) / (ne10*ne11);
-    const int64_t i11 = (i - i13*ne10*ne11*ne12 - i12*ne10*ne11) / ne10;
-    const int64_t i10 = i - i13*ne10*ne11*ne12 - i12*ne10*ne11 - i11*ne10;
-    const int64_t dst_offset = i10*nb10 + i11*nb11 + i12*nb12 + i13 * nb13;
+        const block_q5_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
+        const int ky = QR5_K*kqsx;
 
-    cpy_1(cx + x_offset, cdst + dst_offset);
-}
+        const int ql = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qs, kqsx);
+        const int ql0 = (ql >> 0) & 0x0F0F0F0F;
+        const int ql1 = (ql >> 4) & 0x0F0F0F0F;
 
-static __device__ void cpy_blck_f32_q8_0(const char * cxi, char * cdsti) {
-    const float * xi = (const float *) cxi;
-    block_q8_0 * dsti = (block_q8_0 *) cdsti;
+        const int qh = get_int_from_uint8_aligned(bxi->qh, kqsx % (QI5_K/4));
+        const int qh0 = ((qh >> (2 * (kqsx / (QI5_K/4)) + 0)) << 4) & 0x10101010;
+        const int qh1 = ((qh >> (2 * (kqsx / (QI5_K/4)) + 1)) << 4) & 0x10101010;
 
-    float amax = 0.0f; // absolute max
+        const int kq0 = ky - ky % (QI5_K/2) + k % (QI5_K/4) + 0;
+        const int kq1 = ky - ky % (QI5_K/2) + k % (QI5_K/4) + (QI5_K/4);
 
-    for (int j = 0; j < QK8_0; j++) {
-        const float v = xi[j];
-        amax = fmaxf(amax, fabsf(v));
+        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + kq0] = ql0 | qh0;
+        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + kq1] = ql1 | qh1;
     }
 
-    const float d = amax / ((1 << 7) - 1);
-    const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI5_K; // == 1 if QK_K == 256
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;          // == 0 if QK_K == 256
 
-    dsti->d = d;
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI5_K) {
+        int i = (i0 + i_offset * QI5_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
 
-    for (int j = 0; j < QK8_0; ++j) {
-        const float x0 = xi[j]*id;
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-        dsti->qs[j] = roundf(x0);
-    }
-}
+        const block_q5_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
 
-static __device__ void cpy_blck_f32_q4_0(const char * cxi, char * cdsti) {
-    const float * xi = (const float *) cxi;
-    block_q4_0 * dsti = (block_q4_0 *) cdsti;
+#if QK_K == 256
+        x_dm[i * (WARP_SIZE/QI5_K) + i / QI5_K + kbxd] = bxi->dm;
+#endif
+    }
 
-    float amax = 0.0f;
-    float vmax = 0.0f;
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 8) {
+        int i = (i0 + i_offset * 8 + k / (WARP_SIZE/8)) % mmq_y;
 
-    for (int j = 0; j < QK4_0; ++j) {
-        const float v = xi[j];
-        if (amax < fabsf(v)) {
-            amax = fabsf(v);
-            vmax = v;
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
         }
-    }
 
-    const float d  = vmax / -8;
-    const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
+        const block_q5_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/8)) / (QI5_K/8);
 
-    dsti->d = d;
+        const int * scales = (const int *) bxi->scales;
 
-    for (int j = 0; j < QK4_0/2; ++j) {
-        const float x0 = xi[0       + j]*id;
-        const float x1 = xi[QK4_0/2 + j]*id;
+        const int ksc = k % (WARP_SIZE/8);
 
-        const uint8_t xi0 = min(15, (int8_t)(x0 + 8.5f));
-        const uint8_t xi1 = min(15, (int8_t)(x1 + 8.5f));
+        // scale arrangement after the following two lines: sc0,...,sc3, sc4,...,sc7, m0,...,m3, m4,...,m8
+        int scales8 = (scales[(ksc%2) + (ksc!=0)] >> (4 * (ksc & (ksc/2)))) & 0x0F0F0F0F; // lower 4 bits
+        scales8    |= (scales[ksc/2]              >> (2 * (ksc % 2)))       & 0x30303030; // upper 2 bits
 
-        dsti->qs[j]  = xi0;
-        dsti->qs[j] |= xi1 << 4;
+        x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i / 8 + ksc] = scales8;
     }
 }
 
-static __device__ void cpy_blck_f32_q4_1(const char * cxi, char * cdsti) {
-    const float * xi = (const float *) cxi;
-    block_q4_1 * dsti = (block_q4_1 *) cdsti;
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-    float vmin = FLT_MAX;
-    float vmax = -FLT_MAX;
+    const uint8_t * sc = ((const uint8_t *) &x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i/8 + k/16]) + 2 * ((k % 16) / 8);
 
-    for (int j = 0; j < QK4_1; ++j) {
-        const float v = xi[j];
+    const int index_x = i * (QR5_K*WARP_SIZE + 1) +  QR5_K*k;
+    const int index_y = j * WARP_SIZE             + (QR5_K*k) % WARP_SIZE;
+    return vec_dot_q5_K_q8_1_impl_mmq(&x_ql[index_x], &y_qs[index_y], sc, sc+8,
+                                      x_dm[i * (WARP_SIZE/QI5_K) + i/QI5_K], &y_ds[index_y/QI8_1]);
+}
 
-        if (v < vmin) vmin = v;
-        if (v > vmax) vmax = v;
-    }
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q6_K_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
 
-    const float d  = (vmax - vmin) / ((1 << 4) - 1);
-    const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
+    const block_q6_K * bq6_K = (const block_q6_K *) vbq;
 
-    dsti->dm.x = d;
-    dsti->dm.y = vmin;
+    const int bq8_offset = 2 * QR6_K * (iqs / (QI6_K/2)) + (iqs % (QI6_K/2)) / (QI6_K/4);
+    const int scale_offset = (QI6_K/4) * (iqs / (QI6_K/2)) + (iqs % (QI6_K/2)) / (QI6_K/8);
+    const int vh_shift = 2 * ((iqs % (QI6_K/2)) / (QI6_K/4));
 
-    for (int j = 0; j < QK4_1/2; ++j) {
-        const float x0 = (xi[0       + j] - vmin)*id;
-        const float x1 = (xi[QK4_1/2 + j] - vmin)*id;
-
-        const uint8_t xi0 = min(15, (int8_t)(x0 + 0.5f));
-        const uint8_t xi1 = min(15, (int8_t)(x1 + 0.5f));
+    const int vl = get_int_from_uint8(bq6_K->ql, iqs);
+    const int vh = get_int_from_uint8(bq6_K->qh, (QI6_K/4) * (iqs / (QI6_K/2)) + iqs % (QI6_K/4)) >> vh_shift;
 
-        dsti->qs[j]  = xi0;
-        dsti->qs[j] |= xi1 << 4;
-    }
-}
+    const int8_t * scales = bq6_K->scales + scale_offset;
 
-template <cpy_kernel_t cpy_blck, int qk>
-static __global__ void cpy_f32_q(const char * cx, char * cdst, const int ne,
-                                 const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-                                 const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11,
-                                 const int nb12, const int nb13) {
-    const int i = (blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x)*qk;
+    int    u[QR6_K];
+    float d8[QR6_K];
 
-    if (i >= ne) {
-        return;
+#pragma unroll
+    for (int i = 0; i < QR6_K; ++i) {
+        u[i]  = get_int_from_int8_aligned(bq8_1[bq8_offset + 2*i].qs, iqs % QI8_1);
+        d8[i] = __low2float(bq8_1[bq8_offset + 2*i].ds);
     }
 
-    const int i03 = i/(ne00 * ne01 * ne02);
-    const int i02 = (i - i03*ne00*ne01*ne02 )/ (ne00*ne01);
-    const int i01 = (i - i03*ne00*ne01*ne02  -  i02*ne01*ne00) / ne00;
-    const int i00 = i - i03*ne00*ne01*ne02 - i02*ne01*ne00 - i01*ne00;
-    const int x_offset = i00*nb00 + i01*nb01 + i02*nb02 + i03 * nb03;
-
-    const int i13 = i/(ne10 * ne11 * ne12);
-    const int i12 = (i - i13*ne10*ne11*ne12) / (ne10*ne11);
-    const int i11 = (i - i13*ne10*ne11*ne12 - i12*ne10*ne11) / ne10;
-    const int i10 = i - i13*ne10*ne11*ne12 - i12*ne10*ne11 - i11*ne10;
-    const int dst_offset = (i10/qk)*nb10 + i11*nb11 + i12*nb12 + i13*nb13;
-
-    cpy_blck(cx + x_offset, cdst + dst_offset);
-}
-
-static __device__ float rope_yarn_ramp(const float low, const float high, const int i0) {
-    const float y = (i0 / 2 - low) / max(0.001f, high - low);
-    return 1.0f - min(1.0f, max(0.0f, y));
+    return vec_dot_q6_K_q8_1_impl_mmvq(vl, vh, u, scales, bq6_K->d, d8);
 }
 
-struct rope_corr_dims {
-    float v[4];
-};
+template <int mmq_y> static __device__ __forceinline__ void allocate_tiles_q6_K(int ** x_ql, half2 ** x_dm, int ** x_qh, int ** x_sc) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-// YaRN algorithm based on LlamaYaRNScaledRotaryEmbedding.py from https://github.com/jquesnelle/yarn
-// MIT licensed. Copyright (c) 2023 Jeffrey Quesnelle and Bowen Peng.
-static __device__ void rope_yarn(
-    float theta_extrap, float freq_scale, rope_corr_dims corr_dims, int64_t i0, float ext_factor, float mscale,
-    float * cos_theta, float * sin_theta
-) {
-    // Get n-d rotational scaling corrected for extrapolation
-    float theta_interp = freq_scale * theta_extrap;
-    float theta = theta_interp;
-    if (ext_factor != 0.0f) {
-        float ramp_mix = rope_yarn_ramp(corr_dims.v[0], corr_dims.v[1], i0) * ext_factor;
-        theta = theta_interp * (1 - ramp_mix) + theta_extrap * ramp_mix;
+    __shared__ int   tile_x_ql[mmq_y * (2*WARP_SIZE)     + mmq_y];
+    __shared__ half2 tile_x_dm[mmq_y * (WARP_SIZE/QI6_K) + mmq_y/QI6_K];
+    __shared__ int   tile_x_sc[mmq_y * (WARP_SIZE/8)     + mmq_y/8];
 
-        // Get n-d magnitude scaling corrected for interpolation
-        mscale *= 1.0f + 0.1f * logf(1.0f / freq_scale);
-    }
-    *cos_theta = cosf(theta) * mscale;
-    *sin_theta = sinf(theta) * mscale;
+    *x_ql = tile_x_ql;
+    *x_dm = tile_x_dm;
+    *x_sc = tile_x_sc;
 }
 
-// rope == RoPE == rotary positional embedding
-template<typename T, bool has_pos>
-static __global__ void rope(
-    const T * x, T * dst, int ncols, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows, float freq_base,
-    float ext_factor, float attn_factor, rope_corr_dims corr_dims
-) {
-    const int col = 2*(blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y);
-
-    if (col >= ncols) {
-        return;
-    }
-
-    const int row = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
-    const int i = row*ncols + col;
-    const int i2 = row/p_delta_rows;
+template <int mmq_y, int nwarps, bool need_check> static __device__ __forceinline__ void load_tiles_q6_K(
+    const void * __restrict__ vx, int * __restrict__ x_ql, half2 * __restrict__ x_dm, int * __restrict__ x_qh,
+    int * __restrict__ x_sc, const int & i_offset, const int & i_max, const int & k, const int & blocks_per_row) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-    const int p = has_pos ? pos[i2] : 0;
-    const float theta_base = p*powf(freq_base, -float(col)/ncols);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(i_offset <  nwarps);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k >= 0);
+    GGML_CUDA_ASSUME(k <  WARP_SIZE);
 
-    float cos_theta, sin_theta;
-    rope_yarn(theta_base, freq_scale, corr_dims, col, ext_factor, attn_factor, &cos_theta, &sin_theta);
+    const int kbx  = k / QI6_K; // == 0 if QK_K == 256
+    const int kqsx = k % QI6_K; // == k if QK_K == 256
 
-    const float x0 = x[i + 0];
-    const float x1 = x[i + 1];
+    const block_q6_K * bx0 = (const block_q6_K *) vx;
 
-    dst[i + 0] = x0*cos_theta - x1*sin_theta;
-    dst[i + 1] = x0*sin_theta + x1*cos_theta;
-}
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps) {
+        int i = i0 + i_offset;
 
-template<typename T, bool has_pos>
-static __global__ void rope_neox(
-    const T * x, T * dst, int ncols, int n_dims, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows,
-    float ext_factor, float attn_factor, rope_corr_dims corr_dims, float theta_scale, float inv_ndims
-) {
-    const int col = 2*(blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y);
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-    if (col >= ncols) {
-        return;
-    }
+        const block_q6_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbx;
+        const int ky = QR6_K*kqsx;
 
-    const int row = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
-    const int ib = col / n_dims;
-    const int ic = col % n_dims;
+        const int ql = get_int_from_uint8(bxi->ql, kqsx);
+        const int ql0 = (ql >> 0) & 0x0F0F0F0F;
+        const int ql1 = (ql >> 4) & 0x0F0F0F0F;
 
-    if (ib > 0) {
-        const int i = row*ncols + ib*n_dims + ic;
+        const int qh = get_int_from_uint8(bxi->qh, (QI6_K/4) * (kqsx / (QI6_K/2)) + kqsx % (QI6_K/4));
+        const int qh0 = ((qh >> (2 * ((kqsx % (QI6_K/2)) / (QI6_K/4)))) << 4) & 0x30303030;
+        const int qh1 =  (qh >> (2 * ((kqsx % (QI6_K/2)) / (QI6_K/4))))       & 0x30303030;
 
-        dst[i + 0] = x[i + 0];
-        dst[i + 1] = x[i + 1];
+        const int kq0 = ky - ky % QI6_K + k % (QI6_K/2) + 0;
+        const int kq1 = ky - ky % QI6_K + k % (QI6_K/2) + (QI6_K/2);
 
-        return;
+        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + kq0] = __vsubss4(ql0 | qh0, 0x20202020);
+        x_ql[i * (2*WARP_SIZE + 1) + kq1] = __vsubss4(ql1 | qh1, 0x20202020);
     }
 
-    const int i  = row*ncols + ib*n_dims + ic/2;
-    const int i2 = row/p_delta_rows;
-
-    float cur_rot = inv_ndims * ic - ib;
-
-    const int p = has_pos ? pos[i2] : 0;
-    const float theta_base = p*freq_scale*powf(theta_scale, col/2.0f);
-
-    float cos_theta, sin_theta;
-    rope_yarn(theta_base, freq_scale, corr_dims, cur_rot, ext_factor, attn_factor, &cos_theta, &sin_theta);
+    const int blocks_per_tile_x_row = WARP_SIZE / QI6_K; // == 1 if QK_K == 256
+    const int kbxd = k % blocks_per_tile_x_row;          // == 0 if QK_K == 256
+    float * x_dmf = (float *) x_dm;
 
-    const float x0 = x[i + 0];
-    const float x1 = x[i + n_dims/2];
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * QI6_K) {
+        int i = (i0 + i_offset * QI6_K + k / blocks_per_tile_x_row) % mmq_y;
 
-    dst[i + 0]        = x0*cos_theta - x1*sin_theta;
-    dst[i + n_dims/2] = x0*sin_theta + x1*cos_theta;
-}
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-static __global__ void rope_glm_f32(
-    const float * x, float * dst, int ncols, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows, float freq_base,
-    int n_ctx
-) {
-    const int col = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
-    const int half_n_dims = ncols/4;
+        const block_q6_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + kbxd;
 
-    if (col >= half_n_dims) {
-        return;
+        x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI6_K) + i / QI6_K + kbxd] = bxi->d;
     }
 
-    const int row = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
-    const int i = row*ncols + col;
-    const int i2 = row/p_delta_rows;
-
-    const float col_theta_scale = powf(freq_base, -2.0f*col/ncols);
-     // FIXME: this is likely wrong
-    const int p = pos != nullptr ? pos[i2] : 0;
-
-    const float theta = min(p, n_ctx - 2)*freq_scale*col_theta_scale;
-    const float sin_theta = sinf(theta);
-    const float cos_theta = cosf(theta);
-
-    const float x0 = x[i + 0];
-    const float x1 = x[i + half_n_dims];
-
-    dst[i + 0]           = x0*cos_theta - x1*sin_theta;
-    dst[i + half_n_dims] = x0*sin_theta + x1*cos_theta;
-
-    const float block_theta = ((float)max(p - n_ctx - 2, 0))*col_theta_scale;
-    const float sin_block_theta = sinf(block_theta);
-    const float cos_block_theta = cosf(block_theta);
-
-    const float x2 = x[i + half_n_dims * 2];
-    const float x3 = x[i + half_n_dims * 3];
-
-    dst[i + half_n_dims * 2] = x2*cos_block_theta - x3*sin_block_theta;
-    dst[i + half_n_dims * 3] = x2*sin_block_theta + x3*cos_block_theta;
-}
-
-static __global__ void alibi_f32(const float * x, float * dst, const int ncols, const int k_rows,
-                                 const int n_heads_log2_floor, const float m0, const float m1) {
-    const int col = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
-
-    if (col >= ncols) {
-        return;
-    }
+#pragma unroll
+    for (int i0 = 0; i0 < mmq_y; i0 += nwarps * 8) {
+        int i = (i0 + i_offset * 8 + k / (WARP_SIZE/8)) % mmq_y;
 
-    const int row = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
-    const int i = row*ncols + col;
+        if (need_check) {
+            i = min(i, i_max);
+        }
 
-    const int k = row/k_rows;
+        const block_q6_K * bxi = bx0 + i*blocks_per_row + (k % (WARP_SIZE/8)) / 4;
 
-    float m_k;
-    if (k < n_heads_log2_floor) {
-        m_k = powf(m0, k + 1);
-    } else {
-        m_k = powf(m1, 2 * (k - n_heads_log2_floor) + 1);
+        x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i / 8 + k % (WARP_SIZE/8)] = get_int_from_int8(bxi->scales, k % (QI6_K/8));
     }
-
-    dst[i] = col * m_k + x[i];
 }
 
-static __global__ void k_sum_rows_f32(const float * x, float * dst, const int ncols) {
-    const int row = blockIdx.x;
-    const int col = threadIdx.x;
-
-    float sum = 0.0f;
-    for (int i = col; i < ncols; i += blockDim.x) {
-        sum += x[row * ncols + i];
-    }
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat(
+    const int * __restrict__ x_ql, const half2 * __restrict__ x_dm, const int * __restrict__ x_qh, const int * __restrict__ x_sc,
+    const int * __restrict__ y_qs, const half2 * __restrict__ y_ds, const int & i, const int & j, const int & k) {
+    GGML_UNUSED(x_qh);
 
-    sum = warp_reduce_sum(sum);
+    const float * x_dmf = (const float *) x_dm;
+    const float * y_df  = (const float *) y_ds;
 
-    if (col == 0) {
-        dst[row] = sum;
-    }
-}
+    const int8_t * sc = ((const int8_t *) &x_sc[i * (WARP_SIZE/8) + i/8 + k/8]);
 
-template<typename T>
-static inline __device__ void swap(T & a, T & b) {
-    T tmp = a;
-    a = b;
-    b = tmp;
+    const int index_x = i * (QR6_K*WARP_SIZE + 1) +  QR6_K*k;
+    const int index_y = j * WARP_SIZE             + (QR6_K*k) % WARP_SIZE;
+    return vec_dot_q6_K_q8_1_impl_mmq(&x_ql[index_x], &y_qs[index_y], sc, x_dmf[i * (WARP_SIZE/QI6_K) + i/QI6_K], &y_df[index_y/QI8_1]);
 }
 
-template<ggml_sort_order order>
-static __global__ void k_argsort_f32_i32(const float * x, int * dst, const int ncols) {
-    // bitonic sort
-    int col = threadIdx.x;
-    int row = blockIdx.y;
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq2_xxs_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+#if QK_K == 256
+    const block_iq2_xxs * bq2 = (const block_iq2_xxs *) vbq;
+
+#if QR2_XXS == 8
+    const int ib32 = iqs;
+    const uint16_t * q2 = bq2->qs + 4*ib32;
+    const uint8_t  * aux8 = (const uint8_t *)q2;
+    const int8_t   * q8 = bq8_1[ib32].qs;
+    uint32_t aux32 = q2[2] | (q2[3] << 16);
+    int sumi = 0;
+    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+        const uint8_t * grid = (const uint8_t *)(iq2xxs_grid + aux8[l]);
+        const uint8_t  signs = ksigns_iq2xs[aux32 & 127];
+        for (int j = 0; j < 8; ++j) {
+            sumi += q8[j] * grid[j] * (signs & kmask_iq2xs[j] ? -1 : 1);
+        }
+        q8 += 8;
+        aux32 >>= 7;
+    }
+    const float d = (float)bq2->d * (0.5f + aux32) * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.25f;
+    return d * sumi;
+#else
+    // iqs is 0...15
+    const int ib32 = iqs/2;
+    const int il = iqs%2;
+    const uint16_t * q2 = bq2->qs + 4*ib32;
+    const uint8_t  * aux8 = (const uint8_t *)q2;
+    const uint8_t  * grid1 = (const uint8_t *)(iq2xxs_grid + aux8[2*il+0]);
+    const uint8_t  * grid2 = (const uint8_t *)(iq2xxs_grid + aux8[2*il+1]);
+    const uint32_t aux32 = q2[2] | (q2[3] << 16);
+    const float d = (float)bq2->d * (0.5f + (aux32 >> 28)) * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.25f;
+    const uint8_t signs1 = ksigns_iq2xs[(aux32 >> 14*il) & 127];
+    const uint8_t signs2 = ksigns_iq2xs[(aux32 >> (14*il + 7)) & 127];
+    const int8_t * q8 = bq8_1[ib32].qs + 16*il;
+    int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
+    for (int j = 0; j < 8; ++j) {
+        sumi1 += q8[j+0] * grid1[j] * (signs1 & kmask_iq2xs[j] ? -1 : 1);
+        sumi2 += q8[j+8] * grid2[j] * (signs2 & kmask_iq2xs[j] ? -1 : 1);
+    }
+    return d * (sumi1 + sumi2);
+#endif
+#else
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+}
+
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq2_xs_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+#if QK_K == 256
+    const block_iq2_xs * bq2 = (const block_iq2_xs *) vbq;
+
+    const int ib32 = iqs;
+    const uint16_t * q2 = bq2->qs + 4*ib32;
+    const int8_t   * q8 = bq8_1[ib32].qs;
+    const uint8_t ls1 = bq2->scales[ib32] & 0xf;
+    const uint8_t ls2 = bq2->scales[ib32] >>  4;
+    int sumi1 = 0;
+    for (int l = 0; l < 2; ++l) {
+        const uint32_t * grid = (const uint32_t *)(iq2xs_grid + (q2[l] & 511));
+        const uint32_t * signs = (const uint32_t *)(ksigns64 + (q2[l] >> 9));
+        const int grid_l = __vsub4(grid[0] ^ signs[0], signs[0]);
+        const int grid_h = __vsub4(grid[1] ^ signs[1], signs[1]);
+        sumi1 = __dp4a(grid_l, *((const int *)q8 + 0), sumi1);
+        sumi1 = __dp4a(grid_h, *((const int *)q8 + 1), sumi1);
+        q8 += 8;
+    }
+    int sumi2 = 0;
+    for (int l = 2; l < 4; ++l) {
+        const uint32_t * grid = (const uint32_t *)(iq2xs_grid + (q2[l] & 511));
+        const uint32_t * signs = (const uint32_t *)(ksigns64 + (q2[l] >> 9));
+        const int grid_l = __vsub4(grid[0] ^ signs[0], signs[0]);
+        const int grid_h = __vsub4(grid[1] ^ signs[1], signs[1]);
+        sumi2 = __dp4a(grid_l, *((const int *)q8 + 0), sumi2);
+        sumi2 = __dp4a(grid_h, *((const int *)q8 + 1), sumi2);
+        q8 += 8;
+    }
+    const float d = (float)bq2->d * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.25f;
+    return d * ((0.5f + ls1) * sumi1 + (0.5f + ls2) * sumi2);
+#else
+    GGML_UNUSED(ksigns64);
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+#else
+    GGML_UNUSED(ksigns64);
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+}
+
+// TODO
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq2_s_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+#if QK_K == 256
+    const block_iq2_s * bq2 = (const block_iq2_s *) vbq;
+
+    const int ib32 = iqs;
+    const int8_t  * q8 = bq8_1[ib32].qs;
+    const uint8_t * signs = bq2->qs + QK_K/8 + 4*ib32;
+    const uint8_t ls1 = bq2->scales[ib32] & 0xf;
+    const uint8_t ls2 = bq2->scales[ib32] >>  4;
+    int sumi1 = 0;
+    for (int l = 0; l < 2; ++l) {
+        const uint32_t * grid = (const uint32_t *)(iq2s_grid + (bq2->qs[4*ib32+l] | ((bq2->qh[ib32] << (8-2*l)) & 0x300)));
+        const uint32_t signs0 = __vcmpeq4(((signs[l] & 0xf) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
+        const uint32_t signs1 = __vcmpeq4(((signs[l] >>  4) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
+        const int grid_l = __vsub4(grid[0] ^ signs0, signs0);
+        const int grid_h = __vsub4(grid[1] ^ signs1, signs1);
+        sumi1 = __dp4a(grid_l, *((const int *)q8 + 0), sumi1);
+        sumi1 = __dp4a(grid_h, *((const int *)q8 + 1), sumi1);
+        q8 += 8;
+    }
+    int sumi2 = 0;
+    for (int l = 2; l < 4; ++l) {
+        const uint32_t * grid = (const uint32_t *)(iq2s_grid + (bq2->qs[4*ib32+l] | ((bq2->qh[ib32] << (8-2*l)) & 0x300)));
+        const uint32_t signs0 = __vcmpeq4(((signs[l] & 0xf) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
+        const uint32_t signs1 = __vcmpeq4(((signs[l] >>  4) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
+        const int grid_l = __vsub4(grid[0] ^ signs0, signs0);
+        const int grid_h = __vsub4(grid[1] ^ signs1, signs1);
+        sumi2 = __dp4a(grid_l, *((const int *)q8 + 0), sumi2);
+        sumi2 = __dp4a(grid_h, *((const int *)q8 + 1), sumi2);
+        q8 += 8;
+    }
+    const float d = (float)bq2->d * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.25f;
+    return d * ((0.5f + ls1) * sumi1 + (0.5f + ls2) * sumi2);
+#else
+    GGML_UNUSED(ksigns64);
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+#else
+    GGML_UNUSED(ksigns64);
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+}
+
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq3_xxs_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+#if QK_K == 256
+    const block_iq3_xxs * bq2 = (const block_iq3_xxs *) vbq;
+
+    const int ib32 = iqs;
+    const uint8_t  * q3 = bq2->qs + 8*ib32;
+    const uint16_t * gas = (const uint16_t *)(bq2->qs + QK_K/4) + 2*ib32;
+    const int8_t   * q8 = bq8_1[ib32].qs;
+    uint32_t aux32 = gas[0] | (gas[1] << 16);
+    int sumi = 0;
+    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+        const uint32_t * grid1 = iq3xxs_grid + q3[2*l+0];
+        const uint32_t * grid2 = iq3xxs_grid + q3[2*l+1];
+        const uint32_t * signs = (const uint32_t *)(ksigns64 + (aux32 & 127));
+        const int grid_l = __vsub4(grid1[0] ^ signs[0], signs[0]);
+        const int grid_h = __vsub4(grid2[0] ^ signs[1], signs[1]);
+        sumi = __dp4a(grid_l, *((int *)q8+0), sumi);
+        sumi = __dp4a(grid_h, *((int *)q8+1), sumi);
+        q8 += 8;
+        aux32 >>= 7;
+    }
+    const float d = (float)bq2->d * (0.5f + aux32) * __low2float(bq8_1[ib32].ds) * 0.5f;
+    return d * sumi;
+#else
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+#else
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+}
+
+// TODO: don't use lookup table for signs
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq3_s_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+#if QK_K == 256
+    const block_iq3_s * bq2 = (const block_iq3_s *) vbq;
+
+    const int ib32 = iqs;
+    const uint8_t  * qs = bq2->qs + 8*ib32;
+    const int8_t   * q8 = bq8_1[ib32].qs;
+    int sumi = 0;
+    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+        const uint32_t * grid1 = iq3s_grid + (qs[2*l+0] | ((bq2->qh[ib32] << (8 - 2*l)) & 256));
+        const uint32_t * grid2 = iq3s_grid + (qs[2*l+1] | ((bq2->qh[ib32] << (7 - 2*l)) & 256));
+        uint32_t signs0 = __vcmpeq4(((bq2->signs[4*ib32+l] & 0xf) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
+        uint32_t signs1 = __vcmpeq4(((bq2->signs[4*ib32+l] >>  4) * 0x01010101) & 0x08040201, 0x08040201);
+        const int grid_l = __vsub4(grid1[0] ^ signs0, signs0);
+        const int grid_h = __vsub4(grid2[0] ^ signs1, signs1);
+        sumi = __dp4a(grid_l, *((int *)q8+0), sumi);
+        sumi = __dp4a(grid_h, *((int *)q8+1), sumi);
+        q8 += 8;
+    }
+    const float d = (float)bq2->d * (1 + 2*((bq2->scales[ib32/2] >> 4*(ib32%2)) & 0xf)) * __low2float(bq8_1[ib32].ds);
+    return d * sumi;
+#else
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+#else
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+}
+
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq1_s_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+#if QK_K == 256
+    const block_iq1_s * bq1 = (const block_iq1_s *) vbq;
+
+    const int ib32 = iqs;
+    int sumi = 0;
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    const int * q8 = (const int *)bq8_1[ib32].qs;
+    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+        const int * grid = (const int *)(iq1s_grid_gpu + (bq1->qs[4*ib32+l] | (((bq1->qh[ib32] >> 3*l) & 7) << 8)));
+        int grid0 = grid[0] & 0x0f0f0f0f;
+        int grid1 = (grid[0] >> 4) & 0x0f0f0f0f;
+        sumi = __dp4a(q8[2*l+1], grid1, __dp4a(q8[2*l+0], grid0, sumi));
+    }
+#else
+    const int8_t * q8 = bq8_1[ib32].qs;
+    for (int l = 0; l < 4; ++l) {
+        const uint8_t * grid = (const uint8_t *)(iq1s_grid_gpu + (bq1->qs[4*ib32+l] | (((bq1->qh[ib32] >> 3*l) & 7) << 8)));
+        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+            sumi += q8[j] * (grid[j] & 0xf) + q8[j+4] * (grid[j] >> 4);
+        }
+        q8 += 8;
+    }
+#endif
+    const float delta = bq1->qh[ib32] & 0x8000 ? -1-IQ1S_DELTA : -1+IQ1S_DELTA;
+    const float d1q = (float)bq1->d * (2*((bq1->qh[ib32] >> 12) & 7) + 1);
+    const float d = d1q * __low2float (bq8_1[ib32].ds);
+    const float m = d1q * __high2float(bq8_1[ib32].ds);
+    return d * sumi + m * delta;
+#else
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+}
+
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+static __device__ __forceinline__ void get_int_from_table_16(const uint32_t & q4, const uint8_t * values,
+        int & val1, int & val2) {
+
+    uint32_t aux32; const uint8_t * q8 = (const uint8_t *)&aux32;
+    aux32 = q4 & 0x0f0f0f0f;
+    uint16_t v1 = values[q8[0]] | (values[q8[1]] << 8);
+    uint16_t v2 = values[q8[2]] | (values[q8[3]] << 8);
+    val1 = v1 | (v2 << 16);
+    aux32 = (q4 >> 4) & 0x0f0f0f0f;
+    v1 = values[q8[0]] | (values[q8[1]] << 8);
+    v2 = values[q8[2]] | (values[q8[3]] << 8);
+    val2 = v1 | (v2 << 16);
+}
+#endif
+
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq4_nl_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+
+    const block_iq4_nl * bq = (const block_iq4_nl *) vbq;
+
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+    const uint16_t * q4 = (const uint16_t *)bq->qs + 2*iqs;
+    const int32_t  * q8 = (const int32_t  *)bq8_1->qs + iqs;
+
+    const uint8_t * values = (const uint8_t *)kvalues_iq4nl;
+
+    int v1, v2;
+    int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
+    for (int l = 0; l < VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ; ++l) {
+        const uint32_t aux = q4[2*l] | (q4[2*l+1] << 16);
+        get_int_from_table_16(aux, values, v1, v2);
+        sumi1 = __dp4a(v1, q8[l+0], sumi1);
+        sumi2 = __dp4a(v2, q8[l+4], sumi2);
+    }
+
+#else
+    const uint8_t * q4 = bq->qs + 4*iqs;
+    const int8_t  * q8 = bq8_1->qs + 4*iqs;
+
+    int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
+    for (int l = 0; l < 4*VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ; ++l) {
+        sumi1 += q8[l+ 0] * kvalues_iq4nl[q4[l] & 0xf];
+        sumi2 += q8[l+16] * kvalues_iq4nl[q4[l] >>  4];
+    }
+#endif
+    const float d = (float)bq->d * __low2float(bq8_1->ds);
+    return d * (sumi1 + sumi2);
+}
+
+static __device__ __forceinline__ float vec_dot_iq4_xs_q8_1(
+    const void * __restrict__ vbq, const block_q8_1 * __restrict__ bq8_1, const int & iqs) {
+
+#if QK_K == 256
+#if __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A // lowest compute capability for integer intrinsics
+
+    const block_iq4_xs * bq4 = (const block_iq4_xs *) vbq;
+    const uint8_t * values = (const uint8_t *)kvalues_iq4nl;
+
+    //// iqs is 0...7
+    //const int ib64 = iqs/2;
+    //const int il = iqs%2;
+    //const int32_t  * q8_1 = (const int *)bq8_1[2*ib64+0].qs + 2*il;
+    //const int32_t  * q8_2 = (const int *)bq8_1[2*ib64+1].qs + 2*il;
+    //const uint32_t * q4_1 = (const uint32_t *)bq4->qs + 8*ib64 + 2*il;
+    //const uint32_t * q4_2 = q4_1 + 4;
+    //const int8_t ls1 = (bq4->scales_l[ib64] & 0xf) | (((bq4->scales_h >> (4*ib64+0)) & 3) << 4);
+    //const int8_t ls2 = (bq4->scales_l[ib64] >>  4) | (((bq4->scales_h >> (4*ib64+2)) & 3) << 4);
+    //const float d1 = (float)bq4->d * (ls1 - 32) * __low2float(bq8_1[2*ib64+0].ds);
+    //const float d2 = (float)bq4->d * (ls2 - 32) * __low2float(bq8_1[2*ib64+1].ds);
+    //int v1, v2;
+    //int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
+    //for (int j = 0; j < 2; ++j) {
+    //    get_int_from_table_16(q4_1[j], values, v1, v2);
+    //    sumi1 = __dp4a(v2, q8_1[j+4], __dp4a(v1, q8_1[j+0], sumi1));
+    //    get_int_from_table_16(q4_2[j], values, v1, v2);
+    //    sumi2 = __dp4a(v2, q8_2[j+4], __dp4a(v1, q8_2[j+0], sumi2));
+    //}
+    //return d1 * sumi1 + d2 * sumi2;
 
-    if (col >= ncols) return;
+    // iqs is 0...7
+    const int ib32 = iqs;
+    const int32_t  * q8 = (const int *)bq8_1[ib32].qs;
+    const uint32_t * q4 = (const uint32_t *)bq4->qs + 4*ib32;
+    const int8_t ls = ((bq4->scales_l[ib32/2] >> 4*(ib32%2)) & 0xf) | (((bq4->scales_h >> 2*ib32) & 3) << 4);
+    const float d = (float)bq4->d * (ls - 32) * __low2float(bq8_1[ib32].ds);
+    int v1, v2;
+    int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
+    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+        get_int_from_table_16(q4[j], values, v1, v2);
+        sumi1 = __dp4a(v1, q8[j+0], sumi1);
+        sumi2 = __dp4a(v2, q8[j+4], sumi2);
+    }
+    return d * (sumi1 + sumi2);
 
-    const float * x_row = x + row * ncols;
-    int * dst_row = dst + row * ncols;
+    //// iqs is 0...15
+    //const int ib32 = iqs/2;
+    //const int il = iqs%2;
+    //const int32_t  * q8 = (const int *)bq8_1[ib32].qs + 2*il;
+    //const uint32_t * q4 = (const uint32_t *)bq4->qs + 4*ib32 + 2*il;
+    //const int8_t ls = ((bq4->scales_l[ib32/2] >> 4*(ib32%2)) & 0xf) | (((bq4->scales_h >> 2*ib32) & 3) << 4);
+    //const float d = (float)bq4->d * (ls - 32) * __low2float(bq8_1[ib32].ds);
+    //int v1, v2;
+    //int sumi1 = 0, sumi2 = 0;
+    //for (int j = 0; j < 2; ++j) {
+    //    get_int_from_table_16(q4[j], values, v1, v2);
+    //    sumi1 = __dp4a(v1, q8[j+0], sumi1);
+    //    sumi2 = __dp4a(v2, q8[j+4], sumi2);
+    //}
+    //return d * (sumi1 + sumi2);
+#else
+    assert(false);
+    return 0.f;
+#endif
+#else
+    return vec_dot_iq4_xs_q8_1(vbq, bq8_1, iqs);
+#endif
+}
 
-    // initialize indices
-    if (col < ncols) {
-        dst_row[col] = col;
-    }
-    __syncthreads();
+template <int qk, int qr, int qi, bool need_sum, typename block_q_t, int mmq_x, int mmq_y, int nwarps,
+              allocate_tiles_cuda_t allocate_tiles, load_tiles_cuda_t load_tiles, int vdr, vec_dot_q_mul_mat_cuda_t vec_dot>
+static __device__ __forceinline__ void mul_mat_q(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-    for (int k = 2; k <= ncols; k *= 2) {
-        for (int j = k / 2; j > 0; j /= 2) {
-            int ixj = col ^ j;
-            if (ixj > col) {
-                if ((col & k) == 0) {
-                    if (order == GGML_SORT_ORDER_ASC ? x_row[dst_row[col]] > x_row[dst_row[ixj]] : x_row[dst_row[col]] < x_row[dst_row[ixj]]) {
-                        swap(dst_row[col], dst_row[ixj]);
-                    }
+    const block_q_t  * x = (const block_q_t  *) vx;
+    const block_q8_1 * y = (const block_q8_1 *) vy;
+
+    const int blocks_per_row_x = ncols_x / qk;
+    const int blocks_per_col_y = nrows_y / QK8_1;
+    const int blocks_per_warp = WARP_SIZE / qi;
+
+    const int & ncols_dst = ncols_y;
+
+    const int row_dst_0 = blockIdx.x*mmq_y;
+    const int & row_x_0 = row_dst_0;
+
+    const int col_dst_0 = blockIdx.y*mmq_x;
+    const int & col_y_0 = col_dst_0;
+
+    int   * tile_x_ql = nullptr;
+    half2 * tile_x_dm = nullptr;
+    int   * tile_x_qh = nullptr;
+    int   * tile_x_sc = nullptr;
+
+    allocate_tiles(&tile_x_ql, &tile_x_dm, &tile_x_qh, &tile_x_sc);
+
+    __shared__ int    tile_y_qs[mmq_x * WARP_SIZE];
+    __shared__ half2  tile_y_ds[mmq_x * WARP_SIZE/QI8_1];
+
+    float sum[mmq_y/WARP_SIZE][mmq_x/nwarps] = {{0.0f}};
+
+    for (int ib0 = 0; ib0 < blocks_per_row_x; ib0 += blocks_per_warp) {
+
+        load_tiles(x + row_x_0*blocks_per_row_x + ib0, tile_x_ql, tile_x_dm, tile_x_qh, tile_x_sc,
+                   threadIdx.y, nrows_x-row_x_0-1, threadIdx.x, blocks_per_row_x);
+
+#pragma unroll
+        for (int ir = 0; ir < qr; ++ir) {
+            const int kqs = ir*WARP_SIZE + threadIdx.x;
+            const int kbxd = kqs / QI8_1;
+
+#pragma unroll
+            for (int i = 0; i < mmq_x; i += nwarps) {
+                const int col_y_eff = min(col_y_0 + threadIdx.y + i, ncols_y-1); // to prevent out-of-bounds memory accesses
+
+                const block_q8_1 * by0 = &y[col_y_eff*blocks_per_col_y + ib0 * (qk/QK8_1) + kbxd];
+
+                const int index_y = (threadIdx.y + i) * WARP_SIZE + kqs % WARP_SIZE;
+                tile_y_qs[index_y] = get_int_from_int8_aligned(by0->qs, threadIdx.x % QI8_1);
+            }
+
+#pragma unroll
+            for (int ids0 = 0; ids0 < mmq_x; ids0 += nwarps * QI8_1) {
+                const int ids = (ids0 + threadIdx.y * QI8_1 + threadIdx.x / (WARP_SIZE/QI8_1)) % mmq_x;
+                const int kby = threadIdx.x % (WARP_SIZE/QI8_1);
+                const int col_y_eff = min(col_y_0 + ids, ncols_y-1);
+
+                // if the sum is not needed it's faster to transform the scale to f32 ahead of time
+                const half2 * dsi_src = &y[col_y_eff*blocks_per_col_y + ib0 * (qk/QK8_1) + ir*(WARP_SIZE/QI8_1) + kby].ds;
+                half2       * dsi_dst = &tile_y_ds[ids * (WARP_SIZE/QI8_1) + kby];
+                if (need_sum) {
+                    *dsi_dst = *dsi_src;
                 } else {
-                    if (order == GGML_SORT_ORDER_ASC ? x_row[dst_row[col]] < x_row[dst_row[ixj]] : x_row[dst_row[col]] > x_row[dst_row[ixj]]) {
-                        swap(dst_row[col], dst_row[ixj]);
+                    float * dfi_dst = (float *) dsi_dst;
+                    *dfi_dst = __low2float(*dsi_src);
+                }
+            }
+
+            __syncthreads();
+
+// #pragma unroll // unrolling this loop causes too much register pressure
+            for (int k = ir*WARP_SIZE/qr; k < (ir+1)*WARP_SIZE/qr; k += vdr) {
+#pragma unroll
+                for (int j = 0; j < mmq_x; j += nwarps) {
+#pragma unroll
+                    for (int i = 0; i < mmq_y; i += WARP_SIZE) {
+                        sum[i/WARP_SIZE][j/nwarps] += vec_dot(
+                            tile_x_ql, tile_x_dm, tile_x_qh, tile_x_sc, tile_y_qs, tile_y_ds,
+                            threadIdx.x + i, threadIdx.y + j, k);
                     }
                 }
             }
+
             __syncthreads();
         }
     }
+
+#pragma unroll
+    for (int j = 0; j < mmq_x; j += nwarps) {
+        const int col_dst = col_dst_0 + j + threadIdx.y;
+
+        if (col_dst >= ncols_dst) {
+            return;
+        }
+
+#pragma unroll
+        for (int i = 0; i < mmq_y; i += WARP_SIZE) {
+            const int row_dst = row_dst_0 + threadIdx.x + i;
+
+            if (row_dst >= nrows_dst) {
+                continue;
+            }
+
+            dst[col_dst*nrows_dst + row_dst] = sum[i/WARP_SIZE][j/nwarps];
+        }
+    }
 }
 
-static __global__ void diag_mask_inf_f32(const float * x, float * dst, const int ncols, const int rows_per_channel, const int n_past) {
-    const int col = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
-    const int row = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+#define  MMQ_X_Q4_0_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q4_0_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q4_0_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q4_0_RDNA1  64
+#define  MMQ_Y_Q4_0_RDNA1  64
+#define NWARPS_Q4_0_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q4_0_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q4_0_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q4_0_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q4_0_AMPERE 64
+#define  MMQ_Y_Q4_0_AMPERE 128
+#define NWARPS_Q4_0_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q4_0_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q4_0_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q4_0_PASCAL 8
+
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_0_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+    mul_mat_q4_0(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
+
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_0_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_0_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+
+    mul_mat_q<QK4_0, QR4_0, QI4_0, true, block_q4_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_0_AMPERE;
+
+    mul_mat_q<QK4_0, QR4_0, QI4_0, true, block_q4_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_0_PASCAL;
+
+    mul_mat_q<QK4_0, QR4_0, QI4_0, true, block_q4_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q4_0_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+}
+
+#define  MMQ_X_Q4_1_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q4_1_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q4_1_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q4_1_RDNA1  64
+#define  MMQ_Y_Q4_1_RDNA1  64
+#define NWARPS_Q4_1_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q4_1_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q4_1_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q4_1_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q4_1_AMPERE 64
+#define  MMQ_Y_Q4_1_AMPERE 128
+#define NWARPS_Q4_1_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q4_1_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q4_1_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q4_1_PASCAL 8
 
-    if (col >= ncols) {
-        return;
-    }
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_1_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#elif __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_1_PASCAL, 2)
+#endif // __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
+    mul_mat_q4_1(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-    const int i = row*ncols + col;
-    //dst[i] = col > (n_past + row % rows_per_channel) ? -INFINITY : x[i];
-    //dst[i] = x[i] - (col > n_past + row % rows_per_channel) * INT_MAX; // equivalent within rounding error but slightly faster on GPU
-    dst[i] = x[i] - (col > n_past + row % rows_per_channel) * FLT_MAX;
-}
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_1_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_1_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-template <bool vals_smem, int ncols_template, int block_size_template>
-static __global__ void soft_max_f32(const float * x, const float * mask, const float * pos, float * dst, const int ncols_par, const int nrows_y, const float scale, const float max_bias, const float m0, const float m1, uint32_t n_head_log2) {
-    const int ncols = ncols_template == 0 ? ncols_par : ncols_template;
+    mul_mat_q<QK4_1, QR4_1, QI4_1, true, block_q4_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_1<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    const int tid  = threadIdx.x;
-    const int rowx = blockIdx.x;
-    const int rowy = rowx % nrows_y; // broadcast the mask in the row dimension
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_1_AMPERE;
 
-    const int block_size = block_size_template == 0 ? blockDim.x : block_size_template;
+    mul_mat_q<QK4_1, QR4_1, QI4_1, true, block_q4_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_1<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    const int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
-    const int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_1_PASCAL;
 
-    float slope = 0.0f;
+    mul_mat_q<QK4_1, QR4_1, QI4_1, true, block_q4_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_1<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q4_1_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+}
 
-    // ALiBi
-    if (max_bias > 0.0f) {
-        const int h = rowx/nrows_y; // head index
+#define  MMQ_X_Q5_0_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q5_0_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q5_0_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q5_0_RDNA1  64
+#define  MMQ_Y_Q5_0_RDNA1  64
+#define NWARPS_Q5_0_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q5_0_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q5_0_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q5_0_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q5_0_AMPERE 128
+#define  MMQ_Y_Q5_0_AMPERE 64
+#define NWARPS_Q5_0_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q5_0_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q5_0_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q5_0_PASCAL 8
 
-        const float base = h < n_head_log2 ? m0 : m1;
-        const int   exp  = h < n_head_log2 ? h + 1 : 2*(h - n_head_log2) + 1;
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q5_0_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+    mul_mat_q5_0(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-        slope = powf(base, exp);
-    }
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_0_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_0_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-    extern __shared__ float data_soft_max_f32[];
-    float * buf_iw = data_soft_max_f32; // shared memory buffer for inter-warp communication
-    // shared memory buffer to cache values between iterations:
-    float * vals = vals_smem ? buf_iw + WARP_SIZE : dst + rowx*ncols;
+    mul_mat_q<QK5_0, QR5_0, QI5_0, false, block_q5_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    float max_val = -INFINITY;
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_0_AMPERE;
 
-#pragma unroll
-    for (int col0 = 0; col0 < ncols; col0 += block_size) {
-        const int col = col0 + tid;
+    mul_mat_q<QK5_0, QR5_0, QI5_0, false, block_q5_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-        if (ncols_template == 0 && col >= ncols) {
-            break;
-        }
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_0_PASCAL;
 
-        const int ix = rowx*ncols + col;
-        const int iy = rowy*ncols + col;
+    mul_mat_q<QK5_0, QR5_0, QI5_0, false, block_q5_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q5_0_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+}
 
-        const float val = x[ix]*scale + (mask ? mask[iy] : 0.0f) + (pos ? slope*pos[col] : 0.0f);
+#define  MMQ_X_Q5_1_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q5_1_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q5_1_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q5_1_RDNA1  64
+#define  MMQ_Y_Q5_1_RDNA1  64
+#define NWARPS_Q5_1_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q5_1_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q5_1_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q5_1_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q5_1_AMPERE 128
+#define  MMQ_Y_Q5_1_AMPERE 64
+#define NWARPS_Q5_1_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q5_1_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q5_1_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q5_1_PASCAL 8
 
-        vals[col] = val;
-        max_val = max(max_val, val);
-    }
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q5_1_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+mul_mat_q5_1(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-    // find the max value in the block
-    max_val = warp_reduce_max(max_val);
-    if (block_size > WARP_SIZE) {
-        if (warp_id == 0) {
-            buf_iw[lane_id] = -INFINITY;
-        }
-        __syncthreads();
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_1_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_1_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-        if (lane_id == 0) {
-            buf_iw[warp_id] = max_val;
-        }
-        __syncthreads();
+    mul_mat_q<QK5_1, QR5_1, QI5_1, true, block_q5_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_1<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-        max_val = buf_iw[lane_id];
-        max_val = warp_reduce_max(max_val);
-    }
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_1_AMPERE;
 
-    float tmp = 0.0f; // partial sum
+    mul_mat_q<QK5_1, QR5_1, QI5_1, true, block_q5_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_1<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-#pragma unroll
-    for (int col0 = 0; col0 < ncols; col0 += block_size) {
-        const int col = col0 + tid;
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_1_PASCAL;
 
-        if (ncols_template == 0 && col >= ncols) {
-            break;
-        }
+    mul_mat_q<QK5_1, QR5_1, QI5_1, true, block_q5_1, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_1<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_1<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_1_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q5_1_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+}
 
-        const float val = expf(vals[col] - max_val);
-        tmp += val;
-        vals[col] = val;
-    }
+#define  MMQ_X_Q8_0_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q8_0_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q8_0_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q8_0_RDNA1  64
+#define  MMQ_Y_Q8_0_RDNA1  64
+#define NWARPS_Q8_0_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q8_0_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q8_0_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q8_0_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q8_0_AMPERE 128
+#define  MMQ_Y_Q8_0_AMPERE 64
+#define NWARPS_Q8_0_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q8_0_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q8_0_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q8_0_PASCAL 8
 
-    // find the sum of exps in the block
-    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-    if (block_size > WARP_SIZE) {
-        __syncthreads();
-        if (warp_id == 0) {
-            buf_iw[lane_id] = 0.0f;
-        }
-        __syncthreads();
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q8_0_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+    mul_mat_q8_0(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-        if (lane_id == 0) {
-            buf_iw[warp_id] = tmp;
-        }
-        __syncthreads();
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q8_0_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q8_0_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-        tmp = buf_iw[lane_id];
-        tmp = warp_reduce_sum(tmp);
-    }
+    mul_mat_q<QK8_0, QR8_0, QI8_0, false, block_q8_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q8_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q8_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    const float inv_sum = 1.0f / tmp;
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q8_0_AMPERE;
 
-#pragma unroll
-    for (int col0 = 0; col0 < ncols; col0 += block_size) {
-        const int col = col0 + tid;
+    mul_mat_q<QK8_0, QR8_0, QI8_0, false, block_q8_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q8_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q8_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-        if (ncols_template == 0 && col >= ncols) {
-            return;
-        }
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q8_0_PASCAL;
 
-        const int idst = rowx*ncols + col;
-        dst[idst] = vals[col] * inv_sum;
-    }
+    mul_mat_q<QK8_0, QR8_0, QI8_0, false, block_q8_0, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q8_0<mmq_y>,
+        load_tiles_q8_0<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q8_0_Q8_1_MMQ, vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q8_0_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
 }
 
-static __global__ void scale_f32(const float * x, float * dst, const float scale, const int k) {
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+#define  MMQ_X_Q2_K_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q2_K_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q2_K_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q2_K_RDNA1  128
+#define  MMQ_Y_Q2_K_RDNA1  32
+#define NWARPS_Q2_K_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q2_K_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q2_K_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q2_K_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q2_K_AMPERE 64
+#define  MMQ_Y_Q2_K_AMPERE 128
+#define NWARPS_Q2_K_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q2_K_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q2_K_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q2_K_PASCAL 8
 
-    if (i >= k) {
-        return;
-    }
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q2_K_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+mul_mat_q2_K(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-    dst[i] = scale * x[i];
-}
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q2_K_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q2_K_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-static __global__ void clamp_f32(const float * x, float * dst, const float min, const float max, const int k) {
-    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    mul_mat_q<QK_K, QR2_K, QI2_K, false, block_q2_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q2_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q2_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    if (i >= k) {
-        return;
-    }
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q2_K_AMPERE;
 
-    dst[i] = x[i] < min ? min : (x[i] > max ? max : x[i]);
+    mul_mat_q<QK_K, QR2_K, QI2_K, false, block_q2_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q2_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q2_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q2_K_PASCAL;
+
+    mul_mat_q<QK_K, QR2_K, QI2_K, false, block_q2_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q2_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q2_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q2_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q2_K_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
 }
 
-template <typename T>
-static  __global__ void im2col_kernel(
-        const float * x, T * dst, int64_t batch_offset,
-        int64_t offset_delta, int64_t IC, int64_t IW, int64_t IH, int64_t OH, int64_t OW, int64_t KW, int64_t KH, int64_t pelements, int64_t CHW,
-        int s0, int s1, int p0, int p1, int d0, int d1) {
-    const int64_t i = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
-    if (i >= pelements) {
-        return;
-    }
+#define  MMQ_X_Q3_K_RDNA2  128
+#define  MMQ_Y_Q3_K_RDNA2  64
+#define NWARPS_Q3_K_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q3_K_RDNA1  32
+#define  MMQ_Y_Q3_K_RDNA1  128
+#define NWARPS_Q3_K_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q3_K_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q3_K_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q3_K_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q3_K_AMPERE 128
+#define  MMQ_Y_Q3_K_AMPERE 128
+#define NWARPS_Q3_K_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q3_K_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q3_K_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q3_K_PASCAL 8
 
-    const int64_t  ksize = OW * (KH > 1 ? KW : 1);
-    const int64_t  kx = i / ksize;
-    const int64_t  kd = kx * ksize;
-    const int64_t  ky = (i - kd) / OW;
-    const int64_t  ix = i % OW;
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q3_K_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#elif __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q3_K_PASCAL, 2)
+#endif // __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
+    mul_mat_q3_K(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-    const int64_t  oh = blockIdx.y;
-    const int64_t  batch = blockIdx.z / IC;
-    const int64_t  ic = blockIdx.z % IC;
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q3_K_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q3_K_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-    const int64_t iiw = ix * s0 + kx * d0 - p0;
-    const int64_t iih = oh * s1 + ky * d1 - p1;
+    mul_mat_q<QK_K, QR3_K, QI3_K, false, block_q3_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q3_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q3_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    const int64_t offset_dst =
-        ((batch * OH + oh) * OW + ix) * CHW +
-        (ic * (KW * KH) + ky * KW + kx);
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q3_K_AMPERE;
 
-    if (iih < 0 || iih >= IH || iiw < 0 || iiw >= IW) {
-        dst[offset_dst] = 0.0f;
-    } else {
-        const int64_t offset_src = ic * offset_delta + batch * batch_offset;
-        dst[offset_dst] = x[offset_src + iih * IW + iiw];
-    }
-}
+    mul_mat_q<QK_K, QR3_K, QI3_K, false, block_q3_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q3_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q3_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-template <typename Ti, typename To>
-static  __global__ void pool2d_nchw_kernel(
-        const int ih, const int iw, const int oh, const int ow,
-        const int kh, const int kw, const int sh, const int sw,
-        const int ph, const int pw, const int parallel_elements,
-        const Ti* src, To* dst, const enum ggml_op_pool op) {
-        int idx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
-        if (idx >= parallel_elements) {
-            return;
-        }
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q3_K_PASCAL;
 
-        const int I_HW = ih * iw;
-        const int O_HW = oh * ow;
-        const int nc = idx / O_HW;
-        const int cur_oh = idx % O_HW / ow;
-        const int cur_ow = idx % O_HW % ow;
-        const Ti* i_ptr = src + nc * I_HW;
-        To* o_ptr = dst + nc * O_HW;
-        const int start_h = cur_oh * sh - ph;
-        const int bh = max(0, start_h);
-        const int eh = min(ih, start_h + kh);
-        const int start_w = cur_ow * sw - pw;
-        const int bw = max(0, start_w);
-        const int ew = min(iw, start_w + kw);
-        const To scale = 1. / (kh * kw);
-        To res = 0;
-
-        switch (op) {
-            case GGML_OP_POOL_AVG: res = 0; break;
-            case GGML_OP_POOL_MAX: res = -FLT_MAX; break;
-        }
-
-        for (int i = bh; i < eh; i += 1) {
-            for (int j = bw; j < ew; j += 1) {
-    #if __CUDA_ARCH__ >= 350
-                Ti cur = __ldg(i_ptr + i * iw + j);
-    #else
-                Ti cur = i_ptr[i * iw + j];
-    #endif
-                switch (op) {
-                    case GGML_OP_POOL_AVG: res += cur * scale; break;
-                    case GGML_OP_POOL_MAX: res = max(res, (To)cur); break;
-                }
-            }
-        }
-        o_ptr[cur_oh * ow + cur_ow] = res;
+    mul_mat_q<QK_K, QR3_K, QI3_K, false, block_q3_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q3_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q3_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q3_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q3_K_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
 }
 
-template<int qk, int qr, dequantize_kernel_t dq>
-static void get_rows_cuda(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-                            const void * src0_dd, const int32_t * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t stream) {
+#define  MMQ_X_Q4_K_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q4_K_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q4_K_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q4_K_RDNA1  32
+#define  MMQ_Y_Q4_K_RDNA1  64
+#define NWARPS_Q4_K_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q4_K_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q4_K_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q4_K_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q4_K_AMPERE 64
+#define  MMQ_Y_Q4_K_AMPERE 128
+#define NWARPS_Q4_K_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q4_K_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q4_K_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q4_K_PASCAL 8
 
-    GGML_TENSOR_BINARY_OP_LOCALS
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_K_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#elif __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q4_K_PASCAL, 2)
+#endif // __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
+    mul_mat_q4_K(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-    const dim3 block_dims(CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE, 1, 1);
-    const int block_num_x = (ne00 + 2*CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE - 1) / (2*CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE);
-    const dim3 block_nums(block_num_x, ne10, ne11*ne12);
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_K_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_K_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-    // strides in elements
-    //const size_t s0 = nb0 / ggml_element_size(dst);
-    const size_t s1 = nb1 / ggml_element_size(dst);
-    const size_t s2 = nb2 / ggml_element_size(dst);
-    const size_t s3 = nb3 / ggml_element_size(dst);
+    mul_mat_q<QK_K, QR4_K, QI4_K, true, block_q4_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    const size_t s10 = nb10 / ggml_element_size(src1);
-    const size_t s11 = nb11 / ggml_element_size(src1);
-    const size_t s12 = nb12 / ggml_element_size(src1);
-    //const size_t s13 = nb13 / ggml_element_size(src1);
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_K_AMPERE;
 
-    GGML_ASSERT(ne00 % 2 == 0);
+    mul_mat_q<QK_K, QR4_K, QI4_K, true, block_q4_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    k_get_rows<qk, qr, dq><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
-            src0_dd, src1_dd, dst_dd,
-            ne00, /*ne01, ne02, ne03,*/
-            /*ne10, ne11,*/ ne12, /*ne13,*/
-            /* s0,*/ s1, s2, s3,
-            /* nb00,*/ nb01, nb02, nb03,
-            s10, s11, s12/*, s13*/);
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q4_K_PASCAL;
 
-    (void) dst;
+    mul_mat_q<QK_K, QR4_K, QI4_K, true, block_q4_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q4_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q4_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q4_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q4_K_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
 }
 
-template<typename src0_t>
-static void get_rows_cuda_float(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-                                const src0_t * src0_dd, const int32_t * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t stream) {
+#define  MMQ_X_Q5_K_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q5_K_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q5_K_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q5_K_RDNA1  32
+#define  MMQ_Y_Q5_K_RDNA1  64
+#define NWARPS_Q5_K_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q5_K_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q5_K_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q5_K_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q5_K_AMPERE 64
+#define  MMQ_Y_Q5_K_AMPERE 128
+#define NWARPS_Q5_K_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q5_K_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q5_K_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q5_K_PASCAL 8
 
-    GGML_TENSOR_BINARY_OP_LOCALS
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q5_K_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+mul_mat_q5_K(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-    const dim3 block_dims(CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE, 1, 1);
-    const int block_num_x = (ne00 + CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, ne10, ne11*ne12);
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_K_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_K_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-    // strides in elements
-    //const size_t s0 = nb0 / ggml_element_size(dst);
-    const size_t s1 = nb1 / ggml_element_size(dst);
-    const size_t s2 = nb2 / ggml_element_size(dst);
-    const size_t s3 = nb3 / ggml_element_size(dst);
+    mul_mat_q<QK_K, QR5_K, QI5_K, true, block_q5_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    const size_t s10 = nb10 / ggml_element_size(src1);
-    const size_t s11 = nb11 / ggml_element_size(src1);
-    const size_t s12 = nb12 / ggml_element_size(src1);
-    //const size_t s13 = nb13 / ggml_element_size(src1);
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_K_AMPERE;
 
-    k_get_rows_float<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
-            src0_dd, src1_dd, dst_dd,
-            ne00, /*ne01, ne02, ne03,*/
-            /*ne10, ne11,*/ ne12, /*ne13,*/
-            /* s0,*/ s1, s2, s3,
-            /* nb00,*/ nb01, nb02, nb03,
-            s10, s11, s12/*, s13*/);
+    mul_mat_q<QK_K, QR5_K, QI5_K, true, block_q5_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-    (void) dst;
-}
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q5_K_PASCAL;
 
-template<float (*bin_op)(const float, const float)>
-struct bin_bcast_cuda {
-    template<typename src0_t, typename src1_t, typename dst_t>
-    void operator()(const struct ggml_tensor * src0, const struct ggml_tensor * src1, struct ggml_tensor * dst,
-            const src0_t * src0_dd, const src1_t * src1_dd, dst_t * dst_dd,
-            cudaStream_t stream) {
+    mul_mat_q<QK_K, QR5_K, QI5_K, true, block_q5_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q5_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q5_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q5_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q5_K_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+}
 
-        GGML_TENSOR_BINARY_OP_LOCALS
+#define  MMQ_X_Q6_K_RDNA2  64
+#define  MMQ_Y_Q6_K_RDNA2  128
+#define NWARPS_Q6_K_RDNA2  8
+#define  MMQ_X_Q6_K_RDNA1  32
+#define  MMQ_Y_Q6_K_RDNA1  64
+#define NWARPS_Q6_K_RDNA1  8
+#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
+#define  MMQ_X_Q6_K_AMPERE 4
+#define  MMQ_Y_Q6_K_AMPERE 32
+#define NWARPS_Q6_K_AMPERE 4
+#else
+#define  MMQ_X_Q6_K_AMPERE 64
+#define  MMQ_Y_Q6_K_AMPERE 64
+#define NWARPS_Q6_K_AMPERE 4
+#endif
+#define  MMQ_X_Q6_K_PASCAL 64
+#define  MMQ_Y_Q6_K_PASCAL 64
+#define NWARPS_Q6_K_PASCAL 8
 
-        int nr0 = ne10/ne0;
-        int nr1 = ne11/ne1;
-        int nr2 = ne12/ne2;
-        int nr3 = ne13/ne3;
+template <bool need_check> static __global__ void
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q6_K_RDNA2, 2)
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+#elif __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
+    __launch_bounds__(WARP_SIZE*NWARPS_Q6_K_PASCAL, 2)
+#endif // __CUDA_ARCH__ < CC_VOLTA
+    mul_mat_q6_K(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-        int nr[4] = { nr0, nr1, nr2, nr3 };
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+#if defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_RDNA2;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_RDNA2;
+    const int nwarps = NWARPS_Q6_K_RDNA2;
+#else
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_RDNA1;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_RDNA1;
+    const int nwarps = NWARPS_Q6_K_RDNA1;
+#endif // defined(RDNA3) || defined(RDNA2)
 
-        // collapse dimensions until first broadcast dimension
-        int64_t cne0[] = {ne0, ne1, ne2, ne3};
-        int64_t cne1[] = {ne10, ne11, ne12, ne13};
-        size_t cnb0[] = {nb0, nb1, nb2, nb3};
-        size_t cnb1[] = {nb10, nb11, nb12, nb13};
-        auto collapse = [](int64_t cne[]) {
-            cne[0] *= cne[1];
-            cne[1] = cne[2];
-            cne[2] = cne[3];
-            cne[3] = 1;
-        };
+    mul_mat_q<QK_K, QR6_K, QI6_K, false, block_q6_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q6_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q6_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-        auto collapse_nb = [](size_t cnb[], const int64_t cne[]) {
-            cnb[1] *= cne[1];
-            cnb[2] *= cne[2];
-            cnb[3] *= cne[3];
-        };
+#elif __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_AMPERE;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_AMPERE;
+    const int nwarps = NWARPS_Q6_K_AMPERE;
 
-        for (int i = 0; i < 4; i++) {
-            if (nr[i] != 1) {
-                break;
-            }
-            if (i > 0) {
-                collapse_nb(cnb0, cne0);
-                collapse_nb(cnb1, cne1);
-                collapse(cne0);
-                collapse(cne1);
-            }
-        }
-        {
-            int64_t ne0 = cne0[0];
-            int64_t ne1 = cne0[1];
-            int64_t ne2 = cne0[2];
-            int64_t ne3 = cne0[3];
+    mul_mat_q<QK_K, QR6_K, QI6_K, false, block_q6_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q6_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q6_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
 
-            int64_t ne10 = cne1[0];
-            int64_t ne11 = cne1[1];
-            int64_t ne12 = cne1[2];
-            int64_t ne13 = cne1[3];
+#elif __CUDA_ARCH__ >= MIN_CC_DP4A
+    const int mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_PASCAL;
+    const int mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_PASCAL;
+    const int nwarps = NWARPS_Q6_K_PASCAL;
 
-            size_t nb0 = cnb0[0];
-            size_t nb1 = cnb0[1];
-            size_t nb2 = cnb0[2];
-            size_t nb3 = cnb0[3];
+    mul_mat_q<QK_K, QR6_K, QI6_K, false, block_q6_K, mmq_x, mmq_y, nwarps, allocate_tiles_q6_K<mmq_y>,
+        load_tiles_q6_K<mmq_y, nwarps, need_check>, VDR_Q6_K_Q8_1_MMQ, vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat>
+        (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+#else
+    GGML_UNUSED(vec_dot_q6_K_q8_1_mul_mat);
+    NO_DEVICE_CODE;
+#endif // __CUDA_ARCH__ >= CC_VOLTA
+}
 
-            size_t nb10 = cnb1[0];
-            size_t nb11 = cnb1[1];
-            size_t nb12 = cnb1[2];
-            size_t nb13 = cnb1[3];
+template <int ncols_y, int qk, int qi, typename block_q_t, int vdr, vec_dot_q_cuda_t vec_dot_q_cuda>
+#if !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__))
+// tell the compiler to use as many registers as it wants, see nwarps definition below
+__launch_bounds__((ncols_y <= 4 ? 4 : 2)*WARP_SIZE, 1)
+#endif // !(defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__))
+static __global__ void mul_mat_vec_q(
+    const void * __restrict__ vx, const void * __restrict__ vy, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int nrows_y, const int nrows_dst) {
 
-            size_t s0 = nb0 / sizeof(dst_t);
-            size_t s1 = nb1 / sizeof(dst_t);
-            size_t s2 = nb2 / sizeof(dst_t);
-            size_t s3 = nb3 / sizeof(dst_t);
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__) && (defined(RDNA2) || defined(RDNA3))
+    constexpr int nwarps              = 1;
+    constexpr int rows_per_cuda_block = 1;
+#else
+    constexpr int nwarps              = ncols_y <= 4 ? 4 : 2;
+    constexpr int rows_per_cuda_block = ncols_y == 1 ? 1 : 2;
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__) && !defined(RDNA2) && !defined(RDNA3)
 
-            size_t s10 = nb10 / sizeof(src1_t);
-            size_t s11 = nb11 / sizeof(src1_t);
-            size_t s12 = nb12 / sizeof(src1_t);
-            size_t s13 = nb13 / sizeof(src1_t);
+    const     int tid = WARP_SIZE*threadIdx.y + threadIdx.x;
+    const     int row0 = rows_per_cuda_block*blockIdx.x;
+    const     int blocks_per_row_x = ncols_x / qk;
+    const     int blocks_per_col_y = nrows_y / QK8_1;
+    constexpr int blocks_per_iter = vdr * nwarps*WARP_SIZE / qi;
 
-            GGML_ASSERT(s0 == 1);
-            GGML_ASSERT(s10 == 1);
+// partial sum for each thread
+    float tmp[ncols_y][rows_per_cuda_block] = {0.0f};
 
-            const int block_size = 128;
+    const block_q_t  * x = (const block_q_t  *) vx;
+    const block_q8_1 * y = (const block_q8_1 *) vy;
 
-            int64_t hne0 = std::max(ne0/2LL, 1LL);
+    for (int kbx = tid / (qi/vdr); kbx < blocks_per_row_x; kbx += blocks_per_iter) {
+        const int kby = kbx * (qk/QK8_1); // y block index that aligns with kbx
 
-            dim3 block_dims;
-            block_dims.x = std::min<unsigned int>(hne0, block_size);
-            block_dims.y = std::min<unsigned int>(ne1, block_size / block_dims.x);
-            block_dims.z = std::min(std::min<unsigned int>(ne2*ne3, block_size / block_dims.x / block_dims.y), 64U);
+        // x block quant index when casting the quants to int
+        const int kqs = vdr * (tid % (qi/vdr));
 
-            dim3 block_nums(
-                (hne0 + block_dims.x - 1) / block_dims.x,
-                (ne1 + block_dims.y - 1) / block_dims.y,
-                (ne2*ne3 + block_dims.z - 1) / block_dims.z
-            );
+#pragma unroll
+        for (int j = 0; j < ncols_y; ++j) {
+#pragma unroll
+            for (int i = 0; i < rows_per_cuda_block; ++i) {
+                tmp[j][i] += vec_dot_q_cuda(
+                    &x[kbx + (row0 + i)*blocks_per_row_x], &y[j*blocks_per_col_y + kby], kqs);
+            }
+        }
+    }
 
-            if (block_nums.z > 65535) {
-                // this is the maximum number of blocks in z direction, fallback to 1D grid kernel
-                int block_num = (ne0*ne1*ne2*ne3 + block_size - 1) / block_size;
-                k_bin_bcast_unravel<bin_op><<<block_num, block_size, 0, stream>>>(
-                    src0_dd, src1_dd, dst_dd,
-                    ne0, ne1, ne2, ne3,
-                    ne10, ne11, ne12, ne13,
-                    /* s0, */ s1, s2, s3,
-                    /* s10, */ s11, s12, s13);
-            } else {
-                k_bin_bcast<bin_op><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
-                    src0_dd, src1_dd, dst_dd,
-                    ne0, ne1, ne2, ne3,
-                    ne10, ne11, ne12, ne13,
-                    /* s0, */ s1, s2, s3,
-                    /* s10, */ s11, s12, s13);
+    __shared__ float tmp_shared[nwarps-1 > 0 ? nwarps-1 : 1][ncols_y][rows_per_cuda_block][WARP_SIZE];
+    if (threadIdx.y > 0) {
+#pragma unroll
+        for (int j = 0; j < ncols_y; ++j) {
+#pragma unroll
+            for (int i = 0; i < rows_per_cuda_block; ++i) {
+                tmp_shared[threadIdx.y-1][j][i][threadIdx.x] = tmp[j][i];
             }
         }
     }
-};
+    __syncthreads();
+    if (threadIdx.y > 0) {
+        return;
+    }
 
-static void acc_f32_cuda(const float * x, const float * y, float * dst, const int n_elements,
-    const int ne10, const int ne11, const int ne12,
-    const int nb1, const int nb2, const int offset, cudaStream_t stream) {
-    int num_blocks = (n_elements + CUDA_ACC_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_ACC_BLOCK_SIZE;
-    acc_f32<<<num_blocks, CUDA_ACC_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, y, dst, n_elements, ne10, ne11, ne12, nb1, nb2, offset);
-}
+    // sum up partial sums and write back result
+#pragma unroll
+    for (int j = 0; j < ncols_y; ++j) {
+#pragma unroll
+        for (int i = 0; i < rows_per_cuda_block; ++i) {
+#pragma unroll
+            for (int l = 0; l < nwarps-1; ++l) {
+                tmp[j][i] += tmp_shared[l][j][i][threadIdx.x];
+            }
+            tmp[j][i] = warp_reduce_sum(tmp[j][i]);
+        }
 
-static void gelu_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_GELU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_GELU_BLOCK_SIZE;
-    gelu_f32<<<num_blocks, CUDA_GELU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
+        if (threadIdx.x < rows_per_cuda_block) {
+            dst[j*nrows_dst + row0 + threadIdx.x] = tmp[j][threadIdx.x];
+        }
+    }
 }
 
-static void silu_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_SILU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_SILU_BLOCK_SIZE;
-    silu_f32<<<num_blocks, CUDA_SILU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
-}
+template <int qk, int qr, dequantize_kernel_t dequantize_kernel>
+static __global__ void dequantize_mul_mat_vec(const void * __restrict__ vx, const dfloat * __restrict__ y, float * __restrict__ dst, const int ncols, const int nrows) {
+    // qk = quantized weights per x block
+    // qr = number of quantized weights per data value in x block
+    const int row = blockIdx.x*blockDim.y + threadIdx.y;
 
-static void gelu_quick_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_GELU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_GELU_BLOCK_SIZE;
-    gelu_quick_f32<<<num_blocks, CUDA_GELU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
-}
+    if (row >= nrows) {
+        return;
+    }
 
-static void tanh_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_TANH_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_TANH_BLOCK_SIZE;
-    tanh_f32<<<num_blocks, CUDA_TANH_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
-}
+    const int tid = threadIdx.x;
 
-static void relu_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_RELU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_RELU_BLOCK_SIZE;
-    relu_f32<<<num_blocks, CUDA_RELU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
-}
+    const int iter_stride = 2*GGML_CUDA_DMMV_X;
+    const int vals_per_iter = iter_stride / WARP_SIZE; // num quantized vals per thread and i iter
+    const int y_offset = qr == 1 ? 1 : qk/2;
 
-static void hardsigmoid_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_HARDSIGMOID_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_HARDSIGMOID_BLOCK_SIZE;
-    hardsigmoid_f32<<<num_blocks, CUDA_HARDSIGMOID_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
-}
+// partial sum for each thread
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    half2 tmp = {0.0f, 0.0f}; // two sums for f16 to take advantage of half2 intrinsics
+#else
+    float tmp = 0.0f;
+#endif // GGML_CUDA_F16
 
-static void hardswish_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_HARDSWISH_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_HARDSWISH_BLOCK_SIZE;
-    hardswish_f32<<<num_blocks, CUDA_HARDSWISH_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
-}
+    for (int i = 0; i < ncols; i += iter_stride) {
+        const int col = i + vals_per_iter*tid;
+        const int ib = (row*ncols + col)/qk; // x block index
+        const int iqs = (col%qk)/qr; // x quant index
+        const int iybs = col - col%qk; // y block start index
 
-static void leaky_relu_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, const float negative_slope, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_RELU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_RELU_BLOCK_SIZE;
-    leaky_relu_f32<<<num_blocks, CUDA_RELU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k, negative_slope);
-}
+// processing >2 values per i iter is faster for fast GPUs
+#pragma unroll
+        for (int j = 0; j < vals_per_iter; j += 2) {
+            // process 2 vals per j iter
 
-static void sqr_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_SQR_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_SQR_BLOCK_SIZE;
-    sqr_f32<<<num_blocks, CUDA_SQR_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
-}
+            // dequantize
+            // for qr = 2 the iqs needs to increase by 1 per j iter because 2 weights per data val
+            dfloat2 v;
+            dequantize_kernel(vx, ib, iqs + j/qr, v);
 
-static void norm_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols, const int nrows, const float eps, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % WARP_SIZE == 0);
-    if (ncols < 1024) {
-        const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
-        norm_f32<WARP_SIZE><<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, eps);
-    } else {
-        const dim3 block_dims(1024, 1, 1);
-        norm_f32<1024><<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, eps);
+            // matrix multiplication
+            // for qr = 2 the y index needs to increase by 1 per j iter because of y_offset = qk/2
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+            tmp += __hmul2(v, {
+                y[iybs + iqs + j/qr + 0],
+                y[iybs + iqs + j/qr + y_offset]
+            });
+#else
+            tmp += v.x * y[iybs + iqs + j/qr + 0];
+            tmp += v.y * y[iybs + iqs + j/qr + y_offset];
+#endif // GGML_CUDA_F16
+        }
     }
-}
 
-static void group_norm_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int num_groups, const int group_size, const int ne_elements, cudaStream_t stream) {
-    static const float eps = 1e-6f;
-    if (group_size < 1024) {
-        const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
-        group_norm_f32<WARP_SIZE><<<num_groups, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, group_size, ne_elements, eps);
-    } else {
-        const dim3 block_dims(1024, 1, 1);
-        group_norm_f32<1024><<<num_groups, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, group_size, ne_elements, eps);
-    }
-}
+    // sum up partial sums and write back result
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
 
-static void concat_f32_cuda(const float * x, const float * y, float * dst, const int ne0, int ne1, int ne2, int ne02, cudaStream_t stream) {
-    int num_blocks = (ne0 + CUDA_CONCAT_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CONCAT_BLOCK_SIZE;
-    dim3 gridDim(num_blocks, ne1, ne2);
-    concat_f32<<<gridDim, CUDA_CONCAT_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, y, dst, ne0, ne02);
+    if (tid == 0) {
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+        dst[row] = tmp.x + tmp.y;
+#else
+        dst[row] = tmp;
+#endif // GGML_CUDA_F16
+    }
 }
 
-static void upscale_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int ne03,
-                             const int scale_factor, cudaStream_t stream) {
-    int ne0 = (ne00 * scale_factor);
-    int num_blocks = (ne0 + CUDA_UPSCALE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_UPSCALE_BLOCK_SIZE;
-    dim3 gridDim(num_blocks, (ne01 * scale_factor), ne02*ne03);
-    upscale_f32<<<gridDim, CUDA_UPSCALE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, ne00, ne00 * ne01, scale_factor);
-}
+static __global__ void mul_mat_p021_f16_f32(
+    const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ y, float * __restrict__ dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int nchannels_x, const int nchannels_y) {
 
-static void pad_f32_cuda(const float * x, float * dst,
-    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int ne03,
-    const int ne0, const int ne1, const int ne2, const int ne3, cudaStream_t stream) {
-    int num_blocks = (ne0 + CUDA_PAD_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_PAD_BLOCK_SIZE;
-    dim3 gridDim(num_blocks, ne1, ne2*ne3);
-    pad_f32<<<gridDim, CUDA_PAD_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, ne0, ne00, ne01, ne02, ne03);
-}
+    const half * x = (const half *) vx;
 
-static void arange_f32_cuda(float * dst, const int ne0, const float start, const float step, cudaStream_t stream) {
-    int num_blocks = (ne0 + CUDA_ARANGE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_ARANGE_BLOCK_SIZE;
-    arange_f32<<<num_blocks, CUDA_ARANGE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(dst, ne0, start,  step);
-}
+    const int row_x = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
+    const int channel = blockDim.z*blockIdx.z + threadIdx.z;
+    const int channel_x = channel / (nchannels_y / nchannels_x);
 
-static void timestep_embedding_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ne00, const int nb1,
-                                        const int dim, const int max_period, cudaStream_t stream) {
-    int half_ceil = (dim + 1) / 2;
-    int num_blocks = (half_ceil + CUDA_TIMESTEP_EMBEDDING_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_TIMESTEP_EMBEDDING_BLOCK_SIZE;
-    dim3 gridDim(num_blocks, ne00, 1);
-    timestep_embedding_f32<<<gridDim, CUDA_TIMESTEP_EMBEDDING_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, nb1, dim, max_period);
-}
+    const int nrows_y = ncols_x;
+    const int nrows_dst = nrows_x;
+    const int row_dst = row_x;
 
-static void rms_norm_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols, const int nrows, const float eps, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % WARP_SIZE == 0);
-    if (ncols < 1024) {
-        const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
-        rms_norm_f32<WARP_SIZE><<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, eps);
-    } else {
-        const dim3 block_dims(1024, 1, 1);
-        rms_norm_f32<1024><<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, eps);
-    }
-}
+    float tmp = 0.0f;
 
-static void quantize_row_q8_1_cuda(const float * x, void * vy, const int kx, const int ky, const int kx_padded, cudaStream_t stream) {
-    const int block_num_x = (kx_padded + CUDA_QUANTIZE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_QUANTIZE_BLOCK_SIZE;
-    const dim3 num_blocks(block_num_x, ky, 1);
-    const dim3 block_size(CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE, 1, 1);
-    quantize_q8_1<<<num_blocks, block_size, 0, stream>>>(x, vy, kx, kx_padded);
-}
+    for (int col_x0 = 0; col_x0 < ncols_x; col_x0 += blockDim.x) {
+        const int col_x = col_x0 + threadIdx.x;
 
-template <int qk, int qr, dequantize_kernel_t dequantize_kernel, typename dst_t>
-static void dequantize_block_cuda(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + 2*CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE - 1) / (2*CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE);
-    dequantize_block<qk, qr, dequantize_kernel><<<num_blocks, CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(vx, y, k);
-}
+        if (col_x >= ncols_x) {
+            break;
+        }
 
-static void dequantize_block_q8_0_f16_cuda(const void * __restrict__ vx, half * __restrict__ y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_Q8_0_NE_ALIGN - 1) / CUDA_Q8_0_NE_ALIGN;
-    if (k % CUDA_Q8_0_NE_ALIGN == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        dequantize_block_q8_0_f16<need_check><<<num_blocks, WARP_SIZE, 0, stream>>>(vx, y, k);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        dequantize_block_q8_0_f16<need_check><<<num_blocks, WARP_SIZE, 0, stream>>>(vx, y, k);
-    }
-}
+        // x is transposed and permuted
+        const int ix = row_x*nchannels_x*ncols_x + channel_x*ncols_x + col_x;
+        const float xi = __half2float(x[ix]);
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_q2_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-#if QK_K == 256
-    dequantize_block_q2_K<<<nb, 64, 0, stream>>>(vx, y);
-#else
-    dequantize_block_q2_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-#endif
-}
+        const int row_y = col_x;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_q3_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-#if QK_K == 256
-    dequantize_block_q3_K<<<nb, 64, 0, stream>>>(vx, y);
-#else
-    dequantize_block_q3_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-#endif
-}
+        // y is not transposed but permuted
+        const int iy = channel*nrows_y + row_y;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_q4_0_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb32 = k / 32;
-    const int nb = (k + 255) / 256;
-    dequantize_block_q4_0<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y, nb32);
-}
+        tmp += xi * y[iy];
+    }
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_q4_1_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb32 = k / 32;
-    const int nb = (k + 255) / 256;
-    dequantize_block_q4_1<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y, nb32);
-}
+    // dst is not transposed and not permuted
+    const int idst = channel*nrows_dst + row_dst;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_q4_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-    dequantize_block_q4_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-}
+    // sum up partial sums and write back result
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_q5_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-#if QK_K == 256
-    dequantize_block_q5_K<<<nb, 64, 0, stream>>>(vx, y);
-#else
-    dequantize_block_q5_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-#endif
+    if (threadIdx.x == 0) {
+        dst[idst] = tmp;
+    }
 }
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_q6_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-#if QK_K == 256
-    dequantize_block_q6_K<<<nb, 64, 0, stream>>>(vx, y);
-#else
-    dequantize_block_q6_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-#endif
-}
+static __global__ void mul_mat_vec_nc_f16_f32( // nc == non-contiguous
+    const void * __restrict__ vx, const float * __restrict__ y, float * __restrict__ dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int row_stride_x, const int channel_stride_x, const int channel_x_divisor) {
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_iq2_xxs_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-    dequantize_block_iq2_xxs<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-}
+    const half * x = (const half *) vx;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_iq2_xs_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-    dequantize_block_iq2_xs<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-}
+    const int row_x     = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
+    const int channel   = blockDim.z*blockIdx.z + threadIdx.z;
+    const int channel_x = channel / channel_x_divisor;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_iq2_s_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-    dequantize_block_iq2_s<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-}
+    const int nrows_y   = ncols_x;
+    const int nrows_dst = nrows_x;
+    const int row_dst   = row_x;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_iq3_xxs_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-    dequantize_block_iq3_xxs<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-}
+    const int idst = channel*nrows_dst + row_dst;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_iq3_s_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-    dequantize_block_iq3_s<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-}
+    float tmp = 0.0f;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_iq1_s_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = k / QK_K;
-    dequantize_block_iq1_s<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-}
+    for (int col_x0 = 0; col_x0 < ncols_x; col_x0 += blockDim.x) {
+        const int col_x = col_x0 + threadIdx.x;
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_iq4_nl_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = (k + QK_K - 1) / QK_K;
-    dequantize_block_iq4_nl<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-}
+        if (col_x >= ncols_x) {
+            break;
+        }
 
-template<typename dst_t>
-static void dequantize_row_iq4_xs_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int nb = (k + QK_K - 1) / QK_K;
-#if QK_K == 64
-    dequantize_block_iq4_nl<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-#else
-    dequantize_block_iq4_xs<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
-#endif
-}
+        const int row_y = col_x;
 
-template <typename src_t, typename dst_t>
-static void convert_unary_cuda(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ y, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE;
-    convert_unary<src_t><<<num_blocks, CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(vx, y, k);
-}
+        const int ix = channel_x*channel_stride_x + row_x*row_stride_x + col_x;
+        const int iy = channel*nrows_y + row_y;
 
-static to_fp16_cuda_t ggml_get_to_fp16_cuda(ggml_type type) {
-    int id;
-    switch (type) {
-        case GGML_TYPE_Q4_0:
-            return dequantize_row_q4_0_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q4_1:
-            return dequantize_row_q4_1_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q5_0:
-            return dequantize_block_cuda<QK5_0, QR5_0, dequantize_q5_0>;
-        case GGML_TYPE_Q5_1:
-            return dequantize_block_cuda<QK5_1, QR5_1, dequantize_q5_1>;
-        case GGML_TYPE_Q8_0:
-            CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-            if (g_device_caps[id].cc >= CC_PASCAL) {
-                return dequantize_block_q8_0_f16_cuda;
-            }
-            return dequantize_block_cuda<QK8_0, QR8_0, dequantize_q8_0>;
-        case GGML_TYPE_Q2_K:
-            return dequantize_row_q2_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q3_K:
-            return dequantize_row_q3_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q4_K:
-            return dequantize_row_q4_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q5_K:
-            return dequantize_row_q5_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q6_K:
-            return dequantize_row_q6_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
-            return dequantize_row_iq2_xxs_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
-            return dequantize_row_iq2_xs_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ2_S:
-            return dequantize_row_iq2_s_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
-            return dequantize_row_iq3_xxs_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ1_S:
-            return dequantize_row_iq1_s_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
-            return dequantize_row_iq4_nl_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
-            return dequantize_row_iq4_xs_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ3_S:
-            return dequantize_row_iq3_s_cuda;
-        case GGML_TYPE_F32:
-            return convert_unary_cuda<float>;
-        default:
-            return nullptr;
-    }
-}
+        const float xi = __half2float(x[ix]);
 
-static to_fp32_cuda_t ggml_get_to_fp32_cuda(ggml_type type) {
-    switch (type) {
-        case GGML_TYPE_Q4_0:
-            return dequantize_row_q4_0_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q4_1:
-            return dequantize_row_q4_1_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q5_0:
-            return dequantize_block_cuda<QK5_0, QR5_0, dequantize_q5_0>;
-        case GGML_TYPE_Q5_1:
-            return dequantize_block_cuda<QK5_1, QR5_1, dequantize_q5_1>;
-        case GGML_TYPE_Q8_0:
-            return dequantize_block_cuda<QK8_0, QR8_0, dequantize_q8_0>;
-        case GGML_TYPE_Q2_K:
-            return dequantize_row_q2_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q3_K:
-            return dequantize_row_q3_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q4_K:
-            return dequantize_row_q4_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q5_K:
-            return dequantize_row_q5_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_Q6_K:
-            return dequantize_row_q6_K_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
-            return dequantize_row_iq2_xxs_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
-            return dequantize_row_iq2_xs_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ2_S:
-            return dequantize_row_iq2_s_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
-            return dequantize_row_iq3_xxs_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ1_S:
-            return dequantize_row_iq1_s_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
-            return dequantize_row_iq4_nl_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
-            return dequantize_row_iq4_xs_cuda;
-        case GGML_TYPE_IQ3_S:
-            return dequantize_row_iq3_s_cuda;
-        case GGML_TYPE_F16:
-            return convert_unary_cuda<half>;
-        default:
-            return nullptr;
+        tmp += xi * y[iy];
+    }
+
+    // sum up partial sums and write back result
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+
+    if (threadIdx.x == 0) {
+        dst[idst] = tmp;
     }
 }
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q4_0_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
-    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
-    // the number of rows may exceed maximum grid size in the y or z dimensions, use the x dimension instead
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec<QK4_0, QR4_0, dequantize_q4_0>
-        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
-}
+static __device__ void cpy_1_f32_f32(const char * cxi, char * cdsti) {
+    const float * xi = (const float *) cxi;
+    float * dsti = (float *) cdsti;
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q4_1_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
-    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec<QK4_1, QR4_1, dequantize_q4_1>
-        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
+    *dsti = *xi;
 }
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q5_0_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
-    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec<QK5_0, QR5_0, dequantize_q5_0>
-        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
-}
+static __device__ void cpy_1_f32_f16(const char * cxi, char * cdsti) {
+    const float * xi = (const float *) cxi;
+    half * dsti = (half *) cdsti;
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q5_1_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
-    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec<QK5_1, QR5_1, dequantize_q5_1>
-        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
+    *dsti = __float2half(*xi);
 }
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q8_0_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
-    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec<QK8_0, QR8_0, dequantize_q8_0>
-        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
-}
+static __device__ void cpy_1_f16_f16(const char * cxi, char * cdsti) {
+    const half * xi = (const half *) cxi;
+    half * dsti = (half *) cdsti;
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q2_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
-    const int ny = 2; // very slightly faster than 1 even when K_QUANTS_PER_ITERATION = 2
-    const int block_num_y = (nrows + ny - 1) / ny;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(32, ny, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec_q2_k<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
+    *dsti = *xi;
 }
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q3_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
-    const int ny = 2 / K_QUANTS_PER_ITERATION;
-    const int block_num_y = (nrows + ny - 1) / ny;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(32, ny, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec_q3_k<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
-}
+static __device__ void cpy_1_f16_f32(const char * cxi, char * cdsti) {
+    const half * xi = (const half *) cxi;
+    float * dsti = (float *) cdsti;
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q4_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
-    const int ny = 2 / K_QUANTS_PER_ITERATION;
-    const int block_num_y = (nrows + ny - 1) / ny;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(32, ny, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec_q4_k<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
+    *dsti = *xi;
 }
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q5_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
-    const dim3 block_dims(32, 1, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec_q5_k<<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols);
-}
+template <cpy_kernel_t cpy_1>
+static __global__ void cpy_f32_f16(const char * cx, char * cdst, const int ne,
+                                   const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+                                   const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11,
+                                   const int nb12, const int nb13) {
+    const int64_t i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-static void dequantize_mul_mat_vec_q6_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
-    const int ny = 2 / K_QUANTS_PER_ITERATION;
-    const int block_num_y = (nrows + ny - 1) / ny;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(32, ny, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec_q6_k<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
-}
+    if (i >= ne) {
+        return;
+    }
 
-static void convert_mul_mat_vec_f16_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
-    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
-    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
-    dequantize_mul_mat_vec<1, 1, convert_f16>
-        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
+    // determine indices i03/i13, i02/i12, i01/i11, i00/i10 as a function of index i of flattened tensor
+    // then combine those indices with the corresponding byte offsets to get the total offsets
+    const int64_t i03 = i/(ne00 * ne01 * ne02);
+    const int64_t i02 = (i - i03*ne00*ne01*ne02 )/ (ne00*ne01);
+    const int64_t i01 = (i - i03*ne00*ne01*ne02  -  i02*ne01*ne00) / ne00;
+    const int64_t i00 = i - i03*ne00*ne01*ne02 - i02*ne01*ne00 - i01*ne00;
+    const int64_t x_offset = i00*nb00 + i01*nb01 + i02*nb02 + i03 * nb03;
+
+    const int64_t i13 = i/(ne10 * ne11 * ne12);
+    const int64_t i12 = (i - i13*ne10*ne11*ne12) / (ne10*ne11);
+    const int64_t i11 = (i - i13*ne10*ne11*ne12 - i12*ne10*ne11) / ne10;
+    const int64_t i10 = i - i13*ne10*ne11*ne12 - i12*ne10*ne11 - i11*ne10;
+    const int64_t dst_offset = i10*nb10 + i11*nb11 + i12*nb12 + i13 * nb13;
+
+    cpy_1(cx + x_offset, cdst + dst_offset);
 }
 
-template <int qk, int qi, typename block_q_t, int vdr, vec_dot_q_cuda_t vec_dot>
-static void mul_mat_vec_q_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst,
-    const int ncols_x, const int nrows_x, const int nrows_y, const int ncols_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+static __device__ void cpy_blck_f32_q8_0(const char * cxi, char * cdsti) {
+    const float * xi = (const float *) cxi;
+    block_q8_0 * dsti = (block_q8_0 *) cdsti;
 
-    GGML_ASSERT(ncols_x % qk == 0);
-    GGML_ASSERT(ncols_y <= MMVQ_MAX_BATCH_SIZE);
+    float amax = 0.0f; // absolute max
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    for (int j = 0; j < QK8_0; j++) {
+        const float v = xi[j];
+        amax = fmaxf(amax, fabsf(v));
+    }
 
-    int64_t nwarps = 1;
-    int64_t rows_per_cuda_block = 1;
+    const float d = amax / ((1 << 7) - 1);
+    const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
 
-    if (g_device_caps[id].cc < CC_RDNA2) { // NVIDIA and AMD older than RDNA2
-        switch(ncols_y) {
-            case 1:
-                nwarps = 4;
-                rows_per_cuda_block = 1;
-                break;
-            case 2:
-            case 3:
-            case 4:
-                nwarps = 4;
-                rows_per_cuda_block = 2;
-                break;
-            case 5:
-            case 6:
-            case 7:
-            case 8:
-                nwarps = 2;
-                rows_per_cuda_block = 2;
-                break;
-            default:
-                GGML_ASSERT(false);
-                break;
+    dsti->d = d;
+
+    for (int j = 0; j < QK8_0; ++j) {
+        const float x0 = xi[j]*id;
+
+        dsti->qs[j] = roundf(x0);
+    }
+}
+
+static __device__ void cpy_blck_f32_q4_0(const char * cxi, char * cdsti) {
+    const float * xi = (const float *) cxi;
+    block_q4_0 * dsti = (block_q4_0 *) cdsti;
+
+    float amax = 0.0f;
+    float vmax = 0.0f;
+
+    for (int j = 0; j < QK4_0; ++j) {
+        const float v = xi[j];
+        if (amax < fabsf(v)) {
+            amax = fabsf(v);
+            vmax = v;
         }
     }
-    const int64_t nblocks = (nrows_x + rows_per_cuda_block - 1) / rows_per_cuda_block;
-    const dim3 block_nums(nblocks, 1, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    switch (ncols_y) {
-        case 1:
-            mul_mat_vec_q<1, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
-                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
-            break;
-        case 2:
-            mul_mat_vec_q<2, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
-                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
-            break;
-        case 3:
-            mul_mat_vec_q<3, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
-                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
-            break;
-        case 4:
-            mul_mat_vec_q<4, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
-                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
-            break;
-        case 5:
-            mul_mat_vec_q<5, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
-                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
-            break;
-        case 6:
-            mul_mat_vec_q<6, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
-                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
-            break;
-        case 7:
-            mul_mat_vec_q<7, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
-                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
-            break;
-        case 8:
-            mul_mat_vec_q<8, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
-                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
-            break;
-        default:
-            GGML_ASSERT(false);
-            break;
+    const float d  = vmax / -8;
+    const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
+
+    dsti->d = d;
+
+    for (int j = 0; j < QK4_0/2; ++j) {
+        const float x0 = xi[0       + j]*id;
+        const float x1 = xi[QK4_0/2 + j]*id;
+
+        const uint8_t xi0 = min(15, (int8_t)(x0 + 8.5f));
+        const uint8_t xi1 = min(15, (int8_t)(x1 + 8.5f));
+
+        dsti->qs[j]  = xi0;
+        dsti->qs[j] |= xi1 << 4;
+    }
+}
+
+static __device__ void cpy_blck_f32_q4_1(const char * cxi, char * cdsti) {
+    const float * xi = (const float *) cxi;
+    block_q4_1 * dsti = (block_q4_1 *) cdsti;
+
+    float vmin = FLT_MAX;
+    float vmax = -FLT_MAX;
+
+    for (int j = 0; j < QK4_1; ++j) {
+        const float v = xi[j];
+
+        if (v < vmin) vmin = v;
+        if (v > vmax) vmax = v;
     }
-}
 
-static void ggml_mul_mat_q4_0_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+    const float d  = (vmax - vmin) / ((1 << 4) - 1);
+    const float id = d ? 1.0f/d : 0.0f;
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+    dsti->dm.x = d;
+    dsti->dm.y = vmin;
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q4_0_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q4_0_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q4_0_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q4_0_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
-    }
+    for (int j = 0; j < QK4_1/2; ++j) {
+        const float x0 = (xi[0       + j] - vmin)*id;
+        const float x1 = (xi[QK4_1/2 + j] - vmin)*id;
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+        const uint8_t xi0 = min(15, (int8_t)(x0 + 0.5f));
+        const uint8_t xi1 = min(15, (int8_t)(x1 + 0.5f));
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q4_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q4_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+        dsti->qs[j]  = xi0;
+        dsti->qs[j] |= xi1 << 4;
     }
 }
 
-static void ggml_mul_mat_q4_1_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
-
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+template <cpy_kernel_t cpy_blck, int qk>
+static __global__ void cpy_f32_q(const char * cx, char * cdst, const int ne,
+                                 const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+                                 const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11,
+                                 const int nb12, const int nb13) {
+    const int i = (blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x)*qk;
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q4_1_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q4_1_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q4_1_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q4_1_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
+    if (i >= ne) {
+        return;
     }
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+    const int i03 = i/(ne00 * ne01 * ne02);
+    const int i02 = (i - i03*ne00*ne01*ne02 )/ (ne00*ne01);
+    const int i01 = (i - i03*ne00*ne01*ne02  -  i02*ne01*ne00) / ne00;
+    const int i00 = i - i03*ne00*ne01*ne02 - i02*ne01*ne00 - i01*ne00;
+    const int x_offset = i00*nb00 + i01*nb01 + i02*nb02 + i03 * nb03;
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q4_1<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q4_1<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    }
+    const int i13 = i/(ne10 * ne11 * ne12);
+    const int i12 = (i - i13*ne10*ne11*ne12) / (ne10*ne11);
+    const int i11 = (i - i13*ne10*ne11*ne12 - i12*ne10*ne11) / ne10;
+    const int i10 = i - i13*ne10*ne11*ne12 - i12*ne10*ne11 - i11*ne10;
+    const int dst_offset = (i10/qk)*nb10 + i11*nb11 + i12*nb12 + i13*nb13;
+
+    cpy_blck(cx + x_offset, cdst + dst_offset);
 }
 
-static void ggml_mul_mat_q5_0_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+static __device__ float rope_yarn_ramp(const float low, const float high, const int i0) {
+    const float y = (i0 / 2 - low) / max(0.001f, high - low);
+    return 1.0f - min(1.0f, max(0.0f, y));
+}
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+struct rope_corr_dims {
+    float v[4];
+};
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q5_0_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q5_0_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q5_0_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q5_0_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
+// YaRN algorithm based on LlamaYaRNScaledRotaryEmbedding.py from https://github.com/jquesnelle/yarn
+// MIT licensed. Copyright (c) 2023 Jeffrey Quesnelle and Bowen Peng.
+static __device__ void rope_yarn(
+    float theta_extrap, float freq_scale, rope_corr_dims corr_dims, int64_t i0, float ext_factor, float mscale,
+    float * cos_theta, float * sin_theta
+) {
+    // Get n-d rotational scaling corrected for extrapolation
+    float theta_interp = freq_scale * theta_extrap;
+    float theta = theta_interp;
+    if (ext_factor != 0.0f) {
+        float ramp_mix = rope_yarn_ramp(corr_dims.v[0], corr_dims.v[1], i0) * ext_factor;
+        theta = theta_interp * (1 - ramp_mix) + theta_extrap * ramp_mix;
+
+        // Get n-d magnitude scaling corrected for interpolation
+        mscale *= 1.0f + 0.1f * logf(1.0f / freq_scale);
     }
+    *cos_theta = cosf(theta) * mscale;
+    *sin_theta = sinf(theta) * mscale;
+}
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+// rope == RoPE == rotary positional embedding
+template<typename T, bool has_pos>
+static __global__ void rope(
+    const T * x, T * dst, int ncols, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows, float freq_base,
+    float ext_factor, float attn_factor, rope_corr_dims corr_dims
+) {
+    const int col = 2*(blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y);
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q5_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q5_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    if (col >= ncols) {
+        return;
     }
+
+    const int row = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    const int i = row*ncols + col;
+    const int i2 = row/p_delta_rows;
+
+    const int p = has_pos ? pos[i2] : 0;
+    const float theta_base = p*powf(freq_base, -float(col)/ncols);
+
+    float cos_theta, sin_theta;
+    rope_yarn(theta_base, freq_scale, corr_dims, col, ext_factor, attn_factor, &cos_theta, &sin_theta);
+
+    const float x0 = x[i + 0];
+    const float x1 = x[i + 1];
+
+    dst[i + 0] = x0*cos_theta - x1*sin_theta;
+    dst[i + 1] = x0*sin_theta + x1*cos_theta;
 }
 
-static void ggml_mul_mat_q5_1_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+template<typename T, bool has_pos>
+static __global__ void rope_neox(
+    const T * x, T * dst, int ncols, int n_dims, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows,
+    float ext_factor, float attn_factor, rope_corr_dims corr_dims, float theta_scale, float inv_ndims
+) {
+    const int col = 2*(blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y);
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+    if (col >= ncols) {
+        return;
+    }
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q5_1_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q5_1_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q5_1_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q5_1_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
+    const int row = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    const int ib = col / n_dims;
+    const int ic = col % n_dims;
+
+    if (ib > 0) {
+        const int i = row*ncols + ib*n_dims + ic;
+
+        dst[i + 0] = x[i + 0];
+        dst[i + 1] = x[i + 1];
+
+        return;
     }
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+    const int i  = row*ncols + ib*n_dims + ic/2;
+    const int i2 = row/p_delta_rows;
+
+    float cur_rot = inv_ndims * ic - ib;
+
+    const int p = has_pos ? pos[i2] : 0;
+    const float theta_base = p*freq_scale*powf(theta_scale, col/2.0f);
+
+    float cos_theta, sin_theta;
+    rope_yarn(theta_base, freq_scale, corr_dims, cur_rot, ext_factor, attn_factor, &cos_theta, &sin_theta);
+
+    const float x0 = x[i + 0];
+    const float x1 = x[i + n_dims/2];
+
+    dst[i + 0]        = x0*cos_theta - x1*sin_theta;
+    dst[i + n_dims/2] = x0*sin_theta + x1*cos_theta;
+}
+
+static __global__ void rope_glm_f32(
+    const float * x, float * dst, int ncols, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows, float freq_base,
+    int n_ctx
+) {
+    const int col = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+    const int half_n_dims = ncols/4;
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q5_1<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q5_1<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    if (col >= half_n_dims) {
+        return;
     }
-}
 
-static void ggml_mul_mat_q8_0_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+    const int row = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
+    const int i = row*ncols + col;
+    const int i2 = row/p_delta_rows;
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+    const float col_theta_scale = powf(freq_base, -2.0f*col/ncols);
+     // FIXME: this is likely wrong
+    const int p = pos != nullptr ? pos[i2] : 0;
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q8_0_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q8_0_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q8_0_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q8_0_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
-    }
+    const float theta = min(p, n_ctx - 2)*freq_scale*col_theta_scale;
+    const float sin_theta = sinf(theta);
+    const float cos_theta = cosf(theta);
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+    const float x0 = x[i + 0];
+    const float x1 = x[i + half_n_dims];
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q8_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q8_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    }
-}
+    dst[i + 0]           = x0*cos_theta - x1*sin_theta;
+    dst[i + half_n_dims] = x0*sin_theta + x1*cos_theta;
 
-static void ggml_mul_mat_q2_K_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+    const float block_theta = ((float)max(p - n_ctx - 2, 0))*col_theta_scale;
+    const float sin_block_theta = sinf(block_theta);
+    const float cos_block_theta = cosf(block_theta);
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+    const float x2 = x[i + half_n_dims * 2];
+    const float x3 = x[i + half_n_dims * 3];
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q2_K_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q2_K_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q2_K_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q2_K_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
+    dst[i + half_n_dims * 2] = x2*cos_block_theta - x3*sin_block_theta;
+    dst[i + half_n_dims * 3] = x2*sin_block_theta + x3*cos_block_theta;
+}
+
+static __global__ void alibi_f32(const float * x, float * dst, const int ncols, const int k_rows,
+                                 const int n_heads_log2_floor, const float m0, const float m1) {
+    const int col = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+
+    if (col >= ncols) {
+        return;
     }
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+    const int row = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
+    const int i = row*ncols + col;
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q2_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    const int k = row/k_rows;
+
+    float m_k;
+    if (k < n_heads_log2_floor) {
+        m_k = powf(m0, k + 1);
     } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q2_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+        m_k = powf(m1, 2 * (k - n_heads_log2_floor) + 1);
     }
-}
-
-static void ggml_mul_mat_q3_K_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-#if QK_K == 256
+    dst[i] = col * m_k + x[i];
+}
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+static __global__ void k_sum_rows_f32(const float * x, float * dst, const int ncols) {
+    const int row = blockIdx.x;
+    const int col = threadIdx.x;
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q3_K_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q3_K_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q3_K_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q3_K_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
+    float sum = 0.0f;
+    for (int i = col; i < ncols; i += blockDim.x) {
+        sum += x[row * ncols + i];
     }
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+    sum = warp_reduce_sum(sum);
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q3_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q3_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    if (col == 0) {
+        dst[row] = sum;
     }
-#endif
 }
 
-static void ggml_mul_mat_q4_K_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+template<typename T>
+static inline __device__ void swap(T & a, T & b) {
+    T tmp = a;
+    a = b;
+    b = tmp;
+}
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+template<ggml_sort_order order>
+static __global__ void k_argsort_f32_i32(const float * x, int * dst, const int ncols) {
+    // bitonic sort
+    int col = threadIdx.x;
+    int row = blockIdx.y;
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q4_K_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q4_K_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q4_K_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q4_K_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
+    if (col >= ncols) return;
+
+    const float * x_row = x + row * ncols;
+    int * dst_row = dst + row * ncols;
+
+    // initialize indices
+    if (col < ncols) {
+        dst_row[col] = col;
     }
+    __syncthreads();
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+    for (int k = 2; k <= ncols; k *= 2) {
+        for (int j = k / 2; j > 0; j /= 2) {
+            int ixj = col ^ j;
+            if (ixj > col) {
+                if ((col & k) == 0) {
+                    if (order == GGML_SORT_ORDER_ASC ? x_row[dst_row[col]] > x_row[dst_row[ixj]] : x_row[dst_row[col]] < x_row[dst_row[ixj]]) {
+                        swap(dst_row[col], dst_row[ixj]);
+                    }
+                } else {
+                    if (order == GGML_SORT_ORDER_ASC ? x_row[dst_row[col]] < x_row[dst_row[ixj]] : x_row[dst_row[col]] > x_row[dst_row[ixj]]) {
+                        swap(dst_row[col], dst_row[ixj]);
+                    }
+                }
+            }
+            __syncthreads();
+        }
+    }
+}
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q4_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q4_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+static __global__ void diag_mask_inf_f32(const float * x, float * dst, const int ncols, const int rows_per_channel, const int n_past) {
+    const int col = blockDim.y*blockIdx.y + threadIdx.y;
+    const int row = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+
+    if (col >= ncols) {
+        return;
     }
+
+    const int i = row*ncols + col;
+    //dst[i] = col > (n_past + row % rows_per_channel) ? -INFINITY : x[i];
+    //dst[i] = x[i] - (col > n_past + row % rows_per_channel) * INT_MAX; // equivalent within rounding error but slightly faster on GPU
+    dst[i] = x[i] - (col > n_past + row % rows_per_channel) * FLT_MAX;
 }
 
-static void ggml_mul_mat_q5_K_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+template <bool vals_smem, int ncols_template, int block_size_template>
+static __global__ void soft_max_f32(const float * x, const float * mask, const float * pos, float * dst, const int ncols_par, const int nrows_y, const float scale, const float max_bias, const float m0, const float m1, uint32_t n_head_log2) {
+    const int ncols = ncols_template == 0 ? ncols_par : ncols_template;
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+    const int tid  = threadIdx.x;
+    const int rowx = blockIdx.x;
+    const int rowy = rowx % nrows_y; // broadcast the mask in the row dimension
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q5_K_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q5_K_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q5_K_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q5_K_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
-    }
+    const int block_size = block_size_template == 0 ? blockDim.x : block_size_template;
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+    const int warp_id = threadIdx.x / WARP_SIZE;
+    const int lane_id = threadIdx.x % WARP_SIZE;
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q5_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q5_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    }
-}
+    float slope = 0.0f;
 
-static void ggml_mul_mat_q6_K_q8_1_cuda(
-    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
+    // ALiBi
+    if (max_bias > 0.0f) {
+        const int h = rowx/nrows_y; // head index
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+        const float base = h < n_head_log2 ? m0 : m1;
+        const int   exp  = h < n_head_log2 ? h + 1 : 2*(h - n_head_log2) + 1;
 
-    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
-    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_RDNA2;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_RDNA2;
-        nwarps = NWARPS_Q6_K_RDNA2;
-    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_RDNA1;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_RDNA1;
-        nwarps = NWARPS_Q6_K_RDNA1;
-    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_AMPERE;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_AMPERE;
-        nwarps = NWARPS_Q6_K_AMPERE;
-    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
-        mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_PASCAL;
-        mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_PASCAL;
-        nwarps = NWARPS_Q6_K_PASCAL;
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
+        slope = powf(base, exp);
     }
 
-    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
-    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
-    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
+    extern __shared__ float data_soft_max_f32[];
+    float * buf_iw = data_soft_max_f32; // shared memory buffer for inter-warp communication
+    // shared memory buffer to cache values between iterations:
+    float * vals = vals_smem ? buf_iw + WARP_SIZE : dst + rowx*ncols;
 
-    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
-        const bool need_check = false;
-        mul_mat_q6_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    } else {
-        const bool need_check = true;
-        mul_mat_q6_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
-    }
-}
+    float max_val = -INFINITY;
 
-static void ggml_mul_mat_p021_f16_f32_cuda(
-    const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
-    const int nchannels_x, const int nchannels_y, cudaStream_t stream) {
+#pragma unroll
+    for (int col0 = 0; col0 < ncols; col0 += block_size) {
+        const int col = col0 + tid;
 
-    const dim3 block_nums(1, nrows_x, nchannels_y);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
-    mul_mat_p021_f16_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols_x, nrows_x, nchannels_x, nchannels_y);
-}
+        if (ncols_template == 0 && col >= ncols) {
+            break;
+        }
 
-static void ggml_mul_mat_vec_nc_f16_f32_cuda(
-    const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x, const int row_stride_x,
-    const int nchannels_x, const int nchannels_y, const int channel_stride_x, cudaStream_t stream) {
+        const int ix = rowx*ncols + col;
+        const int iy = rowy*ncols + col;
 
-    const dim3 block_nums(1, nrows_x, nchannels_y);
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
-    mul_mat_vec_nc_f16_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
-        (vx, y, dst, ncols_x, nrows_x, row_stride_x, channel_stride_x, nchannels_y/nchannels_x);
-}
+        const float val = x[ix]*scale + (mask ? mask[iy] : 0.0f) + (pos ? slope*pos[col] : 0.0f);
 
+        vals[col] = val;
+        max_val = max(max_val, val);
+    }
 
-static void ggml_cpy_f16_f32_cuda(
-    const char * cx, char * cdst, const int ne,
-    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+    // find the max value in the block
+    max_val = warp_reduce_max(max_val);
+    if (block_size > WARP_SIZE) {
+        if (warp_id == 0) {
+            buf_iw[lane_id] = -INFINITY;
+        }
+        __syncthreads();
 
-    const int num_blocks = (ne + CUDA_CPY_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CPY_BLOCK_SIZE;
-    cpy_f32_f16<cpy_1_f16_f32><<<num_blocks, CUDA_CPY_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>
-        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
-}
+        if (lane_id == 0) {
+            buf_iw[warp_id] = max_val;
+        }
+        __syncthreads();
 
-static void ggml_cpy_f32_f32_cuda(
-    const char * cx, char * cdst, const int ne,
-    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+        max_val = buf_iw[lane_id];
+        max_val = warp_reduce_max(max_val);
+    }
 
-    const int num_blocks = (ne + CUDA_CPY_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CPY_BLOCK_SIZE;
-    cpy_f32_f16<cpy_1_f32_f32><<<num_blocks, CUDA_CPY_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>
-        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
-}
+    float tmp = 0.0f; // partial sum
 
-static void ggml_cpy_f32_f16_cuda(
-    const char * cx, char * cdst, const int ne,
-    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+#pragma unroll
+    for (int col0 = 0; col0 < ncols; col0 += block_size) {
+        const int col = col0 + tid;
 
-    const int num_blocks = (ne + CUDA_CPY_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CPY_BLOCK_SIZE;
-    cpy_f32_f16<cpy_1_f32_f16><<<num_blocks, CUDA_CPY_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>
-        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
-}
+        if (ncols_template == 0 && col >= ncols) {
+            break;
+        }
 
-static void ggml_cpy_f32_q8_0_cuda(
-    const char * cx, char * cdst, const int ne,
-    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+        const float val = expf(vals[col] - max_val);
+        tmp += val;
+        vals[col] = val;
+    }
 
-    GGML_ASSERT(ne % QK8_0 == 0);
-    const int num_blocks = ne / QK8_0;
-    cpy_f32_q<cpy_blck_f32_q8_0, QK8_0><<<num_blocks, 1, 0, stream>>>
-        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
-}
+    // find the sum of exps in the block
+    tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+    if (block_size > WARP_SIZE) {
+        __syncthreads();
+        if (warp_id == 0) {
+            buf_iw[lane_id] = 0.0f;
+        }
+        __syncthreads();
 
-static void ggml_cpy_f32_q4_0_cuda(
-    const char * cx, char * cdst, const int ne,
-    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+        if (lane_id == 0) {
+            buf_iw[warp_id] = tmp;
+        }
+        __syncthreads();
 
-    GGML_ASSERT(ne % QK4_0 == 0);
-    const int num_blocks = ne / QK4_0;
-    cpy_f32_q<cpy_blck_f32_q4_0, QK4_0><<<num_blocks, 1, 0, stream>>>
-        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
+        tmp = buf_iw[lane_id];
+        tmp = warp_reduce_sum(tmp);
+    }
+
+    const float inv_sum = 1.0f / tmp;
+
+#pragma unroll
+    for (int col0 = 0; col0 < ncols; col0 += block_size) {
+        const int col = col0 + tid;
+
+        if (ncols_template == 0 && col >= ncols) {
+            return;
+        }
+
+        const int idst = rowx*ncols + col;
+        dst[idst] = vals[col] * inv_sum;
+    }
 }
 
-static void ggml_cpy_f32_q4_1_cuda(
-    const char * cx, char * cdst, const int ne,
-    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+static __global__ void scale_f32(const float * x, float * dst, const float scale, const int k) {
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
 
-    GGML_ASSERT(ne % QK4_1 == 0);
-    const int num_blocks = ne / QK4_1;
-    cpy_f32_q<cpy_blck_f32_q4_1, QK4_1><<<num_blocks, 1, 0, stream>>>
-        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
+
+    dst[i] = scale * x[i];
 }
 
-static void ggml_cpy_f16_f16_cuda(
-    const char * cx, char * cdst, const int ne,
-    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
-    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+static __global__ void clamp_f32(const float * x, float * dst, const float min, const float max, const int k) {
+    const int i = blockDim.x*blockIdx.x + threadIdx.x;
+
+    if (i >= k) {
+        return;
+    }
 
-    const int num_blocks = (ne + CUDA_CPY_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CPY_BLOCK_SIZE;
-    cpy_f32_f16<cpy_1_f16_f16><<<num_blocks, CUDA_CPY_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>
-        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
+    dst[i] = x[i] < min ? min : (x[i] > max ? max : x[i]);
 }
 
+template <typename T>
+static  __global__ void im2col_kernel(
+        const float * x, T * dst, int64_t batch_offset,
+        int64_t offset_delta, int64_t IC, int64_t IW, int64_t IH, int64_t OH, int64_t OW, int64_t KW, int64_t KH, int64_t pelements, int64_t CHW,
+        int s0, int s1, int p0, int p1, int d0, int d1) {
+    const int64_t i = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
+    if (i >= pelements) {
+        return;
+    }
 
+    const int64_t  ksize = OW * (KH > 1 ? KW : 1);
+    const int64_t  kx = i / ksize;
+    const int64_t  kd = kx * ksize;
+    const int64_t  ky = (i - kd) / OW;
+    const int64_t  ix = i % OW;
 
-static void scale_f32_cuda(const float * x, float * dst, const float scale, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_SCALE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_SCALE_BLOCK_SIZE;
-    scale_f32<<<num_blocks, CUDA_SCALE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, scale, k);
-}
+    const int64_t  oh = blockIdx.y;
+    const int64_t  batch = blockIdx.z / IC;
+    const int64_t  ic = blockIdx.z % IC;
 
-static void clamp_f32_cuda(const float * x, float * dst, const float min, const float max, const int k, cudaStream_t stream) {
-    const int num_blocks = (k + CUDA_CLAMP_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CLAMP_BLOCK_SIZE;
-    clamp_f32<<<num_blocks, CUDA_CLAMP_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, min, max, k);
-}
+    const int64_t iiw = ix * s0 + kx * d0 - p0;
+    const int64_t iih = oh * s1 + ky * d1 - p1;
 
-template<typename T>
-static void rope_cuda(
-    const T * x, T * dst, int ncols, int nrows, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows,
-    float freq_base, float ext_factor, float attn_factor, rope_corr_dims corr_dims, cudaStream_t stream
-) {
-    GGML_ASSERT(ncols % 2 == 0);
-    const dim3 block_dims(1, CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE, 1);
-    const int num_blocks_x = (ncols + 2*CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE - 1) / (2*CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE);
-    const dim3 block_nums(nrows, num_blocks_x, 1);
-    if (pos == nullptr) {
-        rope<T, false><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
-            x, dst, ncols, pos, freq_scale, p_delta_rows, freq_base, ext_factor, attn_factor, corr_dims
-        );
+    const int64_t offset_dst =
+        ((batch * OH + oh) * OW + ix) * CHW +
+        (ic * (KW * KH) + ky * KW + kx);
+
+    if (iih < 0 || iih >= IH || iiw < 0 || iiw >= IW) {
+        dst[offset_dst] = 0.0f;
     } else {
-        rope<T, true><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
-            x, dst, ncols, pos, freq_scale, p_delta_rows, freq_base, ext_factor, attn_factor, corr_dims
-        );
+        const int64_t offset_src = ic * offset_delta + batch * batch_offset;
+        dst[offset_dst] = x[offset_src + iih * IW + iiw];
     }
 }
 
-template<typename T>
-static void rope_neox_cuda(
-    const T * x, T * dst, int ncols, int n_dims, int nrows, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows,
-    float freq_base, float ext_factor, float attn_factor, rope_corr_dims corr_dims, cudaStream_t stream
-) {
-    GGML_ASSERT(ncols % 2 == 0);
-    const dim3 block_dims(1, CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE, 1);
-    const int num_blocks_x = (ncols + 2*CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE - 1) / (2*CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE);
-    const dim3 block_nums(nrows, num_blocks_x, 1);
-
-    const float theta_scale = powf(freq_base, -2.0f/n_dims);
-    const float inv_ndims = -1.0f / n_dims;
+template <typename Ti, typename To>
+static  __global__ void pool2d_nchw_kernel(
+        const int ih, const int iw, const int oh, const int ow,
+        const int kh, const int kw, const int sh, const int sw,
+        const int ph, const int pw, const int parallel_elements,
+        const Ti* src, To* dst, const enum ggml_op_pool op) {
+    int idx = threadIdx.x + blockIdx.x * blockDim.x;
+    if (idx >= parallel_elements) {
+        return;
+    }
 
-    if (pos == nullptr) {
-        rope_neox<T, false><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
-            x, dst, ncols, n_dims, pos, freq_scale, p_delta_rows, ext_factor, attn_factor, corr_dims,
-            theta_scale, inv_ndims
-        );
-    } else {
-        rope_neox<T, true><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
-            x, dst, ncols, n_dims, pos, freq_scale, p_delta_rows, ext_factor, attn_factor, corr_dims,
-            theta_scale, inv_ndims
-        );
+    const int I_HW = ih * iw;
+    const int O_HW = oh * ow;
+    const int nc = idx / O_HW;
+    const int cur_oh = idx % O_HW / ow;
+    const int cur_ow = idx % O_HW % ow;
+    const Ti* i_ptr = src + nc * I_HW;
+    To* o_ptr = dst + nc * O_HW;
+    const int start_h = cur_oh * sh - ph;
+    const int bh = max(0, start_h);
+    const int eh = min(ih, start_h + kh);
+    const int start_w = cur_ow * sw - pw;
+    const int bw = max(0, start_w);
+    const int ew = min(iw, start_w + kw);
+    const To scale = 1. / (kh * kw);
+    To res = 0;
+
+    switch (op) {
+        case GGML_OP_POOL_AVG: res = 0; break;
+        case GGML_OP_POOL_MAX: res = -FLT_MAX; break;
+        default: assert(false);
+    }
+
+    for (int i = bh; i < eh; i += 1) {
+        for (int j = bw; j < ew; j += 1) {
+#if __CUDA_ARCH__ >= 350
+            Ti cur = __ldg(i_ptr + i * iw + j);
+#else
+            Ti cur = i_ptr[i * iw + j];
+#endif
+            switch (op) {
+                case GGML_OP_POOL_AVG: res += cur * scale; break;
+                case GGML_OP_POOL_MAX: res = max(res, (To)cur); break;
+                default: assert(false);
+            }
+        }
     }
+    o_ptr[cur_oh * ow + cur_ow] = res;
 }
 
-static void rope_glm_f32_cuda(
-    const float * x, float * dst, int ncols, int nrows, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows,
-    float freq_base, int n_ctx, cudaStream_t stream
-) {
-    GGML_ASSERT(ncols % 4 == 0);
-    const dim3 block_dims(CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE/4, 1, 1);
-    const int num_blocks_x = (ncols + CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE;
-    const dim3 block_nums(num_blocks_x, nrows, 1);
-    rope_glm_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, pos, freq_scale, p_delta_rows, freq_base, n_ctx);
-}
+template<int qk, int qr, dequantize_kernel_t dq>
+static void get_rows_cuda(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+                            const void * src0_dd, const int32_t * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t stream) {
 
-static void alibi_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols, const int nrows,
-                           const int k_rows, const int n_heads_log2_floor, const float m0,
-                           const float m1, cudaStream_t stream) {
-    const dim3 block_dims(CUDA_ALIBI_BLOCK_SIZE, 1, 1);
-    const int num_blocks_x = (ncols + CUDA_ALIBI_BLOCK_SIZE - 1) / (CUDA_ALIBI_BLOCK_SIZE);
-    const dim3 block_nums(num_blocks_x, nrows, 1);
-    alibi_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, k_rows, n_heads_log2_floor, m0, m1);
-}
+    GGML_TENSOR_BINARY_OP_LOCALS
 
-static void sum_rows_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
-    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
-    const dim3 block_nums(nrows, 1, 1);
-    k_sum_rows_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols);
-}
+    const dim3 block_dims(CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE, 1, 1);
+    const int block_num_x = (ne00 + 2*CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE - 1) / (2*CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE);
+    const dim3 block_nums(block_num_x, ne10, ne11*ne12);
 
-static void argsort_f32_i32_cuda(const float * x, int * dst, const int ncols, const int nrows, ggml_sort_order order, cudaStream_t stream) {
-    // bitonic sort requires ncols to be power of 2
-    GGML_ASSERT((ncols & (ncols - 1)) == 0);
+    // strides in elements
+    //const size_t s0 = nb0 / ggml_element_size(dst);
+    const size_t s1 = nb1 / ggml_element_size(dst);
+    const size_t s2 = nb2 / ggml_element_size(dst);
+    const size_t s3 = nb3 / ggml_element_size(dst);
 
-    const dim3 block_dims(ncols, 1, 1);
-    const dim3 block_nums(1, nrows, 1);
-    if (order == GGML_SORT_ORDER_ASC) {
-        k_argsort_f32_i32<GGML_SORT_ORDER_ASC><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols);
-    } else if (order == GGML_SORT_ORDER_DESC) {
-        k_argsort_f32_i32<GGML_SORT_ORDER_DESC><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols);
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
-    }
-}
+    const size_t s10 = nb10 / ggml_element_size(src1);
+    const size_t s11 = nb11 / ggml_element_size(src1);
+    const size_t s12 = nb12 / ggml_element_size(src1);
+    //const size_t s13 = nb13 / ggml_element_size(src1);
 
-static void diag_mask_inf_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x, const int rows_per_channel, const int n_past, cudaStream_t stream) {
-    const dim3 block_dims(1, CUDA_DIAG_MASK_INF_BLOCK_SIZE, 1);
-    const int block_num_x = (ncols_x + CUDA_DIAG_MASK_INF_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_DIAG_MASK_INF_BLOCK_SIZE;
-    const dim3 block_nums(nrows_x, block_num_x, 1);
-    diag_mask_inf_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols_x, rows_per_channel, n_past);
+    GGML_ASSERT(ne00 % 2 == 0);
+
+    k_get_rows<qk, qr, dq><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
+            src0_dd, src1_dd, dst_dd,
+            ne00, /*ne01, ne02, ne03,*/
+            /*ne10, ne11,*/ ne12, /*ne13,*/
+            /* s0,*/ s1, s2, s3,
+            /* nb00,*/ nb01, nb02, nb03,
+            s10, s11, s12/*, s13*/);
+
+    GGML_UNUSED(dst);
 }
 
-static void soft_max_f32_cuda(const float * x, const float * mask, const float * pos, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x, const int nrows_y, const float scale, const float max_bias, cudaStream_t stream) {
-    int nth = WARP_SIZE;
-    while (nth < ncols_x && nth < CUDA_SOFT_MAX_BLOCK_SIZE) nth *= 2;
-    const dim3 block_dims(nth,     1, 1);
-    const dim3 block_nums(nrows_x, 1, 1);
-    const size_t shmem = (GGML_PAD(ncols_x, WARP_SIZE) + WARP_SIZE)*sizeof(float);
-    static_assert(CUDA_SOFT_MAX_BLOCK_SIZE == 1024, "These values need to be adjusted.");
+template<typename src0_t>
+static void get_rows_cuda_float(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+                                const src0_t * src0_dd, const int32_t * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t stream) {
 
-    const uint32_t n_head_kv   = nrows_x/nrows_y;
-    const uint32_t n_head_log2 = 1u << (uint32_t) floorf(log2f((float) n_head_kv));
+    GGML_TENSOR_BINARY_OP_LOCALS
 
-    const float m0 = powf(2.0f, -(max_bias       ) / n_head_log2);
-    const float m1 = powf(2.0f, -(max_bias / 2.0f) / n_head_log2);
+    const dim3 block_dims(CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE, 1, 1);
+    const int block_num_x = (ne00 + CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_GET_ROWS_BLOCK_SIZE;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, ne10, ne11*ne12);
 
-    if (shmem < g_device_caps[g_main_device].smpb) {
-        switch (ncols_x) {
-            case 32:
-                soft_max_f32<true, 32, 32><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-            case 64:
-                soft_max_f32<true, 64, 64><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-            case 128:
-                soft_max_f32<true, 128, 128><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-            case 256:
-                soft_max_f32<true, 256, 256><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-            case 512:
-                soft_max_f32<true, 512, 512><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-            case 1024:
-                soft_max_f32<true, 1024, 1024><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-            case 2048:
-                soft_max_f32<true, 2048, 1024><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-            case 4096:
-                soft_max_f32<true, 4096, 1024><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-            default:
-                soft_max_f32<true, 0, 0><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-                break;
-        }
-    } else {
-        const size_t shmem_low = WARP_SIZE*sizeof(float);
-        soft_max_f32<false, 0, 0><<<block_nums, block_dims, shmem_low, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
-    }
-}
+    // strides in elements
+    //const size_t s0 = nb0 / ggml_element_size(dst);
+    const size_t s1 = nb1 / ggml_element_size(dst);
+    const size_t s2 = nb2 / ggml_element_size(dst);
+    const size_t s3 = nb3 / ggml_element_size(dst);
 
-template <typename T>
-static void im2col_cuda(const float* x, T* dst,
-    int64_t IW, int64_t IH, int64_t OW, int64_t OH, int64_t KW, int64_t KH, int64_t IC,
-    int64_t batch, int64_t batch_offset, int64_t offset_delta,
-    int s0,int s1,int p0,int p1,int d0,int d1, cudaStream_t stream) {
-    const int parallel_elements = OW * KW * KH;
-    const int num_blocks = (parallel_elements + CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE;
-    dim3 block_nums(num_blocks, OH, batch * IC);
-    im2col_kernel<<<block_nums, CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, batch_offset, offset_delta, IC, IW, IH, OH, OW, KW, KH, parallel_elements, (IC * KH * KW), s0, s1, p0, p1, d0, d1);
+    const size_t s10 = nb10 / ggml_element_size(src1);
+    const size_t s11 = nb11 / ggml_element_size(src1);
+    const size_t s12 = nb12 / ggml_element_size(src1);
+    //const size_t s13 = nb13 / ggml_element_size(src1);
+
+    k_get_rows_float<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
+            src0_dd, src1_dd, dst_dd,
+            ne00, /*ne01, ne02, ne03,*/
+            /*ne10, ne11,*/ ne12, /*ne13,*/
+            /* s0,*/ s1, s2, s3,
+            /* nb00,*/ nb01, nb02, nb03,
+            s10, s11, s12/*, s13*/);
+
+    GGML_UNUSED(dst);
 }
 
-// buffer pool for cuda
-#define MAX_CUDA_BUFFERS 256
+template<float (*bin_op)(const float, const float)>
+struct bin_bcast_cuda {
+    template<typename src0_t, typename src1_t, typename dst_t>
+    void operator()(const struct ggml_tensor * src0, const struct ggml_tensor * src1, struct ggml_tensor * dst,
+            const src0_t * src0_dd, const src1_t * src1_dd, dst_t * dst_dd,
+            cudaStream_t stream) {
+
+        GGML_TENSOR_BINARY_OP_LOCALS
 
-struct scoped_spin_lock {
-    std::atomic_flag& lock;
-    scoped_spin_lock(std::atomic_flag& lock) : lock(lock) {
-        while (lock.test_and_set(std::memory_order_acquire)) {
-            ; // spin
-        }
-    }
-    ~scoped_spin_lock() {
-        lock.clear(std::memory_order_release);
-    }
-    scoped_spin_lock(const scoped_spin_lock&) = delete;
-    scoped_spin_lock& operator=(const scoped_spin_lock&) = delete;
-};
+        int nr0 = ne10/ne0;
+        int nr1 = ne11/ne1;
+        int nr2 = ne12/ne2;
+        int nr3 = ne13/ne3;
 
-static std::atomic_flag g_cuda_pool_lock = ATOMIC_FLAG_INIT;
+        int nr[4] = { nr0, nr1, nr2, nr3 };
 
-// #define DEBUG_CUDA_MALLOC
-struct ggml_cuda_buffer {
-    void * ptr = nullptr;
-    size_t size = 0;
-};
+        // collapse dimensions until first broadcast dimension
+        int64_t cne0[] = {ne0, ne1, ne2, ne3};
+        int64_t cne1[] = {ne10, ne11, ne12, ne13};
+        size_t cnb0[] = {nb0, nb1, nb2, nb3};
+        size_t cnb1[] = {nb10, nb11, nb12, nb13};
+        auto collapse = [](int64_t cne[]) {
+            cne[0] *= cne[1];
+            cne[1] = cne[2];
+            cne[2] = cne[3];
+            cne[3] = 1;
+        };
 
-static ggml_cuda_buffer g_cuda_buffer_pool[GGML_CUDA_MAX_DEVICES][MAX_CUDA_BUFFERS];
-static size_t g_cuda_pool_size[GGML_CUDA_MAX_DEVICES] = {0};
+        auto collapse_nb = [](size_t cnb[], const int64_t cne[]) {
+            cnb[1] *= cne[1];
+            cnb[2] *= cne[2];
+            cnb[3] *= cne[3];
+        };
 
-static void * ggml_cuda_pool_malloc_leg(int device, size_t size, size_t * actual_size) {
-    scoped_spin_lock lock(g_cuda_pool_lock);
-#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
-    int nnz = 0;
-    size_t max_size = 0;
-#endif
-    size_t best_diff = 1ull << 36;
-    int ibest = -1;
-    for (int i = 0; i < MAX_CUDA_BUFFERS; ++i) {
-        ggml_cuda_buffer& b = g_cuda_buffer_pool[device][i];
-        if (b.ptr != nullptr) {
-#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
-            ++nnz;
-            if (b.size > max_size) max_size = b.size;
-#endif
-            if (b.size >= size) {
-                size_t diff = b.size - size;
-                if (diff < best_diff) {
-                    best_diff = diff;
-                    ibest = i;
-                    if (!best_diff) {
-                        void * ptr = b.ptr;
-                        *actual_size = b.size;
-                        b.ptr = nullptr;
-                        b.size = 0;
-                        return ptr;
-                    }
-                }
+        for (int i = 0; i < 4; i++) {
+            if (nr[i] != 1) {
+                break;
+            }
+            if (i > 0) {
+                collapse_nb(cnb0, cne0);
+                collapse_nb(cnb1, cne1);
+                collapse(cne0);
+                collapse(cne1);
             }
         }
-    }
-    if (ibest >= 0) {
-        ggml_cuda_buffer& b = g_cuda_buffer_pool[device][ibest];
-        void * ptr = b.ptr;
-        *actual_size = b.size;
-        b.ptr = nullptr;
-        b.size = 0;
-        return ptr;
-    }
-    void * ptr;
-    size_t look_ahead_size = (size_t) (1.05 * size);
-    look_ahead_size = 256 * ((look_ahead_size + 255)/256);
-    ggml_cuda_set_device(device);
-    CUDA_CHECK(cudaMalloc((void **) &ptr, look_ahead_size));
-    *actual_size = look_ahead_size;
-    g_cuda_pool_size[device] += look_ahead_size;
-#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
-    fprintf(stderr, "%s[%d]: %d buffers, max_size = %u MB, pool_size = %u MB, requested %u MB\n", __func__, device, nnz,
-            (uint32_t)(max_size/1024/1024), (uint32_t)(g_cuda_pool_size[device]/1024/1024), (uint32_t)(size/1024/1024));
-#endif
-    return ptr;
-}
-
-static void ggml_cuda_pool_free_leg(int device, void * ptr, size_t size) {
-    scoped_spin_lock lock(g_cuda_pool_lock);
-
-    for (int i = 0; i < MAX_CUDA_BUFFERS; ++i) {
-        ggml_cuda_buffer& b = g_cuda_buffer_pool[device][i];
-        if (b.ptr == nullptr) {
-            b.ptr = ptr;
-            b.size = size;
-            return;
-        }
-    }
-    fprintf(stderr, "WARNING: cuda buffer pool full, increase MAX_CUDA_BUFFERS\n");
-    ggml_cuda_set_device(device);
-    CUDA_CHECK(cudaFree(ptr));
-    g_cuda_pool_size[device] -= size;
-}
+        {
+            int64_t ne0 = cne0[0];
+            int64_t ne1 = cne0[1];
+            int64_t ne2 = cne0[2];
+            int64_t ne3 = cne0[3];
 
-#if !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
-// pool with virtual memory
-static CUdeviceptr g_cuda_pool_addr[GGML_CUDA_MAX_DEVICES] = {0};
-static size_t g_cuda_pool_used[GGML_CUDA_MAX_DEVICES] = {0};
-static const size_t CUDA_POOL_VMM_MAX_SIZE = 1ull << 35; // 32 GB
+            int64_t ne10 = cne1[0];
+            int64_t ne11 = cne1[1];
+            int64_t ne12 = cne1[2];
+            int64_t ne13 = cne1[3];
 
-static void * ggml_cuda_pool_malloc_vmm(int device, size_t size, size_t * actual_size) {
-    scoped_spin_lock lock(g_cuda_pool_lock);
+            size_t nb0 = cnb0[0];
+            size_t nb1 = cnb0[1];
+            size_t nb2 = cnb0[2];
+            size_t nb3 = cnb0[3];
 
-    // round up the allocation size to the alignment to ensure that all allocations are aligned for all data types
-    const size_t alignment = 128;
-    size = alignment * ((size + alignment - 1) / alignment);
+            size_t nb10 = cnb1[0];
+            size_t nb11 = cnb1[1];
+            size_t nb12 = cnb1[2];
+            size_t nb13 = cnb1[3];
 
-    size_t avail = g_cuda_pool_size[device] - g_cuda_pool_used[device];
+            size_t s0 = nb0 / sizeof(dst_t);
+            size_t s1 = nb1 / sizeof(dst_t);
+            size_t s2 = nb2 / sizeof(dst_t);
+            size_t s3 = nb3 / sizeof(dst_t);
 
-    if (size > avail) {
-        // round up to the next multiple of the granularity
-        size_t reserve_size = size - avail;
-        const size_t granularity = g_device_caps[device].vmm_granularity;
-        reserve_size = granularity * ((reserve_size + granularity - 1) / granularity);
+            size_t s10 = nb10 / sizeof(src1_t);
+            size_t s11 = nb11 / sizeof(src1_t);
+            size_t s12 = nb12 / sizeof(src1_t);
+            size_t s13 = nb13 / sizeof(src1_t);
 
-        GGML_ASSERT(g_cuda_pool_size[device] + reserve_size <= CUDA_POOL_VMM_MAX_SIZE);
+            GGML_ASSERT(s0 == 1);
+            GGML_ASSERT(s10 == 1);
 
-        // allocate more physical memory
-        CUmemAllocationProp prop = {};
-        prop.type = CU_MEM_ALLOCATION_TYPE_PINNED;
-        prop.location.type = CU_MEM_LOCATION_TYPE_DEVICE;
-        prop.location.id = device;
-        CUmemGenericAllocationHandle handle;
-        CU_CHECK(cuMemCreate(&handle, reserve_size, &prop, 0));
+            const int block_size = 128;
 
-        // reserve virtual address space (if not already reserved)
-        if (g_cuda_pool_addr[device] == 0) {
-            CU_CHECK(cuMemAddressReserve(&g_cuda_pool_addr[device], CUDA_POOL_VMM_MAX_SIZE, 0, 0, 0));
-        }
+            int64_t hne0 = std::max(ne0/2LL, 1LL);
 
-        // map at the end of the pool
-        CU_CHECK(cuMemMap(g_cuda_pool_addr[device] + g_cuda_pool_size[device], reserve_size, 0, handle, 0));
+            dim3 block_dims;
+            block_dims.x = std::min<unsigned int>(hne0, block_size);
+            block_dims.y = std::min<unsigned int>(ne1, block_size / block_dims.x);
+            block_dims.z = std::min(std::min<unsigned int>(ne2*ne3, block_size / block_dims.x / block_dims.y), 64U);
 
-        // the memory allocation handle is no longer needed after mapping
-        CU_CHECK(cuMemRelease(handle));
+            dim3 block_nums(
+                (hne0 + block_dims.x - 1) / block_dims.x,
+                (ne1 + block_dims.y - 1) / block_dims.y,
+                (ne2*ne3 + block_dims.z - 1) / block_dims.z
+            );
 
-        // set access
-        CUmemAccessDesc access = {};
-        access.location.type = CU_MEM_LOCATION_TYPE_DEVICE;
-        access.location.id = device;
-        access.flags = CU_MEM_ACCESS_FLAGS_PROT_READWRITE;
-        CU_CHECK(cuMemSetAccess(g_cuda_pool_addr[device] + g_cuda_pool_size[device], reserve_size, &access, 1));
+            if (block_nums.z > 65535) {
+                // this is the maximum number of blocks in z direction, fallback to 1D grid kernel
+                int block_num = (ne0*ne1*ne2*ne3 + block_size - 1) / block_size;
+                k_bin_bcast_unravel<bin_op><<<block_num, block_size, 0, stream>>>(
+                    src0_dd, src1_dd, dst_dd,
+                    ne0, ne1, ne2, ne3,
+                    ne10, ne11, ne12, ne13,
+                    /* s0, */ s1, s2, s3,
+                    /* s10, */ s11, s12, s13);
+            } else {
+                k_bin_bcast<bin_op><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
+                    src0_dd, src1_dd, dst_dd,
+                    ne0, ne1, ne2, ne3,
+                    ne10, ne11, ne12, ne13,
+                    /* s0, */ s1, s2, s3,
+                    /* s10, */ s11, s12, s13);
+            }
+        }
+    }
+};
 
-        // add to the pool
-        g_cuda_pool_size[device] += reserve_size;
+static void acc_f32_cuda(const float * x, const float * y, float * dst, const int n_elements,
+    const int ne10, const int ne11, const int ne12,
+    const int nb1, const int nb2, const int offset, cudaStream_t stream) {
+    int num_blocks = (n_elements + CUDA_ACC_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_ACC_BLOCK_SIZE;
+    acc_f32<<<num_blocks, CUDA_ACC_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, y, dst, n_elements, ne10, ne11, ne12, nb1, nb2, offset);
+}
 
-        //printf("cuda pool[%d]: size increased to %llu MB (reserved %llu MB)\n",
-        //       id, (unsigned long long) (g_cuda_pool_size[id]/1024/1024),
-        //       (unsigned long long) (reserve_size/1024/1024));
-    }
+static void gelu_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_GELU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_GELU_BLOCK_SIZE;
+    gelu_f32<<<num_blocks, CUDA_GELU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
+}
 
-    GGML_ASSERT(g_cuda_pool_addr[device] != 0);
+static void silu_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_SILU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_SILU_BLOCK_SIZE;
+    silu_f32<<<num_blocks, CUDA_SILU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
+}
 
-    void * ptr = (void *) (g_cuda_pool_addr[device] + g_cuda_pool_used[device]);
-    *actual_size = size;
-    g_cuda_pool_used[device] += size;
+static void gelu_quick_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_GELU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_GELU_BLOCK_SIZE;
+    gelu_quick_f32<<<num_blocks, CUDA_GELU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
+}
 
-#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
-    printf("cuda pool[%d]: allocated %llu bytes at %llx\n", device, (unsigned long long) size, ptr);
-#endif
+static void tanh_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_TANH_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_TANH_BLOCK_SIZE;
+    tanh_f32<<<num_blocks, CUDA_TANH_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
+}
 
-    return ptr;
+static void relu_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_RELU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_RELU_BLOCK_SIZE;
+    relu_f32<<<num_blocks, CUDA_RELU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
 }
 
-static void ggml_cuda_pool_free_vmm(int device, void * ptr, size_t size) {
-    scoped_spin_lock lock(g_cuda_pool_lock);
+static void hardsigmoid_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_HARDSIGMOID_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_HARDSIGMOID_BLOCK_SIZE;
+    hardsigmoid_f32<<<num_blocks, CUDA_HARDSIGMOID_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
+}
 
-#ifdef DEBUG_CUDA_MALLOC
-    printf("cuda pool[%d]: freed %llu bytes at %llx\n", device, (unsigned long long) size, ptr);
-#endif
+static void hardswish_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_HARDSWISH_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_HARDSWISH_BLOCK_SIZE;
+    hardswish_f32<<<num_blocks, CUDA_HARDSWISH_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
+}
 
-    g_cuda_pool_used[device] -= size;
+static void leaky_relu_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, const float negative_slope, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_RELU_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_RELU_BLOCK_SIZE;
+    leaky_relu_f32<<<num_blocks, CUDA_RELU_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k, negative_slope);
+}
 
-    // all deallocations must be in reverse order of the allocations
-    GGML_ASSERT(ptr == (void *) (g_cuda_pool_addr[device] + g_cuda_pool_used[device]));
+static void sqr_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_SQR_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_SQR_BLOCK_SIZE;
+    sqr_f32<<<num_blocks, CUDA_SQR_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, k);
 }
 
-static void * ggml_cuda_pool_malloc(int device, size_t size, size_t * actual_size) {
-    if (g_device_caps[device].vmm) {
-        return ggml_cuda_pool_malloc_vmm(device, size, actual_size);
+static void norm_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols, const int nrows, const float eps, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % WARP_SIZE == 0);
+    if (ncols < 1024) {
+        const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
+        norm_f32<WARP_SIZE><<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, eps);
     } else {
-        return ggml_cuda_pool_malloc_leg(device, size, actual_size);
+        const dim3 block_dims(1024, 1, 1);
+        norm_f32<1024><<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, eps);
     }
 }
 
-static void ggml_cuda_pool_free(int device, void * ptr, size_t size) {
-    if (g_device_caps[device].vmm) {
-        ggml_cuda_pool_free_vmm(device, ptr, size);
+static void group_norm_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int num_groups, const int group_size, const int ne_elements, cudaStream_t stream) {
+    static const float eps = 1e-6f;
+    if (group_size < 1024) {
+        const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
+        group_norm_f32<WARP_SIZE><<<num_groups, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, group_size, ne_elements, eps);
     } else {
-        ggml_cuda_pool_free_leg(device, ptr, size);
+        const dim3 block_dims(1024, 1, 1);
+        group_norm_f32<1024><<<num_groups, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, group_size, ne_elements, eps);
     }
 }
-#else
-#define ggml_cuda_pool_malloc ggml_cuda_pool_malloc_leg
-#define ggml_cuda_pool_free ggml_cuda_pool_free_leg
-#endif // !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
-
-template<typename T>
-struct cuda_pool_alloc {
-    int device = -1;
-    T * ptr = nullptr;
-    size_t actual_size = 0;
-
-    // size is in number of elements
-    T * alloc(size_t size) {
-        GGML_ASSERT(ptr == nullptr);
-        CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&device));
-        ptr = (T *) ggml_cuda_pool_malloc(device, size * sizeof(T), &this->actual_size);
-        return ptr;
-    }
 
-    cuda_pool_alloc(size_t size) {
-        alloc(size);
-    }
+static void concat_f32_cuda(const float * x, const float * y, float * dst, const int ne0, int ne1, int ne2, int ne02, cudaStream_t stream) {
+    int num_blocks = (ne0 + CUDA_CONCAT_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CONCAT_BLOCK_SIZE;
+    dim3 gridDim(num_blocks, ne1, ne2);
+    concat_f32<<<gridDim, CUDA_CONCAT_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, y, dst, ne0, ne02);
+}
 
-    ~cuda_pool_alloc() {
-        if (ptr != nullptr) {
-            ggml_cuda_pool_free(device, ptr, actual_size);
-        }
-    }
+static void upscale_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int ne03,
+                             const int scale_factor, cudaStream_t stream) {
+    int ne0 = (ne00 * scale_factor);
+    int num_blocks = (ne0 + CUDA_UPSCALE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_UPSCALE_BLOCK_SIZE;
+    dim3 gridDim(num_blocks, (ne01 * scale_factor), ne02*ne03);
+    upscale_f32<<<gridDim, CUDA_UPSCALE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, ne00, ne00 * ne01, scale_factor);
+}
 
-    T * get() {
-        return ptr;
-    }
+static void pad_f32_cuda(const float * x, float * dst,
+    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int ne03,
+    const int ne0, const int ne1, const int ne2, const int ne3, cudaStream_t stream) {
+    int num_blocks = (ne0 + CUDA_PAD_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_PAD_BLOCK_SIZE;
+    dim3 gridDim(num_blocks, ne1, ne2*ne3);
+    pad_f32<<<gridDim, CUDA_PAD_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, ne0, ne00, ne01, ne02, ne03);
+}
 
-    cuda_pool_alloc() = default;
-    cuda_pool_alloc(const cuda_pool_alloc &) = delete;
-    cuda_pool_alloc(cuda_pool_alloc &&) = delete;
-    cuda_pool_alloc& operator=(const cuda_pool_alloc &) = delete;
-    cuda_pool_alloc& operator=(cuda_pool_alloc &&) = delete;
-};
+static void arange_f32_cuda(float * dst, const int ne0, const float start, const float step, cudaStream_t stream) {
+    int num_blocks = (ne0 + CUDA_ARANGE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_ARANGE_BLOCK_SIZE;
+    arange_f32<<<num_blocks, CUDA_ARANGE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(dst, ne0, start,  step);
+}
 
-static bool g_cublas_loaded = false;
+static void timestep_embedding_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ne00, const int nb1,
+                                        const int dim, const int max_period, cudaStream_t stream) {
+    int half_ceil = (dim + 1) / 2;
+    int num_blocks = (half_ceil + CUDA_TIMESTEP_EMBEDDING_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_TIMESTEP_EMBEDDING_BLOCK_SIZE;
+    dim3 gridDim(num_blocks, ne00, 1);
+    timestep_embedding_f32<<<gridDim, CUDA_TIMESTEP_EMBEDDING_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, nb1, dim, max_period);
+}
 
-static void ggml_init_cublas() {
-    static bool initialized = false;
+static void rms_norm_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols, const int nrows, const float eps, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % WARP_SIZE == 0);
+    if (ncols < 1024) {
+        const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
+        rms_norm_f32<WARP_SIZE><<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, eps);
+    } else {
+        const dim3 block_dims(1024, 1, 1);
+        rms_norm_f32<1024><<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, eps);
+    }
+}
 
-    if (!initialized) {
+static void quantize_row_q8_1_cuda(const float * x, void * vy, const int kx, const int ky, const int kx_padded, cudaStream_t stream) {
+    const int block_num_x = (kx_padded + CUDA_QUANTIZE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_QUANTIZE_BLOCK_SIZE;
+    const dim3 num_blocks(block_num_x, ky, 1);
+    const dim3 block_size(CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE, 1, 1);
+    quantize_q8_1<<<num_blocks, block_size, 0, stream>>>(x, vy, kx, kx_padded);
+}
 
-#ifdef __HIP_PLATFORM_AMD__
-        // Workaround for a rocBLAS bug when using multiple graphics cards:
-        // https://github.com/ROCmSoftwarePlatform/rocBLAS/issues/1346
-        rocblas_initialize();
-        CUDA_CHECK(cudaDeviceSynchronize());
-#endif
+template <int qk, int qr, dequantize_kernel_t dequantize_kernel, typename dst_t>
+static void dequantize_block_cuda(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + 2*CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE - 1) / (2*CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE);
+    dequantize_block<qk, qr, dequantize_kernel><<<num_blocks, CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(vx, y, k);
+}
 
-        if (cudaGetDeviceCount(&g_device_count) != cudaSuccess) {
-            initialized = true;
-            g_cublas_loaded = false;
-            fprintf(stderr, "%s: no " GGML_CUDA_NAME " devices found, " GGML_CUDA_NAME " will be disabled\n", __func__);
-            return;
-        }
+static void dequantize_block_q8_0_f16_cuda(const void * __restrict__ vx, half * __restrict__ y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_Q8_0_NE_ALIGN - 1) / CUDA_Q8_0_NE_ALIGN;
+    if (k % CUDA_Q8_0_NE_ALIGN == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        dequantize_block_q8_0_f16<need_check><<<num_blocks, WARP_SIZE, 0, stream>>>(vx, y, k);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        dequantize_block_q8_0_f16<need_check><<<num_blocks, WARP_SIZE, 0, stream>>>(vx, y, k);
+    }
+}
 
-        GGML_ASSERT(g_device_count <= GGML_CUDA_MAX_DEVICES);
-        int64_t total_vram = 0;
-#if defined(GGML_CUDA_FORCE_MMQ)
-        fprintf(stderr, "%s: GGML_CUDA_FORCE_MMQ:   yes\n", __func__);
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_q2_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+#if QK_K == 256
+    dequantize_block_q2_K<<<nb, 64, 0, stream>>>(vx, y);
 #else
-        fprintf(stderr, "%s: GGML_CUDA_FORCE_MMQ:   no\n", __func__);
+    dequantize_block_q2_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
 #endif
-#if defined(CUDA_USE_TENSOR_CORES)
-        fprintf(stderr, "%s: CUDA_USE_TENSOR_CORES: yes\n", __func__);
+}
+
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_q3_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+#if QK_K == 256
+    dequantize_block_q3_K<<<nb, 64, 0, stream>>>(vx, y);
 #else
-        fprintf(stderr, "%s: CUDA_USE_TENSOR_CORES: no\n", __func__);
+    dequantize_block_q3_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
 #endif
-        fprintf(stderr, "%s: found %d " GGML_CUDA_NAME " devices:\n", __func__, g_device_count);
-        for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-            int device_vmm = 0;
+}
 
-#if !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
-            CUdevice device;
-            CU_CHECK(cuDeviceGet(&device, id));
-            CU_CHECK(cuDeviceGetAttribute(&device_vmm, CU_DEVICE_ATTRIBUTE_VIRTUAL_MEMORY_MANAGEMENT_SUPPORTED, device));
-
-            if (device_vmm) {
-                CUmemAllocationProp alloc_prop = {};
-                alloc_prop.type = CU_MEM_ALLOCATION_TYPE_PINNED;
-                alloc_prop.location.type = CU_MEM_LOCATION_TYPE_DEVICE;
-                alloc_prop.location.id = id;
-                CU_CHECK(cuMemGetAllocationGranularity(&g_device_caps[id].vmm_granularity, &alloc_prop, CU_MEM_ALLOC_GRANULARITY_RECOMMENDED));
-            }
-#endif // !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
-            g_device_caps[id].vmm = !!device_vmm;
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_q4_0_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb32 = k / 32;
+    const int nb = (k + 255) / 256;
+    dequantize_block_q4_0<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y, nb32);
+}
 
-            cudaDeviceProp prop;
-            CUDA_CHECK(cudaGetDeviceProperties(&prop, id));
-            fprintf(stderr, "  Device %d: %s, compute capability %d.%d, VMM: %s\n", id, prop.name, prop.major, prop.minor, device_vmm ? "yes" : "no");
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_q4_1_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb32 = k / 32;
+    const int nb = (k + 255) / 256;
+    dequantize_block_q4_1<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y, nb32);
+}
 
-            g_default_tensor_split[id] = total_vram;
-            total_vram += prop.totalGlobalMem;
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_q4_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+    dequantize_block_q4_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+}
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-            g_device_caps[id].cc = 100*prop.major + 10*prop.minor + CC_OFFSET_AMD;
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_q5_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+#if QK_K == 256
+    dequantize_block_q5_K<<<nb, 64, 0, stream>>>(vx, y);
 #else
-            g_device_caps[id].cc = 100*prop.major + 10*prop.minor;
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-            g_device_caps[id].smpb = prop.sharedMemPerBlock;
-        }
-        for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-            g_default_tensor_split[id] /= total_vram;
-        }
-
-        for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-            ggml_cuda_set_device(id);
-
-            // create cuda streams
-            for (int is = 0; is < MAX_STREAMS; ++is) {
-                CUDA_CHECK(cudaStreamCreateWithFlags(&g_cudaStreams[id][is], cudaStreamNonBlocking));
-            }
+    dequantize_block_q5_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+#endif
+}
 
-            // create cublas handle
-            CUBLAS_CHECK(cublasCreate(&g_cublas_handles[id]));
-            CUBLAS_CHECK(cublasSetMathMode(g_cublas_handles[id], CUBLAS_TF32_TENSOR_OP_MATH));
-        }
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_q6_K_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+#if QK_K == 256
+    dequantize_block_q6_K<<<nb, 64, 0, stream>>>(vx, y);
+#else
+    dequantize_block_q6_K<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+#endif
+}
 
-        // configure logging to stdout
-        // CUBLAS_CHECK(cublasLoggerConfigure(1, 1, 0, nullptr));
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_iq2_xxs_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+    dequantize_block_iq2_xxs<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+}
 
-        initialized = true;
-        g_cublas_loaded = true;
-    }
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_iq2_xs_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+    dequantize_block_iq2_xs<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
 }
 
-static void * ggml_cuda_host_malloc(size_t size) {
-    if (getenv("GGML_CUDA_NO_PINNED") != nullptr) {
-        return nullptr;
-    }
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_iq2_s_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+    dequantize_block_iq2_s<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+}
 
-    void * ptr = nullptr;
-    cudaError_t err = cudaMallocHost((void **) &ptr, size);
-    if (err != cudaSuccess) {
-        // clear the error
-        cudaGetLastError();
-        fprintf(stderr, "%s: warning: failed to allocate %.2f MiB of pinned memory: %s\n", __func__,
-            size/1024.0/1024.0, cudaGetErrorString(err));
-        return nullptr;
-    }
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_iq3_xxs_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+    dequantize_block_iq3_xxs<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+}
 
-    return ptr;
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_iq3_s_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+    dequantize_block_iq3_s<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
 }
 
-static void ggml_cuda_host_free(void * ptr) {
-    CUDA_CHECK(cudaFreeHost(ptr));
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_iq1_s_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = k / QK_K;
+    dequantize_block_iq1_s<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
 }
 
-static cudaError_t ggml_cuda_cpy_tensor_2d(
-    void * dst, const struct ggml_tensor * src, int64_t i3, int64_t i2, int64_t i1_low, int64_t i1_high, cudaStream_t stream) {
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_iq4_nl_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = (k + QK_K - 1) / QK_K;
+    dequantize_block_iq4_nl<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+}
 
-    cudaMemcpyKind kind;
-    char * src_ptr;
-    if (src->backend == GGML_BACKEND_TYPE_CPU) {
-        kind = cudaMemcpyHostToDevice;
-        src_ptr = (char *) src->data;
-    } else if (src->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU || src->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT) {
-        GGML_ASSERT(src->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT || (i1_low == 0 && i1_high == src->ne[1]));
-        kind = cudaMemcpyDeviceToDevice;
-        ggml_tensor_extra_gpu * extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src->extra;
-        int id;
-        CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
-        src_ptr = (char *) extra->data_device[id];
-    } else {
-        GGML_ASSERT(false);
-    }
-    char * dst_ptr = (char *) dst;
+template<typename dst_t>
+static void dequantize_row_iq4_xs_cuda(const void * vx, dst_t * y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int nb = (k + QK_K - 1) / QK_K;
+#if QK_K == 64
+    dequantize_block_iq4_nl<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+#else
+    dequantize_block_iq4_xs<<<nb, 32, 0, stream>>>(vx, y);
+#endif
+}
 
-    const int64_t ne0 = src->ne[0];
-    const int64_t nb0 = src->nb[0];
-    const int64_t nb1 = src->nb[1];
-    const int64_t nb2 = src->nb[2];
-    const int64_t nb3 = src->nb[3];
-    const enum ggml_type type = src->type;
-    const int64_t ts = ggml_type_size(type);
-    const int64_t bs = ggml_blck_size(type);
-    int64_t i1_diff = i1_high - i1_low;
+template <typename src_t, typename dst_t>
+static void convert_unary_cuda(const void * __restrict__ vx, dst_t * __restrict__ y, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE;
+    convert_unary<src_t><<<num_blocks, CUDA_DEQUANTIZE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(vx, y, k);
+}
 
-    const char * x = src_ptr + i1_low*nb1 + i2*nb2 + i3*nb3;
-    if (nb0 == ts && nb1 == ts*ne0/bs) {
-        return cudaMemcpyAsync(dst_ptr, x, i1_diff*nb1, kind, stream);
-    } else if (nb0 == ts) {
-        return cudaMemcpy2DAsync(dst_ptr, ts*ne0/bs, x, nb1, ts*ne0/bs, i1_diff, kind, stream);
-    } else {
-        for (int64_t i1 = 0; i1 < i1_diff; i1++) {
-            const void * rx = (const void *) ((const char *) x + i1*nb1);
-            void * rd = (void *) (dst_ptr + i1*ts*ne0/bs);
-            // pretend the row is a matrix with cols=1
-            cudaError_t r = cudaMemcpy2DAsync(rd, ts/bs, rx, nb0, ts/bs, ne0, kind, stream);
-            if (r != cudaSuccess) return r;
-        }
-        return cudaSuccess;
+static to_fp16_cuda_t ggml_get_to_fp16_cuda(ggml_type type) {
+    int id;
+    switch (type) {
+        case GGML_TYPE_Q4_0:
+            return dequantize_row_q4_0_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q4_1:
+            return dequantize_row_q4_1_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+            return dequantize_block_cuda<QK5_0, QR5_0, dequantize_q5_0>;
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+            return dequantize_block_cuda<QK5_1, QR5_1, dequantize_q5_1>;
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+            CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+            if (get_cuda_global_info().devices[id].cc >= CC_PASCAL) {
+                return dequantize_block_q8_0_f16_cuda;
+            }
+            return dequantize_block_cuda<QK8_0, QR8_0, dequantize_q8_0>;
+        case GGML_TYPE_Q2_K:
+            return dequantize_row_q2_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q3_K:
+            return dequantize_row_q3_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q4_K:
+            return dequantize_row_q4_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q5_K:
+            return dequantize_row_q5_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q6_K:
+            return dequantize_row_q6_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
+            return dequantize_row_iq2_xxs_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
+            return dequantize_row_iq2_xs_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ2_S:
+            return dequantize_row_iq2_s_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
+            return dequantize_row_iq3_xxs_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ1_S:
+            return dequantize_row_iq1_s_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
+            return dequantize_row_iq4_nl_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
+            return dequantize_row_iq4_xs_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ3_S:
+            return dequantize_row_iq3_s_cuda;
+        case GGML_TYPE_F32:
+            return convert_unary_cuda<float>;
+        default:
+            return nullptr;
     }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_get_rows(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_d, const float * src1_d, float * dst_d, cudaStream_t stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_I32);
-    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    GGML_ASSERT(src0->nb[0] == ggml_type_size(src0->type));
-    GGML_ASSERT(src1->nb[0] == ggml_type_size(src1->type));
-    GGML_ASSERT(dst->nb[0] == ggml_type_size(dst->type));
-
-    const int32_t * src1_i32 = (const int32_t *) src1_d;
-
-    switch (src0->type) {
-        case GGML_TYPE_F16:
-            get_rows_cuda_float(src0, src1, dst, (const half *)src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_F32:
-            get_rows_cuda_float(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
-            break;
+static to_fp32_cuda_t ggml_get_to_fp32_cuda(ggml_type type) {
+    switch (type) {
         case GGML_TYPE_Q4_0:
-            get_rows_cuda<QK4_0, QR4_0, dequantize_q4_0>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
-            break;
+            return dequantize_row_q4_0_cuda;
         case GGML_TYPE_Q4_1:
-            get_rows_cuda<QK4_1, QR4_1, dequantize_q4_1>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
-            break;
+            return dequantize_row_q4_1_cuda;
         case GGML_TYPE_Q5_0:
-            get_rows_cuda<QK5_0, QR5_0, dequantize_q5_0>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
-            break;
+            return dequantize_block_cuda<QK5_0, QR5_0, dequantize_q5_0>;
         case GGML_TYPE_Q5_1:
-            get_rows_cuda<QK5_1, QR5_1, dequantize_q5_1>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
-            break;
+            return dequantize_block_cuda<QK5_1, QR5_1, dequantize_q5_1>;
         case GGML_TYPE_Q8_0:
-            get_rows_cuda<QK8_0, QR8_0, dequantize_q8_0>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
-            break;
+            return dequantize_block_cuda<QK8_0, QR8_0, dequantize_q8_0>;
+        case GGML_TYPE_Q2_K:
+            return dequantize_row_q2_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q3_K:
+            return dequantize_row_q3_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q4_K:
+            return dequantize_row_q4_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q5_K:
+            return dequantize_row_q5_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_Q6_K:
+            return dequantize_row_q6_K_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
+            return dequantize_row_iq2_xxs_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
+            return dequantize_row_iq2_xs_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ2_S:
+            return dequantize_row_iq2_s_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
+            return dequantize_row_iq3_xxs_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ1_S:
+            return dequantize_row_iq1_s_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
+            return dequantize_row_iq4_nl_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
+            return dequantize_row_iq4_xs_cuda;
+        case GGML_TYPE_IQ3_S:
+            return dequantize_row_iq3_s_cuda;
+        case GGML_TYPE_F16:
+            return convert_unary_cuda<half>;
         default:
-            // TODO: k-quants
-            fprintf(stderr, "%s: unsupported type: %s\n", __func__, ggml_type_name(src0->type));
-            GGML_ASSERT(false);
-            break;
+            return nullptr;
     }
 }
 
-template<class op>
-static void ggml_cuda_op_bin_bcast(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && dst->type == GGML_TYPE_F32) {
-        op()(src0, src1, dst, src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
-    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16 && dst->type == GGML_TYPE_F16) {
-        op()(src0, src1, dst, (const half *) src0_dd, src1_dd, (half *) dst_dd, main_stream);
-    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16 && dst->type == GGML_TYPE_F32) {
-        op()(src0, src1, dst, (const half *) src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
-    } else {
-        fprintf(stderr, "%s: unsupported types: dst: %s, src0: %s, src1: %s\n", __func__,
-            ggml_type_name(dst->type), ggml_type_name(src0->type), ggml_type_name(src1->type));
-        GGML_ASSERT(false);
-    }
+static void dequantize_mul_mat_vec_q4_0_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
+    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
+    // the number of rows may exceed maximum grid size in the y or z dimensions, use the x dimension instead
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec<QK4_0, QR4_0, dequantize_q4_0>
+        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_repeat(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_d, const float * src1_d, float * dst_d, cudaStream_t main_stream) {
-
-    ggml_cuda_op_bin_bcast<bin_bcast_cuda<op_repeat>>(dst, src0, dst, nullptr, src0_d, dst_d, main_stream);
-
-    (void) src1;
-    (void) src1_d;
+static void dequantize_mul_mat_vec_q4_1_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
+    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec<QK4_1, QR4_1, dequantize_q4_1>
+        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_add(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    ggml_cuda_op_bin_bcast<bin_bcast_cuda<op_add>>(src0, src1, dst, src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
+static void dequantize_mul_mat_vec_q5_0_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
+    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec<QK5_0, QR5_0, dequantize_q5_0>
+        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_acc(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(dst->ne[3] == 1); // just 3D tensors supported
-
-    int nb1 = dst->op_params[0] / 4; // 4 bytes of float32
-    int nb2 = dst->op_params[1] / 4; // 4 bytes of float32
-    // int nb3 = dst->op_params[2] / 4; // 4 bytes of float32 - unused
-    int offset = dst->op_params[3] / 4; // offset in bytes
-
-    acc_f32_cuda(src0_dd, src1_dd, dst_dd, ggml_nelements(dst), src1->ne[0], src1->ne[1], src1->ne[2], nb1, nb2, offset, main_stream);
-
-    (void) dst;
+static void dequantize_mul_mat_vec_q5_1_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
+    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec<QK5_1, QR5_1, dequantize_q5_1>
+        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_mul(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    ggml_cuda_op_bin_bcast<bin_bcast_cuda<op_mul>>(src0, src1, dst, src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
+static void dequantize_mul_mat_vec_q8_0_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
+    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec<QK8_0, QR8_0, dequantize_q8_0>
+        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_div(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    ggml_cuda_op_bin_bcast<bin_bcast_cuda<op_div>>(src0, src1, dst, src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
+static void dequantize_mul_mat_vec_q2_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
+    const int ny = 2; // very slightly faster than 1 even when K_QUANTS_PER_ITERATION = 2
+    const int block_num_y = (nrows + ny - 1) / ny;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(32, ny, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec_q2_k<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_gelu(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    gelu_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+static void dequantize_mul_mat_vec_q3_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
+    const int ny = 2 / K_QUANTS_PER_ITERATION;
+    const int block_num_y = (nrows + ny - 1) / ny;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(32, ny, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec_q3_k<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_silu(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    silu_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+static void dequantize_mul_mat_vec_q4_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
+    const int ny = 2 / K_QUANTS_PER_ITERATION;
+    const int block_num_y = (nrows + ny - 1) / ny;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(32, ny, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec_q4_k<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_gelu_quick(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    gelu_quick_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+static void dequantize_mul_mat_vec_q5_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
+    const dim3 block_dims(32, 1, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec_q5_k<<<nrows, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_tanh(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    tanh_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+static void dequantize_mul_mat_vec_q6_K_cuda(const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % QK_K == 0);
+    const int ny = 2 / K_QUANTS_PER_ITERATION;
+    const int block_num_y = (nrows + ny - 1) / ny;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(32, ny, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec_q6_k<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_relu(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    relu_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+static void convert_mul_mat_vec_f16_cuda(const void * vx, const dfloat * y, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    GGML_ASSERT(ncols % GGML_CUDA_DMMV_X == 0);
+    const int block_num_y = (nrows + GGML_CUDA_MMV_Y - 1) / GGML_CUDA_MMV_Y;
+    const dim3 block_nums(block_num_y, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, GGML_CUDA_MMV_Y, 1);
+    dequantize_mul_mat_vec<1, 1, convert_f16>
+        <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols, nrows);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_hardsigmoid(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    hardsigmoid_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
+template <int qk, int qi, typename block_q_t, int vdr, vec_dot_q_cuda_t vec_dot>
+static void mul_mat_vec_q_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst,
+    const int ncols_x, const int nrows_x, const int nrows_y, const int ncols_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
-}
+    GGML_ASSERT(ncols_x % qk == 0);
+    GGML_ASSERT(ncols_y <= MMVQ_MAX_BATCH_SIZE);
 
-static void ggml_cuda_op_hardswish(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
+    int64_t nwarps = 1;
+    int64_t rows_per_cuda_block = 1;
 
-    hardswish_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
+    if (get_cuda_global_info().devices[id].cc < CC_RDNA2) { // NVIDIA and AMD older than RDNA2
+        switch(ncols_y) {
+            case 1:
+                nwarps = 4;
+                rows_per_cuda_block = 1;
+                break;
+            case 2:
+            case 3:
+            case 4:
+                nwarps = 4;
+                rows_per_cuda_block = 2;
+                break;
+            case 5:
+            case 6:
+            case 7:
+            case 8:
+                nwarps = 2;
+                rows_per_cuda_block = 2;
+                break;
+            default:
+                GGML_ASSERT(false);
+                break;
+        }
+    }
+    const int64_t nblocks = (nrows_x + rows_per_cuda_block - 1) / rows_per_cuda_block;
+    const dim3 block_nums(nblocks, 1, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    switch (ncols_y) {
+        case 1:
+            mul_mat_vec_q<1, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
+                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
+            break;
+        case 2:
+            mul_mat_vec_q<2, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
+                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
+            break;
+        case 3:
+            mul_mat_vec_q<3, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
+                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
+            break;
+        case 4:
+            mul_mat_vec_q<4, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
+                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
+            break;
+        case 5:
+            mul_mat_vec_q<5, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
+                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
+            break;
+        case 6:
+            mul_mat_vec_q<6, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
+                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
+            break;
+        case 7:
+            mul_mat_vec_q<7, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
+                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
+            break;
+        case 8:
+            mul_mat_vec_q<8, qk, qi, block_q_t, vdr, vec_dot>
+                <<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, nrows_y, nrows_dst);
+            break;
+        default:
+            GGML_ASSERT(false);
+            break;
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_leaky_relu(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    float negative_slope;
-    memcpy(&negative_slope, dst->op_params, sizeof(float));
-
-    leaky_relu_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), negative_slope, main_stream);
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
-}
+static void ggml_mul_mat_q4_0_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-static void ggml_cuda_op_sqr(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q4_0_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q4_0_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q4_0_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_0_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_0_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q4_0_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
 
-    sqr_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q4_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q4_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_norm(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
+static void ggml_mul_mat_q4_1_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    float eps;
-    memcpy(&eps, dst->op_params, sizeof(float));
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q4_1_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q4_1_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q4_1_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_1_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_1_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q4_1_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
 
-    norm_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows, eps, main_stream);
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q4_1<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q4_1<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_group_norm(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    int num_groups = dst->op_params[0];
-    int group_size = src0->ne[0] * src0->ne[1] * ((src0->ne[2] + num_groups - 1) / num_groups);
-    group_norm_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, num_groups * src0->ne[3], group_size, ggml_nelements(src0), main_stream);
+static void ggml_mul_mat_q5_0_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
-}
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-static void ggml_cuda_op_concat(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q5_0_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q5_0_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q5_0_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_0_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_0_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q5_0_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    for (int i3 = 0; i3 < dst->ne[3]; i3++) {
-        concat_f32_cuda(src0_dd + i3 * (src0->nb[3] / 4), src1_dd + i3 * (src1->nb[3] / 4), dst_dd + i3 * (dst->nb[3] / 4), dst->ne[0], dst->ne[1], dst->ne[2], src0->ne[2], main_stream);
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q5_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q5_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
     }
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
 }
 
-static void ggml_cuda_op_upscale(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+static void ggml_mul_mat_q5_1_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(src0->ne[3] == 1 && dst->ne[3] == 1); // just 3D tensors
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    const int scale_factor = dst->op_params[0];
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q5_1_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q5_1_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q5_1_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_1_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_1_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q5_1_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
 
-    upscale_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, src0->ne[0], src0->ne[1], src0->ne[2], src0->ne[3], scale_factor, main_stream);
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q5_1<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q5_1<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_pad(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+static void ggml_mul_mat_q8_0_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(src0->ne[3] == 1 && dst->ne[3] == 1); // just 3D tensors
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    pad_f32_cuda(src0_dd, dst_dd,
-        src0->ne[0], src0->ne[1], src0->ne[2], src0->ne[3],
-        dst->ne[0], dst->ne[1], dst->ne[2], dst->ne[3], main_stream);
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q8_0_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q8_0_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q8_0_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q8_0_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q8_0_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q8_0_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
+
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q8_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q8_0<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_arange(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
+static void ggml_mul_mat_q2_K_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    float start;
-    float stop;
-    float step;
-    memcpy(&start, (float *)dst->op_params + 0, sizeof(float));
-    memcpy(&stop,  (float *)dst->op_params + 1, sizeof(float));
-    memcpy(&step,  (float *)dst->op_params + 2, sizeof(float));
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    int64_t steps = (int64_t)ceil((stop - start) / step);
-    GGML_ASSERT(ggml_nelements(dst) == steps);
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q2_K_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q2_K_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q2_K_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q2_K_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q2_K_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q2_K_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
 
-    arange_f32_cuda(dst_dd, dst->ne[0], start, step, main_stream);
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    (void) src0;
-    (void) src1;
-    (void) src0_dd;
-    (void) src1_dd;
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q2_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q2_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_timestep_embedding(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+static void ggml_mul_mat_q3_K_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
+#if QK_K == 256
 
-    const int dim = dst->op_params[0];
-    const int max_period = dst->op_params[1];
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    timestep_embedding_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, src0->ne[0], dst->nb[1], dim, max_period, main_stream);
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q3_K_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q3_K_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q3_K_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q3_K_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q3_K_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q3_K_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
-}
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-static void ggml_cuda_op_rms_norm(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q3_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q3_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    }
+#endif
+}
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
+static void ggml_mul_mat_q4_K_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    float eps;
-    memcpy(&eps, dst->op_params, sizeof(float));
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q4_K_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q4_K_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q4_K_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q4_K_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q4_K_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q4_K_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
 
-    rms_norm_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows, eps, main_stream);
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q4_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q4_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_mul_mat_q(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
-    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
-    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream) {
+static void ggml_mul_mat_q5_K_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
-    GGML_ASSERT(ne10 % QK8_1 == 0);
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q5_K_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q5_K_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q5_K_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q5_K_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q5_K_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q5_K_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
 
-    const int64_t ne0 = dst->ne[0];
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-    const int64_t row_diff = row_high - row_low;
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q5_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q5_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    }
+}
+
+static void ggml_mul_mat_q6_K_q8_1_cuda(
+    const void * vx, const void * vy, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int ncols_y, const int nrows_y, const int nrows_dst, cudaStream_t stream) {
 
     int id;
     CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    // the main device has a larger memory buffer to hold the results from all GPUs
-    // nrows_dst == nrows of the matrix that the kernel writes into
-    const int64_t nrows_dst = dst->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU && id == g_main_device ? ne0 : row_diff;
-
-    switch (src0->type) {
-        case GGML_TYPE_Q4_0:
-            ggml_mul_mat_q4_0_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q4_1:
-            ggml_mul_mat_q4_1_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_0:
-            ggml_mul_mat_q5_0_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_1:
-            ggml_mul_mat_q5_1_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q8_0:
-            ggml_mul_mat_q8_0_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q2_K:
-            ggml_mul_mat_q2_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q3_K:
-            ggml_mul_mat_q3_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q4_K:
-            ggml_mul_mat_q4_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_K:
-            ggml_mul_mat_q5_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q6_K:
-            ggml_mul_mat_q6_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
-            break;
-        default:
-            GGML_ASSERT(false);
-            break;
+    int mmq_x, mmq_y, nwarps;
+    if (compute_capability >= CC_RDNA2) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_RDNA2;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_RDNA2;
+        nwarps = NWARPS_Q6_K_RDNA2;
+    } else if (compute_capability >= CC_OFFSET_AMD) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_RDNA1;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_RDNA1;
+        nwarps = NWARPS_Q6_K_RDNA1;
+    } else if (compute_capability >= CC_VOLTA) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_AMPERE;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_AMPERE;
+        nwarps = NWARPS_Q6_K_AMPERE;
+    } else if (compute_capability >= MIN_CC_DP4A) {
+        mmq_x  =  MMQ_X_Q6_K_PASCAL;
+        mmq_y  =  MMQ_Y_Q6_K_PASCAL;
+        nwarps = NWARPS_Q6_K_PASCAL;
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
     }
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_ddf_i;
-}
+    const int block_num_x = (nrows_x + mmq_y - 1) / mmq_y;
+    const int block_num_y = (ncols_y + mmq_x - 1) / mmq_x;
+    const dim3 block_nums(block_num_x, block_num_y, 1);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, nwarps, 1);
 
-static int64_t get_row_rounding(ggml_type type, const std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> & tensor_split) {
-    int64_t min_compute_capability = INT_MAX;
-    int64_t max_compute_capability = INT_MIN;
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        if (tensor_split[id] < (id + 1 < g_device_count ? tensor_split[id + 1] : 1.0f)) {
-            if (min_compute_capability > g_device_caps[id].cc) {
-                min_compute_capability = g_device_caps[id].cc;
-            }
-            if (max_compute_capability < g_device_caps[id].cc) {
-                max_compute_capability = g_device_caps[id].cc;
-            }
-        }
+    if (nrows_x % mmq_y == 0) {
+        const bool need_check = false;
+        mul_mat_q6_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
+    } else {
+        const bool need_check = true;
+        mul_mat_q6_K<need_check><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+            (vx, vy, dst, ncols_x, nrows_x, ncols_y, nrows_y, nrows_dst);
     }
+}
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
-    switch(type) {
-        case GGML_TYPE_Q4_0:
-        case GGML_TYPE_Q4_1:
-        case GGML_TYPE_Q5_0:
-        case GGML_TYPE_Q5_1:
-        case GGML_TYPE_Q8_0:
-            return max_compute_capability >= CC_RDNA2 ? 128 : 64;
-        case GGML_TYPE_F16:
-        case GGML_TYPE_F32:
-            return 1;
-        case GGML_TYPE_Q2_K:
-            return max_compute_capability >= CC_RDNA2 ? 128 : 32;
-        case GGML_TYPE_Q3_K:
-            return min_compute_capability < CC_RDNA2 ? 128 : 64;
-        case GGML_TYPE_Q4_K:
-        case GGML_TYPE_Q5_K:
-        case GGML_TYPE_Q6_K:
-        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
-        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
-        case GGML_TYPE_IQ2_S:
-        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
-        case GGML_TYPE_IQ1_S:
-        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
-        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
-        case GGML_TYPE_IQ3_S:
-            return max_compute_capability >= CC_RDNA2 ? 128 : 64;
-        default:
-            GGML_ASSERT(false);
-    }
-#else
-    switch(type) {
-        case GGML_TYPE_Q4_0:
-        case GGML_TYPE_Q4_1:
-            return max_compute_capability >= CC_VOLTA ? 128 : 64;
-        case GGML_TYPE_Q5_0:
-        case GGML_TYPE_Q5_1:
-        case GGML_TYPE_Q8_0:
-            return 64;
-        case GGML_TYPE_F16:
-        case GGML_TYPE_F32:
-            return 1;
-        case GGML_TYPE_Q2_K:
-        case GGML_TYPE_Q3_K:
-        case GGML_TYPE_Q4_K:
-        case GGML_TYPE_Q5_K:
-        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
-        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
-        case GGML_TYPE_IQ2_S:
-        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
-        case GGML_TYPE_IQ1_S:
-        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
-        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
-        case GGML_TYPE_IQ3_S:
-            return max_compute_capability >= CC_VOLTA ? 128 : 64;
-        case GGML_TYPE_Q6_K:
-            return 64;
-        default:
-            GGML_ASSERT(false);
-    }
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+static void ggml_mul_mat_p021_f16_f32_cuda(
+    const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x,
+    const int nchannels_x, const int nchannels_y, cudaStream_t stream) {
+
+    const dim3 block_nums(1, nrows_x, nchannels_y);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
+    mul_mat_p021_f16_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(vx, y, dst, ncols_x, nrows_x, nchannels_x, nchannels_y);
 }
 
-static void get_row_split(int64_t * row_low, int64_t * row_high, const ggml_tensor * tensor, const std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> & tensor_split, int id) {
-    const int64_t nrows = ggml_nrows(tensor);
-    const int64_t rounding = get_row_rounding(tensor->type, tensor_split);
+static void ggml_mul_mat_vec_nc_f16_f32_cuda(
+    const void * vx, const float * y, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x, const int row_stride_x,
+    const int nchannels_x, const int nchannels_y, const int channel_stride_x, cudaStream_t stream) {
 
-    *row_low = id == 0 ? 0 : nrows*tensor_split[id];
-    *row_low -= *row_low % rounding;
+    const dim3 block_nums(1, nrows_x, nchannels_y);
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
+    mul_mat_vec_nc_f16_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>
+        (vx, y, dst, ncols_x, nrows_x, row_stride_x, channel_stride_x, nchannels_y/nchannels_x);
+}
 
-    if (id == g_device_count - 1) {
-        *row_high = nrows;
-    } else {
-        *row_high = nrows*tensor_split[id + 1];
-        *row_high -= *row_high % rounding;
-    }
+
+static void ggml_cpy_f16_f32_cuda(
+    const char * cx, char * cdst, const int ne,
+    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+
+    const int num_blocks = (ne + CUDA_CPY_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CPY_BLOCK_SIZE;
+    cpy_f32_f16<cpy_1_f16_f32><<<num_blocks, CUDA_CPY_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>
+        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_mul_mat_vec_q(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
-    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
-    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream) {
+static void ggml_cpy_f32_f32_cuda(
+    const char * cx, char * cdst, const int ne,
+    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
 
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t row_diff = row_high - row_low;
+    const int num_blocks = (ne + CUDA_CPY_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CPY_BLOCK_SIZE;
+    cpy_f32_f16<cpy_1_f32_f32><<<num_blocks, CUDA_CPY_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>
+        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
+}
 
-    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
-    GGML_ASSERT(ne10 % QK8_1 == 0);
+static void ggml_cpy_f32_f16_cuda(
+    const char * cx, char * cdst, const int ne,
+    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
 
-    const int64_t ne0 = dst->ne[0];
+    const int num_blocks = (ne + CUDA_CPY_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CPY_BLOCK_SIZE;
+    cpy_f32_f16<cpy_1_f32_f16><<<num_blocks, CUDA_CPY_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>
+        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
+}
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+static void ggml_cpy_f32_q8_0_cuda(
+    const char * cx, char * cdst, const int ne,
+    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
 
-    // the main device has a larger memory buffer to hold the results from all GPUs
-    // nrows_dst == nrows of the matrix that the kernel writes into
-    const int64_t nrows_dst = dst->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU && id == g_main_device ? ne0 : row_diff;
+    GGML_ASSERT(ne % QK8_0 == 0);
+    const int num_blocks = ne / QK8_0;
+    cpy_f32_q<cpy_blck_f32_q8_0, QK8_0><<<num_blocks, 1, 0, stream>>>
+        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
+}
 
-    switch (src0->type) {
-        case GGML_TYPE_Q4_0:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK4_0, QI4_0, block_q4_0, VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q4_0_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q4_1:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK4_1, QI4_1, block_q4_1, VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q4_1_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_0:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK5_0, QI5_0, block_q5_0, VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q5_0_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_1:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK5_1, QI5_1, block_q5_1, VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q5_1_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q8_0:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK8_0, QI8_0, block_q8_0, VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q8_0_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q2_K:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI2_K, block_q2_K, VDR_Q2_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q2_K_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q3_K:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI3_K, block_q3_K, VDR_Q3_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q3_K_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q4_K:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI4_K, block_q4_K, VDR_Q4_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q4_K_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_K:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI5_K, block_q5_K, VDR_Q5_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q5_K_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q6_K:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI6_K, block_q6_K, VDR_Q6_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q6_K_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI2_XXS, block_iq2_xxs, 1, vec_dot_iq2_xxs_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI2_XS, block_iq2_xs, 1, vec_dot_iq2_xs_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_IQ2_S:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI2_S, block_iq2_s, 1, vec_dot_iq2_s_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI3_XXS, block_iq3_xxs, 1, vec_dot_iq3_xxs_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_IQ1_S:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI1_S, block_iq1_s, 1, vec_dot_iq1_s_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK4_NL, QI4_NL, block_iq4_nl, VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ, vec_dot_iq4_nl_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI4_XS, block_iq4_xs, 1, vec_dot_iq4_xs_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_IQ3_S:
-            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI3_XS, block_iq3_s, 1, vec_dot_iq3_s_q8_1>
-                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
-            break;
-        default:
-            GGML_ASSERT(false);
-            break;
-    }
+static void ggml_cpy_f32_q4_0_cuda(
+    const char * cx, char * cdst, const int ne,
+    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
+
+    GGML_ASSERT(ne % QK4_0 == 0);
+    const int num_blocks = ne / QK4_0;
+    cpy_f32_q<cpy_blck_f32_q4_0, QK4_0><<<num_blocks, 1, 0, stream>>>
+        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
+}
+
+static void ggml_cpy_f32_q4_1_cuda(
+    const char * cx, char * cdst, const int ne,
+    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_ddf_i;
-    (void) src1_ncols;
-    (void) src1_padded_row_size;
+    GGML_ASSERT(ne % QK4_1 == 0);
+    const int num_blocks = ne / QK4_1;
+    cpy_f32_q<cpy_blck_f32_q4_1, QK4_1><<<num_blocks, 1, 0, stream>>>
+        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_dequantize_mul_mat_vec(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
-    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
-    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream) {
+static void ggml_cpy_f16_f16_cuda(
+    const char * cx, char * cdst, const int ne,
+    const int ne00, const int ne01, const int ne02, const int nb00, const int nb01, const int nb02,
+    const int nb03, const int ne10, const int ne11, const int ne12, const int nb10, const int nb11, const int nb12, const int nb13, cudaStream_t stream) {
 
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t row_diff = row_high - row_low;
+    const int num_blocks = (ne + CUDA_CPY_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CPY_BLOCK_SIZE;
+    cpy_f32_f16<cpy_1_f16_f16><<<num_blocks, CUDA_CPY_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>
+        (cx, cdst, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13);
+}
 
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    // on some GPUs it is faster to convert src1 to half and to use half precision intrinsics
-#ifdef GGML_CUDA_F16
-    cuda_pool_alloc<half> src1_dfloat_a;
-    half * src1_dfloat = nullptr; // dfloat == half
 
-    bool src1_convert_f16 =
-        src0->type == GGML_TYPE_Q4_0 || src0->type == GGML_TYPE_Q4_1 ||
-        src0->type == GGML_TYPE_Q5_0 || src0->type == GGML_TYPE_Q5_1 ||
-        src0->type == GGML_TYPE_Q8_0 || src0->type == GGML_TYPE_F16;
+static void scale_f32_cuda(const float * x, float * dst, const float scale, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_SCALE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_SCALE_BLOCK_SIZE;
+    scale_f32<<<num_blocks, CUDA_SCALE_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, scale, k);
+}
 
-    if (src1_convert_f16) {
-        src1_dfloat = src1_dfloat_a.alloc(ne00);
-        const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src1->type);
-        GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
-        to_fp16_cuda(src1_ddf_i, src1_dfloat, ne00, stream);
-    }
-#else
-    const dfloat * src1_dfloat = (const dfloat *) src1_ddf_i; // dfloat == float, no conversion
-#endif // GGML_CUDA_F16
+static void clamp_f32_cuda(const float * x, float * dst, const float min, const float max, const int k, cudaStream_t stream) {
+    const int num_blocks = (k + CUDA_CLAMP_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_CLAMP_BLOCK_SIZE;
+    clamp_f32<<<num_blocks, CUDA_CLAMP_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, min, max, k);
+}
 
-    switch (src0->type) {
-        case GGML_TYPE_Q4_0:
-            dequantize_mul_mat_vec_q4_0_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q4_1:
-            dequantize_mul_mat_vec_q4_1_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_0:
-            dequantize_mul_mat_vec_q5_0_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_1:
-            dequantize_mul_mat_vec_q5_1_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q8_0:
-            dequantize_mul_mat_vec_q8_0_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q2_K:
-            dequantize_mul_mat_vec_q2_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q3_K:
-            dequantize_mul_mat_vec_q3_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q4_K:
-            dequantize_mul_mat_vec_q4_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q5_K:
-            dequantize_mul_mat_vec_q5_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_Q6_K:
-            dequantize_mul_mat_vec_q6_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        case GGML_TYPE_F16:
-            convert_mul_mat_vec_f16_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
-            break;
-        default:
-            GGML_ASSERT(false);
-            break;
+template<typename T>
+static void rope_cuda(
+    const T * x, T * dst, int ncols, int nrows, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows,
+    float freq_base, float ext_factor, float attn_factor, rope_corr_dims corr_dims, cudaStream_t stream
+) {
+    GGML_ASSERT(ncols % 2 == 0);
+    const dim3 block_dims(1, CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE, 1);
+    const int num_blocks_x = (ncols + 2*CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE - 1) / (2*CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE);
+    const dim3 block_nums(nrows, num_blocks_x, 1);
+    if (pos == nullptr) {
+        rope<T, false><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
+            x, dst, ncols, pos, freq_scale, p_delta_rows, freq_base, ext_factor, attn_factor, corr_dims
+        );
+    } else {
+        rope<T, true><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
+            x, dst, ncols, pos, freq_scale, p_delta_rows, freq_base, ext_factor, attn_factor, corr_dims
+        );
     }
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_ddq_i;
-    (void) src1_ncols;
-    (void) src1_padded_row_size;
 }
 
-static void ggml_cuda_op_mul_mat_cublas(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
-    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
-    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0_dd_i  != nullptr);
-    GGML_ASSERT(src1_ddf_i != nullptr);
-    GGML_ASSERT(dst_dd_i   != nullptr);
+template<typename T>
+static void rope_neox_cuda(
+    const T * x, T * dst, int ncols, int n_dims, int nrows, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows,
+    float freq_base, float ext_factor, float attn_factor, rope_corr_dims corr_dims, cudaStream_t stream
+) {
+    GGML_ASSERT(ncols % 2 == 0);
+    const dim3 block_dims(1, CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE, 1);
+    const int num_blocks_x = (ncols + 2*CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE - 1) / (2*CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE);
+    const dim3 block_nums(nrows, num_blocks_x, 1);
 
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
+    const float theta_scale = powf(freq_base, -2.0f/n_dims);
+    const float inv_ndims = -1.0f / n_dims;
 
-    const int64_t ne0 = dst->ne[0];
+    if (pos == nullptr) {
+        rope_neox<T, false><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
+            x, dst, ncols, n_dims, pos, freq_scale, p_delta_rows, ext_factor, attn_factor, corr_dims,
+            theta_scale, inv_ndims
+        );
+    } else {
+        rope_neox<T, true><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(
+            x, dst, ncols, n_dims, pos, freq_scale, p_delta_rows, ext_factor, attn_factor, corr_dims,
+            theta_scale, inv_ndims
+        );
+    }
+}
 
-    const int64_t row_diff = row_high - row_low;
+static void rope_glm_f32_cuda(
+    const float * x, float * dst, int ncols, int nrows, const int32_t * pos, float freq_scale, int p_delta_rows,
+    float freq_base, int n_ctx, cudaStream_t stream
+) {
+    GGML_ASSERT(ncols % 4 == 0);
+    const dim3 block_dims(CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE/4, 1, 1);
+    const int num_blocks_x = (ncols + CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_ROPE_BLOCK_SIZE;
+    const dim3 block_nums(num_blocks_x, nrows, 1);
+    rope_glm_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, pos, freq_scale, p_delta_rows, freq_base, n_ctx);
+}
 
-    int id;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
+static void alibi_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols, const int nrows,
+                           const int k_rows, const int n_heads_log2_floor, const float m0,
+                           const float m1, cudaStream_t stream) {
+    const dim3 block_dims(CUDA_ALIBI_BLOCK_SIZE, 1, 1);
+    const int num_blocks_x = (ncols + CUDA_ALIBI_BLOCK_SIZE - 1) / (CUDA_ALIBI_BLOCK_SIZE);
+    const dim3 block_nums(num_blocks_x, nrows, 1);
+    alibi_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols, k_rows, n_heads_log2_floor, m0, m1);
+}
 
-    // the main device has a larger memory buffer to hold the results from all GPUs
-    // ldc == nrows of the matrix that cuBLAS writes into
-    int ldc = dst->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU && id == g_main_device ? ne0 : row_diff;
+static void sum_rows_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols, const int nrows, cudaStream_t stream) {
+    const dim3 block_dims(WARP_SIZE, 1, 1);
+    const dim3 block_nums(nrows, 1, 1);
+    k_sum_rows_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols);
+}
 
-    const int compute_capability = g_device_caps[id].cc;
+static void argsort_f32_i32_cuda(const float * x, int * dst, const int ncols, const int nrows, ggml_sort_order order, cudaStream_t stream) {
+    // bitonic sort requires ncols to be power of 2
+    GGML_ASSERT((ncols & (ncols - 1)) == 0);
 
-    if (compute_capability >= CC_VOLTA && (src0->type == GGML_TYPE_F16 || ggml_is_quantized(src0->type)) && ggml_is_contiguous(src0) && row_diff == src0->ne[1] && dst->op_params[0] == GGML_PREC_DEFAULT) {
-        //printf("this branch\n");
-        // convert src0 and src1 to fp16, multiply as fp16, convert dst to fp32
-        cuda_pool_alloc<half> src0_as_f16;
-        if (src0->type != GGML_TYPE_F16) {
-            const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src0->type);
-            GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
-            size_t ne = row_diff*ne00;
-            src0_as_f16.alloc(ne);
-            to_fp16_cuda(src0_dd_i, src0_as_f16.get(), ne, stream);
-        }
-        const half * src0_ptr = src0->type == GGML_TYPE_F16 ? (const half *) src0_dd_i : src0_as_f16.get();
+    const dim3 block_dims(ncols, 1, 1);
+    const dim3 block_nums(1, nrows, 1);
+    if (order == GGML_SORT_ORDER_ASC) {
+        k_argsort_f32_i32<GGML_SORT_ORDER_ASC><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols);
+    } else if (order == GGML_SORT_ORDER_DESC) {
+        k_argsort_f32_i32<GGML_SORT_ORDER_DESC><<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols);
+    } else {
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
+}
 
-        cuda_pool_alloc<half> src1_as_f16;
-        if (src1->type != GGML_TYPE_F16) {
-            const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src1->type);
-            GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
-            size_t ne = src1_ncols*ne10;
-            src1_as_f16.alloc(ne);
-            to_fp16_cuda(src1_ddf_i, src1_as_f16.get(), ne, stream);
-        }
-        const half * src1_ptr = src1->type == GGML_TYPE_F16 ? (const half *) src1_ddf_i : src1_as_f16.get();
-        cuda_pool_alloc<half> dst_f16(row_diff*src1_ncols);
+static void diag_mask_inf_f32_cuda(const float * x, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x, const int rows_per_channel, const int n_past, cudaStream_t stream) {
+    const dim3 block_dims(1, CUDA_DIAG_MASK_INF_BLOCK_SIZE, 1);
+    const int block_num_x = (ncols_x + CUDA_DIAG_MASK_INF_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_DIAG_MASK_INF_BLOCK_SIZE;
+    const dim3 block_nums(nrows_x, block_num_x, 1);
+    diag_mask_inf_f32<<<block_nums, block_dims, 0, stream>>>(x, dst, ncols_x, rows_per_channel, n_past);
+}
 
-        const half alpha_f16 = 1.0f;
-        const half beta_f16 = 0.0f;
+static void soft_max_f32_cuda(const float * x, const float * mask, const float * pos, float * dst, const int ncols_x, const int nrows_x, const int nrows_y, const float scale, const float max_bias, cudaStream_t stream) {
+    int nth = WARP_SIZE;
+    while (nth < ncols_x && nth < CUDA_SOFT_MAX_BLOCK_SIZE) nth *= 2;
+    const dim3 block_dims(nth,     1, 1);
+    const dim3 block_nums(nrows_x, 1, 1);
+    const size_t shmem = (GGML_PAD(ncols_x, WARP_SIZE) + WARP_SIZE)*sizeof(float);
+    static_assert(CUDA_SOFT_MAX_BLOCK_SIZE == 1024, "These values need to be adjusted.");
 
-        CUBLAS_CHECK(cublasSetStream(g_cublas_handles[id], stream));
-        CUBLAS_CHECK(
-            cublasGemmEx(g_cublas_handles[id], CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
-                    row_diff, src1_ncols, ne10,
-                    &alpha_f16, src0_ptr,       CUDA_R_16F, ne00,
-                                src1_ptr,       CUDA_R_16F, ne10,
-                    &beta_f16,   dst_f16.get(), CUDA_R_16F, ldc,
-                    CUBLAS_COMPUTE_16F,
-                    CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
+    const uint32_t n_head_kv   = nrows_x/nrows_y;
+    const uint32_t n_head_log2 = 1u << (uint32_t) floorf(log2f((float) n_head_kv));
 
-        const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(GGML_TYPE_F16);
-        to_fp32_cuda(dst_f16.get(), dst_dd_i, row_diff*src1_ncols, stream);
-    } else {
-        cuda_pool_alloc<float> src0_ddq_as_f32;
-        cuda_pool_alloc<float> src1_ddq_as_f32;
+    const float m0 = powf(2.0f, -(max_bias       ) / n_head_log2);
+    const float m1 = powf(2.0f, -(max_bias / 2.0f) / n_head_log2);
 
-        if (src0->type != GGML_TYPE_F32) {
-            const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(src0->type);
-            GGML_ASSERT(to_fp32_cuda != nullptr);
-            src0_ddq_as_f32.alloc(row_diff*ne00);
-            to_fp32_cuda(src0_dd_i, src0_ddq_as_f32.get(), row_diff*ne00, stream);
-        }
-        if (src1->type != GGML_TYPE_F32) {
-            const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(src1->type);
-            GGML_ASSERT(to_fp32_cuda != nullptr);
-            src1_ddq_as_f32.alloc(src1_ncols*ne10);
-            to_fp32_cuda(src1_ddf_i, src1_ddq_as_f32.get(), src1_ncols*ne10, stream);
+    if (shmem < get_cuda_global_info().devices[ggml_cuda_get_device()].smpb) {
+        switch (ncols_x) {
+            case 32:
+                soft_max_f32<true, 32, 32><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
+            case 64:
+                soft_max_f32<true, 64, 64><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
+            case 128:
+                soft_max_f32<true, 128, 128><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
+            case 256:
+                soft_max_f32<true, 256, 256><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
+            case 512:
+                soft_max_f32<true, 512, 512><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
+            case 1024:
+                soft_max_f32<true, 1024, 1024><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
+            case 2048:
+                soft_max_f32<true, 2048, 1024><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
+            case 4096:
+                soft_max_f32<true, 4096, 1024><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
+            default:
+                soft_max_f32<true, 0, 0><<<block_nums, block_dims, shmem, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
+                break;
         }
-
-        const float * src0_ddf_i = src0->type == GGML_TYPE_F32 ? (const float *) src0_dd_i : src0_ddq_as_f32.get();
-        const float * src1_ddf1_i = src1->type == GGML_TYPE_F32 ? (const float *) src1_ddf_i : src1_ddq_as_f32.get();
-
-        const float alpha = 1.0f;
-        const float beta = 0.0f;
-
-        CUBLAS_CHECK(cublasSetStream(g_cublas_handles[id], stream));
-        CUBLAS_CHECK(
-            cublasSgemm(g_cublas_handles[id], CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
-                    row_diff, src1_ncols, ne10,
-                    &alpha, src0_ddf_i,  ne00,
-                            src1_ddf1_i, ne10,
-                    &beta,  dst_dd_i,    ldc));
+    } else {
+        const size_t shmem_low = WARP_SIZE*sizeof(float);
+        soft_max_f32<false, 0, 0><<<block_nums, block_dims, shmem_low, stream>>>(x, mask, pos, dst, ncols_x, nrows_y, scale, max_bias, m0, m1, n_head_log2);
     }
-
-    (void) dst;
-    (void) src1_ddq_i;
-    (void) src1_padded_row_size;
 }
 
-static void ggml_cuda_op_rope(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32 || src0->type == GGML_TYPE_F16);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32 ||  dst->type == GGML_TYPE_F16);
-    GGML_ASSERT(src0->type == dst->type);
-
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
-    const int64_t ne2 = dst->ne[2];
-    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
-
-    //const int n_past      = ((int32_t *) dst->op_params)[0];
-    const int n_dims      = ((int32_t *) dst->op_params)[1];
-    const int mode        = ((int32_t *) dst->op_params)[2];
-    const int n_ctx       = ((int32_t *) dst->op_params)[3];
-    const int n_orig_ctx  = ((int32_t *) dst->op_params)[4];
-
-    // RoPE alteration for extended context
-    float freq_base, freq_scale, ext_factor, attn_factor, beta_fast, beta_slow;
-    memcpy(&freq_base,   (int32_t *) dst->op_params +  5, sizeof(float));
-    memcpy(&freq_scale,  (int32_t *) dst->op_params +  6, sizeof(float));
-    memcpy(&ext_factor,  (int32_t *) dst->op_params +  7, sizeof(float));
-    memcpy(&attn_factor, (int32_t *) dst->op_params +  8, sizeof(float));
-    memcpy(&beta_fast,   (int32_t *) dst->op_params +  9, sizeof(float));
-    memcpy(&beta_slow,   (int32_t *) dst->op_params + 10, sizeof(float));
+template <typename T>
+static void im2col_cuda(const float * x, T* dst,
+    int64_t IW, int64_t IH, int64_t OW, int64_t OH, int64_t KW, int64_t KH, int64_t IC,
+    int64_t batch, int64_t batch_offset, int64_t offset_delta,
+    int s0,int s1,int p0,int p1,int d0,int d1, cudaStream_t stream) {
+    const int parallel_elements = OW * KW * KH;
+    const int num_blocks = (parallel_elements + CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE;
+    dim3 block_nums(num_blocks, OH, batch * IC);
+    im2col_kernel<<<block_nums, CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE, 0, stream>>>(x, dst, batch_offset, offset_delta, IC, IW, IH, OH, OW, KW, KH, parallel_elements, (IC * KH * KW), s0, s1, p0, p1, d0, d1);
+}
 
-    const int32_t * pos = nullptr;
-    if ((mode & 1) == 0) {
-        GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_I32);
-        GGML_ASSERT(src1->ne[0] == ne2);
-        pos = (const int32_t *) src1_dd;
-    }
+static cudaError_t ggml_cuda_cpy_tensor_2d(
+    void * dst, const struct ggml_tensor * src, int64_t i3, int64_t i2, int64_t i1_low, int64_t i1_high, cudaStream_t stream) {
 
-    const bool is_neox = mode & 2;
-    const bool is_glm  = mode & 4;
+    GGML_ASSERT(ggml_backend_buffer_is_cuda(src->buffer));
+    char * src_ptr = (char *) src->data;
+    char * dst_ptr = (char *) dst;
 
-    rope_corr_dims corr_dims;
-    ggml_rope_yarn_corr_dims(n_dims, n_orig_ctx, freq_base, beta_fast, beta_slow, corr_dims.v);
+    const int64_t ne0 = src->ne[0];
+    const int64_t nb0 = src->nb[0];
+    const int64_t nb1 = src->nb[1];
+    const int64_t nb2 = src->nb[2];
+    const int64_t nb3 = src->nb[3];
+    const enum ggml_type type = src->type;
+    const int64_t ts = ggml_type_size(type);
+    const int64_t bs = ggml_blck_size(type);
+    int64_t i1_diff = i1_high - i1_low;
 
-    // compute
-    if (is_glm) {
-        GGML_ASSERT(false);
-        rope_glm_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, n_ctx, main_stream);
-    } else if (is_neox) {
-        if (src0->type == GGML_TYPE_F32) {
-            rope_neox_cuda(
-                (const float *)src0_dd, (float *)dst_dd, ne00, n_dims, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, ext_factor,
-                attn_factor, corr_dims, main_stream
-            );
-        } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16) {
-            rope_neox_cuda(
-                (const half *)src0_dd, (half *)dst_dd, ne00, n_dims, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, ext_factor,
-                attn_factor, corr_dims, main_stream
-            );
-        } else {
-            GGML_ASSERT(false);
-        }
+    const char * x = src_ptr + i1_low*nb1 + i2*nb2 + i3*nb3;
+    if (nb0 == ts && nb1 == ts*ne0/bs) {
+        return cudaMemcpyAsync(dst_ptr, x, i1_diff*nb1, cudaMemcpyDeviceToDevice, stream);
+    } else if (nb0 == ts) {
+        return cudaMemcpy2DAsync(dst_ptr, ts*ne0/bs, x, nb1, ts*ne0/bs, i1_diff, cudaMemcpyDeviceToDevice, stream);
     } else {
-        if (src0->type == GGML_TYPE_F32) {
-            rope_cuda(
-                (const float *)src0_dd, (float *)dst_dd, ne00, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, ext_factor,
-                attn_factor, corr_dims, main_stream
-            );
-        } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16) {
-            rope_cuda(
-                (const half *)src0_dd, (half *)dst_dd, ne00, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, ext_factor,
-                attn_factor, corr_dims, main_stream
-            );
-        } else {
-            GGML_ASSERT(false);
+        for (int64_t i1 = 0; i1 < i1_diff; i1++) {
+            const void * rx = (const void *) ((const char *) x + i1*nb1);
+            void * rd = (void *) (dst_ptr + i1*ts*ne0/bs);
+            // pretend the row is a matrix with cols=1
+            cudaError_t r = cudaMemcpy2DAsync(rd, ts/bs, rx, nb0, ts/bs, ne0, cudaMemcpyDeviceToDevice, stream);
+            if (r != cudaSuccess) {
+                return r;
+            }
         }
+        return cudaSuccess;
     }
-
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
 }
 
-static void ggml_cuda_op_alibi(
+static void ggml_cuda_op_get_rows(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
-    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
-    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
-    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
-
-    //const int n_past = ((int32_t *) dst->op_params)[0];
-    const int n_head = ((int32_t *) dst->op_params)[1];
-    float max_bias;
-    memcpy(&max_bias, (int32_t *) dst->op_params + 2, sizeof(float));
+    const float * src0_d, const float * src1_d, float * dst_d, cudaStream_t stream) {
 
-    //GGML_ASSERT(ne01 + n_past == ne00);
-    GGML_ASSERT(n_head == ne02);
+    GGML_UNUSED(ctx);
 
-    const int n_heads_log2_floor = 1 << (int) floor(log2(n_head));
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_I32);
+    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    const float m0 = powf(2.0f, -(max_bias) / n_heads_log2_floor);
-    const float m1 = powf(2.0f, -(max_bias / 2.0f) / n_heads_log2_floor);
+    GGML_ASSERT(src0->nb[0] == ggml_type_size(src0->type));
+    GGML_ASSERT(src1->nb[0] == ggml_type_size(src1->type));
+    GGML_ASSERT(dst->nb[0] == ggml_type_size(dst->type));
 
-    alibi_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows, ne01, n_heads_log2_floor, m0, m1, main_stream);
+    const int32_t * src1_i32 = (const int32_t *) src1_d;
 
-    (void) src1;
-    (void) src1_dd;
+    switch (src0->type) {
+        case GGML_TYPE_F16:
+            get_rows_cuda_float(src0, src1, dst, (const half *)src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_F32:
+            get_rows_cuda_float(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q4_0:
+            get_rows_cuda<QK4_0, QR4_0, dequantize_q4_0>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q4_1:
+            get_rows_cuda<QK4_1, QR4_1, dequantize_q4_1>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+            get_rows_cuda<QK5_0, QR5_0, dequantize_q5_0>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+            get_rows_cuda<QK5_1, QR5_1, dequantize_q5_1>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+            get_rows_cuda<QK8_0, QR8_0, dequantize_q8_0>(src0, src1, dst, src0_d, src1_i32, dst_d, stream);
+            break;
+        default:
+            // TODO: k-quants
+            fprintf(stderr, "%s: unsupported type: %s\n", __func__, ggml_type_name(src0->type));
+            GGML_ASSERT(false);
+            break;
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_op_pool2d(
+template<class op>
+static void ggml_cuda_op_bin_bcast(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
     const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_UNUSED(ctx);
 
-    const int32_t * opts = (const int32_t *)dst->op_params;
-    enum ggml_op_pool op = static_cast<ggml_op_pool>(opts[0]);
-    const int k0 = opts[1];
-    const int k1 = opts[2];
-    const int s0 = opts[3];
-    const int s1 = opts[4];
-    const int p0 = opts[5];
-    const int p1 = opts[6];
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    const int64_t IH = src0->ne[1];
-    const int64_t IW = src0->ne[0];
+    if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && dst->type == GGML_TYPE_F32) {
+        op()(src0, src1, dst, src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
+    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16 && dst->type == GGML_TYPE_F16) {
+        op()(src0, src1, dst, (const half *) src0_dd, src1_dd, (half *) dst_dd, main_stream);
+    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16 && dst->type == GGML_TYPE_F32) {
+        op()(src0, src1, dst, (const half *) src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
+    } else {
+        fprintf(stderr, "%s: unsupported types: dst: %s, src0: %s, src1: %s\n", __func__,
+            ggml_type_name(dst->type), ggml_type_name(src0->type), ggml_type_name(src1->type));
+        GGML_ASSERT(false);
+    }
+}
 
-    const int64_t N = dst->ne[3];
-    const int64_t OC = dst->ne[2];
-    const int64_t OH = dst->ne[1];
-    const int64_t OW = dst->ne[0];
+static void ggml_cuda_op_repeat(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_d, const float * src1_d, float * dst_d, cudaStream_t main_stream) {
 
-    const int parallel_elements = N * OC * OH * OW;
-    const int num_blocks = (parallel_elements + CUDA_POOL2D_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_POOL2D_BLOCK_SIZE;
-    dim3 block_nums(num_blocks);
-    pool2d_nchw_kernel<<<block_nums, CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE, 0, main_stream>>>(IH, IW, OH, OW, k1, k0, s1, s0, p1, p0, parallel_elements, src0_dd, dst_dd, op);
+    ggml_cuda_op_bin_bcast<bin_bcast_cuda<op_repeat>>(ctx, dst, src0, dst, nullptr, src0_d, dst_d, main_stream);
 
-    (void) src1;
-    (void) src1_dd;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(src1_d);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_im2col(
+static void ggml_cuda_op_add(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
     const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F16);
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F16 || dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    const int32_t s0 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[0];
-    const int32_t s1 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[1];
-    const int32_t p0 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[2];
-    const int32_t p1 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[3];
-    const int32_t d0 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[4];
-    const int32_t d1 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[5];
-
-    const bool is_2D = ((const int32_t*)(dst->op_params))[6] == 1;
+    ggml_cuda_op_bin_bcast<bin_bcast_cuda<op_add>>(ctx, src0, src1, dst, src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
+}
 
-    const int64_t IC = src1->ne[is_2D ? 2 : 1];
-    const int64_t IH = is_2D ? src1->ne[1] : 1;
-    const int64_t IW =         src1->ne[0];
+static void ggml_cuda_op_acc(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
 
-    const int64_t KH = is_2D ? src0->ne[1] : 1;
-    const int64_t KW =         src0->ne[0];
+    GGML_UNUSED(ctx);
 
-    const int64_t OH = is_2D ? dst->ne[2] : 1;
-    const int64_t OW =         dst->ne[1];
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(dst->ne[3] == 1); // just 3D tensors supported
 
-    const size_t delta_offset = src1->nb[is_2D ? 2 : 1] / 4; // nb is byte offset, src is type float32
-    const int64_t batch = src1->ne[3];
-    const size_t batch_offset = src1->nb[3] / 4; // nb is byte offset, src is type float32
+    int nb1 = dst->op_params[0] / 4; // 4 bytes of float32
+    int nb2 = dst->op_params[1] / 4; // 4 bytes of float32
+    // int nb3 = dst->op_params[2] / 4; // 4 bytes of float32 - unused
+    int offset = dst->op_params[3] / 4; // offset in bytes
 
-    if(dst->type == GGML_TYPE_F16) {
-        im2col_cuda(src1_dd, (half*) dst_dd, IW, IH, OW, OH, KW, KH, IC, batch, batch_offset, delta_offset, s0, s1, p0, p1, d0, d1, main_stream);
-    } else {
-        im2col_cuda(src1_dd, (float*) dst_dd, IW, IH, OW, OH, KW, KH, IC, batch, batch_offset, delta_offset, s0, s1, p0, p1, d0, d1, main_stream);
-    }
+    acc_f32_cuda(src0_dd, src1_dd, dst_dd, ggml_nelements(dst), src1->ne[0], src1->ne[1], src1->ne[2], nb1, nb2, offset, main_stream);
 
-    (void) src0;
-    (void) src0_dd;
+    GGML_UNUSED(dst);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_sum_rows(
+static void ggml_cuda_op_mul(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
     const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
 
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
-
-    const int64_t ncols = src0->ne[0];
-    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
+    ggml_cuda_op_bin_bcast<bin_bcast_cuda<op_mul>>(ctx, src0, src1, dst, src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
+}
 
-    sum_rows_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ncols, nrows, main_stream);
+static void ggml_cuda_op_div(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    ggml_cuda_op_bin_bcast<bin_bcast_cuda<op_div>>(ctx, src0, src1, dst, src0_dd, src1_dd, dst_dd, main_stream);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_argsort(
+static void ggml_cuda_op_gelu(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
     const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
+    GGML_UNUSED(ctx);
     GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
-    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_I32);
-
-    const int64_t ncols = src0->ne[0];
-    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
-
-    enum ggml_sort_order order = (enum ggml_sort_order) dst->op_params[0];
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    argsort_f32_i32_cuda(src0_dd, (int *)dst_dd, ncols, nrows, order, main_stream);
+    gelu_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_diag_mask_inf(
+static void ggml_cuda_op_silu(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
     const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
+    GGML_UNUSED(ctx);
     GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
     GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
-    const int nrows0 = ggml_nrows(src0);
-
-    const int n_past = ((int32_t *) dst->op_params)[0];
-
-    diag_mask_inf_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows0, ne01, n_past, main_stream);
+    silu_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_soft_max(
+static void ggml_cuda_op_gelu_quick(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
     const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
+    GGML_UNUSED(ctx);
     GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
     GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    GGML_ASSERT(!src1 || src1->type == GGML_TYPE_F32); // src1 contains mask and it is optional
-
-    const int64_t ne00    = src0->ne[0];
-    const int64_t nrows_x = ggml_nrows(src0);
-    const int64_t nrows_y = src0->ne[1];
-
-    float scale    = 1.0f;
-    float max_bias = 0.0f;
-
-    memcpy(&scale,    (float *) dst->op_params + 0, sizeof(float));
-    memcpy(&max_bias, (float *) dst->op_params + 1, sizeof(float));
-
-    // positions tensor
-    float * src2_dd = nullptr;
-
-    ggml_tensor * src2 = dst->src[2];
-    const bool use_src2 = src2 != nullptr;
-
-    if (use_src2) {
-        ggml_tensor_extra_gpu * src2_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src2->extra;
-        src2_dd = (float *) src2_extra->data_device[g_main_device];
-    }
+    gelu_quick_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-    soft_max_f32_cuda(src0_dd, src1 ? src1_dd : nullptr, src2_dd, dst_dd, ne00, nrows_x, nrows_y, scale, max_bias, main_stream);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_scale(
+static void ggml_cuda_op_tanh(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
     const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
+    GGML_UNUSED(ctx);
     GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
     GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    float scale;
-    memcpy(&scale, dst->op_params, sizeof(float));
-
-    scale_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, scale, ggml_nelements(src0), main_stream);
-    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
+    tanh_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_clamp(
+static void ggml_cuda_op_relu(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
     const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
     const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
-
+    GGML_UNUSED(ctx);
     GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
     GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    float min;
-    float max;
-    memcpy(&min, dst->op_params, sizeof(float));
-    memcpy(&max, (float *) dst->op_params + 1, sizeof(float));
-
-    clamp_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, min, max, ggml_nelements(src0), main_stream);
-    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
+    relu_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-    (void) src1;
-    (void) dst;
-    (void) src1_dd;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_op_flatten(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const ggml_cuda_op_flatten_t op) {
-    const int64_t nrows0 = ggml_nrows(src0);
-
-    const bool use_src1 = src1 != nullptr;
-    const int64_t nrows1 = use_src1 ? ggml_nrows(src1) : 1;
-
-    GGML_ASSERT(!use_src1 || src1->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
-    GGML_ASSERT(              dst->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
-
-    ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra =            (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra;
-    ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = use_src1 ? (ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra : nullptr;
-    ggml_tensor_extra_gpu * dst_extra  =            (ggml_tensor_extra_gpu *)  dst->extra;
-
-    // dd = data device
-    float * src0_ddf = nullptr;
-    float * src1_ddf = nullptr;
-    float *  dst_ddf = nullptr;
-
-    ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-    cudaStream_t main_stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
-
-    src0_ddf = (float *) src0_extra->data_device[g_main_device];
+static void ggml_cuda_op_hardsigmoid(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    if (use_src1) {
-        src1_ddf = (float *) src1_extra->data_device[g_main_device];
-    }
-    dst_ddf = (float *) dst_extra->data_device[g_main_device];
+    hardsigmoid_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-    // do the computation
-    op(src0, src1, dst, src0_ddf, src1_ddf, dst_ddf, main_stream);
-    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_set_peer_access(const int n_tokens) {
-    static bool peer_access_enabled = false;
-
-    const bool enable_peer_access = n_tokens <= GGML_CUDA_PEER_MAX_BATCH_SIZE;
-
-    if (peer_access_enabled == enable_peer_access) {
-        return;
-    }
-
-#ifdef NDEBUG
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        ggml_cuda_set_device(id);
-        CUDA_CHECK(cudaDeviceSynchronize());
-    }
-
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        ggml_cuda_set_device(id);
-
-        for (int id_other = 0; id_other < g_device_count; ++id_other) {
-            if (id == id_other) {
-                continue;
-            }
-            if (id != g_main_device && id_other != g_main_device) {
-                continue;
-            }
+static void ggml_cuda_op_hardswish(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-            int can_access_peer;
-            CUDA_CHECK(cudaDeviceCanAccessPeer(&can_access_peer, id, id_other));
-            if (can_access_peer) {
-                if (enable_peer_access) {
-                    cudaError_t err = cudaDeviceEnablePeerAccess(id_other, 0);
-                    if (err != cudaErrorPeerAccessAlreadyEnabled) {
-                        CUDA_CHECK(err);
-                    }
-                } else {
-                    cudaError_t err = cudaDeviceDisablePeerAccess(id_other);
-                    if (err != cudaErrorPeerAccessNotEnabled) {
-                        CUDA_CHECK(err);
-                    }
-                }
-            }
-        }
-    }
-#endif // NDEBUG
+    hardswish_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-    peer_access_enabled = enable_peer_access;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-// FIXME: move this somewhere else
-struct ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context {
-    std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> tensor_split;
-};
-
-static void ggml_cuda_op_mul_mat(
-    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, ggml_cuda_op_mul_mat_t op,
-    const bool convert_src1_to_q8_1) {
-
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
-    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
-    const int64_t ne03 = src0->ne[3];
-
-    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
-    const int64_t ne11 = src1->ne[1];
-    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
-    const int64_t ne13 = src1->ne[3];
-    const int64_t nrows1 = ggml_nrows(src1);
-
-    GGML_ASSERT(ne03 == ne13);
-
-    const int64_t ne0 = dst->ne[0];
-    const int64_t ne1 = dst->ne[1];
-
-    const int nb2 = dst->nb[2];
-    const int nb3 = dst->nb[3];
-
-    GGML_ASSERT(dst->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
-    GGML_ASSERT(src1->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32 || (src1->ne[2] == 1 && src1->ne[3] == 1));
-
-    GGML_ASSERT(ne12 >= ne02 && ne12 % ne02 == 0);
-
-    const int64_t i02_divisor = ne12 / ne02;
-
-    const size_t src0_ts = ggml_type_size(src0->type);
-    const size_t src0_bs = ggml_blck_size(src0->type);
-    const size_t q8_1_ts = sizeof(block_q8_1);
-    const size_t q8_1_bs = QK8_1;
-
-    ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra;
-    ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra;
-    ggml_tensor_extra_gpu *  dst_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *)  dst->extra;
-
-    const bool src0_is_contiguous = ggml_is_contiguous(src0);
-    const bool src1_is_contiguous = ggml_is_contiguous(src1);
-
-    const int64_t src1_padded_col_size = GGML_PAD(ne10, MATRIX_ROW_PADDING);
-
-    const bool split = src0->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT;
-    GGML_ASSERT(!(split && ne02 > 1));
-    GGML_ASSERT(!(split && ne03 > 1));
-    GGML_ASSERT(!(split && ne02 < ne12));
-
-    std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> tensor_split;
-    if (split) {
-        // TODO: check that src0->buffer->buft is a split buffer type, replace GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT check
-        // GGML_ASSERT(src0->buffer != nullptr && src0->buffer->buft == ...);
-        ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *) src0->buffer->buft->context;
-        tensor_split = buft_ctx->tensor_split;
-    }
-
-    struct dev_data {
-        cuda_pool_alloc<char>  src0_dd_alloc;
-        cuda_pool_alloc<float> src1_ddf_alloc;
-        cuda_pool_alloc<char>  src1_ddq_alloc;
-        cuda_pool_alloc<float>   dst_dd_alloc;
-
-        char  *  src0_dd = nullptr;
-        float * src1_ddf = nullptr; // float
-        char  * src1_ddq = nullptr; // q8_1
-        float *   dst_dd = nullptr;
-
-        int64_t  row_low;
-        int64_t row_high;
-    };
-
-    dev_data dev[GGML_CUDA_MAX_DEVICES];
-
-    int used_devices = 0;
-
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        // by default, use all rows
-        dev[id].row_low  = 0;
-        dev[id].row_high = ne01;
-
-        // for multi GPU, get the row boundaries from tensor split
-        // and round to mul_mat_q tile sizes
-        if (split) {
-            const int64_t rounding = get_row_rounding(src0->type, tensor_split);
-
-            if (id != 0) {
-                dev[id].row_low  = ne01*tensor_split[id];
-                if (dev[id].row_low < ne01) {
-                    dev[id].row_low -= dev[id].row_low % rounding;
-                }
-            }
-
-            if (id != g_device_count - 1) {
-                dev[id].row_high  = ne01*tensor_split[id + 1];
-                if (dev[id].row_high < ne01) {
-                    dev[id].row_high -= dev[id].row_high % rounding;
-                }
-            }
-        }
-    }
-
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        if ((!split && id != g_main_device) || dev[id].row_low == dev[id].row_high) {
-            continue;
-        }
-
-        used_devices++;
-
-        const bool src1_on_device = id == g_main_device; // TODO: check from buffer
-        const bool  dst_on_device = id == g_main_device;
-
-        ggml_cuda_set_device(id);
-        cudaStream_t stream = g_cudaStreams[id][0];
-
-        if (src0_is_contiguous) {
-            dev[id].src0_dd = (char *) src0_extra->data_device[id];
-        } else {
-            dev[id].src0_dd = dev[id].src0_dd_alloc.alloc(ggml_nbytes(src0));
-        }
-
-        if (src1_on_device && src1_is_contiguous) {
-            dev[id].src1_ddf = (float *) src1_extra->data_device[id];
-        } else {
-            dev[id].src1_ddf = dev[id].src1_ddf_alloc.alloc(ggml_nelements(src1));
-        }
+static void ggml_cuda_op_leaky_relu(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-        if (convert_src1_to_q8_1) {
-            dev[id].src1_ddq = dev[id].src1_ddq_alloc.alloc(nrows1*src1_padded_col_size*q8_1_ts/q8_1_bs);
+    float negative_slope;
+    memcpy(&negative_slope, dst->op_params, sizeof(float));
 
-            if (src1_on_device && src1_is_contiguous) {
-                quantize_row_q8_1_cuda(dev[id].src1_ddf, dev[id].src1_ddq, ne10, nrows1, src1_padded_col_size, stream);
-                CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
-            }
-        }
+    leaky_relu_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), negative_slope, main_stream);
 
-        if (dst_on_device) {
-            dev[id].dst_dd = (float *) dst_extra->data_device[id];
-        } else {
-            const size_t size_dst_ddf = split ? (dev[id].row_high - dev[id].row_low)*ne1 : ggml_nelements(dst);
-            dev[id].dst_dd = dev[id].dst_dd_alloc.alloc(size_dst_ddf);
-        }
-    }
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-    // if multiple devices are used they need to wait for the main device
-    // here an event is recorded that signals that the main device has finished calculating the input data
-    if (split && used_devices > 1) {
-        ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-        CUDA_CHECK(cudaEventRecord(src0_extra->events[g_main_device][0], g_cudaStreams[g_main_device][0]));
-    }
+static void ggml_cuda_op_sqr(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    const int64_t src1_col_stride = split && used_devices > 1 ? MUL_MAT_SRC1_COL_STRIDE : ne11;
-    for (int64_t src1_col_0 = 0; src1_col_0 < ne11; src1_col_0 += src1_col_stride) {
-        const int64_t is = split ? (src1_col_0/src1_col_stride) % MAX_STREAMS : 0;
-        const int64_t src1_ncols = src1_col_0 + src1_col_stride > ne11 ? ne11 - src1_col_0 : src1_col_stride;
+    sqr_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-        for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-            if ((!split && id != g_main_device) || dev[id].row_low == dev[id].row_high) {
-                continue;
-            }
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-            const bool src1_on_device = id == g_main_device; // TODO: check from buffer
-            const bool  dst_on_device = id == g_main_device;
-            const int64_t row_diff = dev[id].row_high - dev[id].row_low;
+static void ggml_cuda_op_norm(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-            ggml_cuda_set_device(id);
-            cudaStream_t stream = g_cudaStreams[id][is];
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
 
-            // wait for main GPU data if necessary
-            if (split && (id != g_main_device || is != 0)) {
-                CUDA_CHECK(cudaStreamWaitEvent(stream, src0_extra->events[g_main_device][0], 0));
-            }
+    float eps;
+    memcpy(&eps, dst->op_params, sizeof(float));
 
-            for (int64_t i0 = 0; i0 < ne13*ne12; ++i0) {
-                const int64_t i03 = i0 / ne12;
-                const int64_t i02 = i0 % ne12;
+    norm_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows, eps, main_stream);
 
-                const size_t src1_ddq_i_offset = (i0*ne11 + src1_col_0) * src1_padded_col_size*q8_1_ts/q8_1_bs;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-                // for split tensors the data begins at i0 == i0_offset_low
-                char  *  src0_dd_i =  dev[id].src0_dd + (i0/i02_divisor) * (ne01*ne00*src0_ts)/src0_bs;
-                float * src1_ddf_i = dev[id].src1_ddf + (i0*ne11 + src1_col_0) * ne10;
-                char  * src1_ddq_i = dev[id].src1_ddq +  src1_ddq_i_offset;
-                float *   dst_dd_i =   dev[id].dst_dd + (i0*ne1  + src1_col_0) * (dst_on_device ? ne0 : row_diff);
+static void ggml_cuda_op_group_norm(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-                // the main device memory buffer can be on VRAM scratch, with space for all partial results
-                // in that case an offset on dst_ddf_i is needed
-                if (id == g_main_device) {
-                    dst_dd_i += dev[id].row_low; // offset is 0 if no tensor split
-                }
+    int num_groups = dst->op_params[0];
+    int group_size = src0->ne[0] * src0->ne[1] * ((src0->ne[2] + num_groups - 1) / num_groups);
+    group_norm_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, num_groups * src0->ne[3], group_size, ggml_nelements(src0), main_stream);
 
-                // copy src0, src1 to device if necessary
-                if (src1_is_contiguous) {
-                    if (id != g_main_device) {
-                        if (convert_src1_to_q8_1) {
-                            char * src1_ddq_i_source = dev[g_main_device].src1_ddq + src1_ddq_i_offset;
-                            CUDA_CHECK(cudaMemcpyPeerAsync(src1_ddq_i, id, src1_ddq_i_source, g_main_device,
-                                                            src1_ncols*src1_padded_col_size*q8_1_ts/q8_1_bs, stream));
-                        } else {
-                            float * src1_ddf_i_source = (float *) src1_extra->data_device[g_main_device];
-                            src1_ddf_i_source += (i0*ne11 + src1_col_0) * ne10;
-                            CUDA_CHECK(cudaMemcpyPeerAsync(src1_ddf_i, id, src1_ddf_i_source, g_main_device,
-                                                            src1_ncols*ne10*sizeof(float), stream));
-                        }
-                    }
-                } else if (src1_on_device && !src1_is_contiguous) {
-                    CUDA_CHECK(ggml_cuda_cpy_tensor_2d(
-                                src1_ddf_i, src1, i03, i02, src1_col_0, src1_col_0+src1_ncols, stream));
-                } else {
-                    GGML_ASSERT(false);
-                }
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-                if (convert_src1_to_q8_1 && !src1_is_contiguous) {
-                    quantize_row_q8_1_cuda(src1_ddf_i, src1_ddq_i, ne10, src1_ncols, src1_padded_col_size, stream);
-                    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
-                }
+static void ggml_cuda_op_concat(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-                if (src1_col_0 == 0 && !src0_is_contiguous && i02 % i02_divisor == 0) {
-                    CUDA_CHECK(ggml_cuda_cpy_tensor_2d(src0_dd_i, src0, i03, i02/i02_divisor, dev[id].row_low, dev[id].row_high, stream));
-                }
+    for (int i3 = 0; i3 < dst->ne[3]; i3++) {
+        concat_f32_cuda(src0_dd + i3 * (src0->nb[3] / 4), src1_dd + i3 * (src1->nb[3] / 4), dst_dd + i3 * (dst->nb[3] / 4), dst->ne[0], dst->ne[1], dst->ne[2], src0->ne[2], main_stream);
+    }
 
-                // do the computation
-                op(src0, src1, dst, src0_dd_i, src1_ddf_i, src1_ddq_i, dst_dd_i,
-                    dev[id].row_low, dev[id].row_high, src1_ncols, src1_padded_col_size, stream);
-                CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+}
 
-                // copy dst to host or other device if necessary
-                if (!dst_on_device) {
-                    void * dst_off_device = dst_extra->data_device[g_main_device];
-                    if (split) {
-                        // src0 = weight matrix is saved as a transposed matrix for better memory layout.
-                        // dst is NOT transposed.
-                        // The outputs of matrix matrix multiplications can therefore NOT simply be concatenated for >1 GPU.
-                        // Instead they need to be copied to the correct slice in ne0 = dst row index.
-                        // If dst is a vector with ne0 == 1 then you don't have to do this but it still produces correct results.
-                        float * dhf_dst_i = (float *) ((char *) dst_off_device + i02*nb2 + i03*nb3);
-                        GGML_ASSERT(dst->nb[1] == ne0*sizeof(float));
-                        dhf_dst_i += src1_col_0*ne0 + dev[id].row_low;
-#if !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
-                        // cudaMemcpy2DAsync may fail with copies between vmm pools of different devices
-                        cudaMemcpy3DPeerParms p = {};
-                        p.dstDevice = g_main_device;
-                        p.dstPtr = make_cudaPitchedPtr(dhf_dst_i, ne0*sizeof(float), row_diff, src1_ncols);
-                        p.srcDevice = id;
-                        p.srcPtr = make_cudaPitchedPtr(dst_dd_i, row_diff*sizeof(float), row_diff, src1_ncols);
-                        p.extent = make_cudaExtent(row_diff*sizeof(float), src1_ncols, 1);
-                        CUDA_CHECK(cudaMemcpy3DPeerAsync(&p, stream));
-#else
-                        // HIP does not support cudaMemcpy3DPeerAsync or vmm pools
-                        CUDA_CHECK(cudaMemcpy2DAsync(dhf_dst_i, ne0*sizeof(float),
-                                                        dst_dd_i, row_diff*sizeof(float),
-                                                        row_diff*sizeof(float), src1_ncols,
-                                                        cudaMemcpyDeviceToDevice, stream));
-#endif
-                    } else {
-                        float * dhf_dst_i = (float *) ((char *) dst_off_device + i02*nb2 + i03*nb3);
-                        GGML_ASSERT(dst->nb[1] == ne0*sizeof(float));
-                        dhf_dst_i += src1_col_0*ne0;
-                        CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dhf_dst_i, dst_dd_i, src1_ncols*ne0*sizeof(float), cudaMemcpyDeviceToDevice, stream));
-                    }
-                }
+static void ggml_cuda_op_upscale(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(src0->ne[3] == 1 && dst->ne[3] == 1); // just 3D tensors
 
-                // add event for the main device to wait on until other device is done
-                if (split && (id != g_main_device || is != 0)) {
-                    CUDA_CHECK(cudaEventRecord(src0_extra->events[id][is], stream));
-                }
-            }
-        }
-    }
+    const int scale_factor = dst->op_params[0];
 
-    // main device waits for all other devices to be finished
-    if (split && g_device_count > 1) {
-        int64_t is_max = (ne11 + MUL_MAT_SRC1_COL_STRIDE - 1) / MUL_MAT_SRC1_COL_STRIDE;
-        is_max = is_max <= MAX_STREAMS ? is_max : MAX_STREAMS;
+    upscale_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, src0->ne[0], src0->ne[1], src0->ne[2], src0->ne[3], scale_factor, main_stream);
 
-        ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-        for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-            if (dev[id].row_low == dev[id].row_high) {
-                continue;
-            }
-            for (int64_t is = 0; is < is_max; ++is) {
-                CUDA_CHECK(cudaStreamWaitEvent(g_cudaStreams[g_main_device][0], src0_extra->events[id][is], 0));
-            }
-        }
-    }
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_repeat(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_repeat);
-}
+static void ggml_cuda_op_pad(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(src0->ne[3] == 1 && dst->ne[3] == 1); // just 3D tensors
 
-static void ggml_cuda_get_rows(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_get_rows);
-}
+    pad_f32_cuda(src0_dd, dst_dd,
+        src0->ne[0], src0->ne[1], src0->ne[2], src0->ne[3],
+        dst->ne[0], dst->ne[1], dst->ne[2], dst->ne[3], main_stream);
 
-static void ggml_cuda_add(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_add);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_acc(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_acc);
-}
+static void ggml_cuda_op_arange(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-static void ggml_cuda_mul(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_mul);
-}
+    float start;
+    float stop;
+    float step;
+    memcpy(&start, (float *)dst->op_params + 0, sizeof(float));
+    memcpy(&stop,  (float *)dst->op_params + 1, sizeof(float));
+    memcpy(&step,  (float *)dst->op_params + 2, sizeof(float));
 
-static void ggml_cuda_div(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_div);
-}
+    int64_t steps = (int64_t)ceil((stop - start) / step);
+    GGML_ASSERT(ggml_nelements(dst) == steps);
 
-static void ggml_cuda_gelu(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_gelu);
-}
+    arange_f32_cuda(dst_dd, dst->ne[0], start, step, main_stream);
 
-static void ggml_cuda_silu(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_silu);
+    GGML_UNUSED(src0);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(src0_dd);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_gelu_quick(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_gelu_quick);
-}
+static void ggml_cuda_op_timestep_embedding(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT(dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-static void ggml_cuda_tanh(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_tanh);
-}
+    const int dim = dst->op_params[0];
+    const int max_period = dst->op_params[1];
 
-static void ggml_cuda_relu(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_relu);
-}
+    timestep_embedding_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, src0->ne[0], dst->nb[1], dim, max_period, main_stream);
 
-static void ggml_cuda_hardsigmoid(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_hardsigmoid);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_hardswish(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_hardswish);
-}
-static void ggml_cuda_leaky_relu(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_leaky_relu);
-}
+static void ggml_cuda_op_rms_norm(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-static void ggml_cuda_sqr(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_sqr);
-}
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
 
-static void ggml_cuda_norm(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_norm);
-}
+    float eps;
+    memcpy(&eps, dst->op_params, sizeof(float));
 
-static void ggml_cuda_group_norm(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_group_norm);
-}
+    rms_norm_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows, eps, main_stream);
 
-static void ggml_cuda_concat(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_concat);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
 }
 
-static void ggml_cuda_upscale(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_upscale);
-}
+static void ggml_cuda_op_mul_mat_q(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
+    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
+    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream) {
 
-static void ggml_cuda_pad(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_pad);
-}
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
 
-static void ggml_cuda_arange(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_tensor_extra_gpu * dst_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *)  dst->extra;
+    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
+    GGML_ASSERT(ne10 % QK8_1 == 0);
 
-    // dd = data device
-    float * src0_ddf = nullptr;
-    float * src1_ddf = nullptr;
-    float *  dst_ddf = nullptr;
+    const int64_t ne0 = dst->ne[0];
 
-    ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-    cudaStream_t main_stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
+    const int64_t row_diff = row_high - row_low;
 
-    dst_ddf = (float *) dst_extra->data_device[g_main_device];
+    int id = ggml_cuda_get_device();
 
-    // do the computation
-    ggml_cuda_op_arange(src0, src1, dst, src0_ddf, src1_ddf, dst_ddf, main_stream);
-    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
-}
+    // the main device has a larger memory buffer to hold the results from all GPUs
+    // nrows_dst == nrows of the matrix that the kernel writes into
+    const int64_t nrows_dst = id == ctx.device ? ne0 : row_diff;
 
-static void ggml_cuda_timestep_embedding(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_timestep_embedding);
-}
+    switch (src0->type) {
+        case GGML_TYPE_Q4_0:
+            ggml_mul_mat_q4_0_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q4_1:
+            ggml_mul_mat_q4_1_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+            ggml_mul_mat_q5_0_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+            ggml_mul_mat_q5_1_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+            ggml_mul_mat_q8_0_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q2_K:
+            ggml_mul_mat_q2_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q3_K:
+            ggml_mul_mat_q3_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q4_K:
+            ggml_mul_mat_q4_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_K:
+            ggml_mul_mat_q5_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q6_K:
+            ggml_mul_mat_q6_K_q8_1_cuda(src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_ncols, src1_padded_row_size, nrows_dst, stream);
+            break;
+        default:
+            GGML_ASSERT(false);
+            break;
+    }
 
-static void ggml_cuda_rms_norm(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_rms_norm);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_ddf_i);
 }
 
-static void ggml_cuda_mul_mat_vec_p021(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst){
-    GGML_ASSERT(ggml_is_permuted(src0) && ggml_is_permuted(src1));
-    GGML_ASSERT(src0->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
-    GGML_ASSERT(src0->nb[0] <= src0->nb[1] && src0->nb[2] <= src0->nb[3]); // 0213 permutation
-    GGML_ASSERT(src1->nb[0] <= src1->nb[1] && src1->nb[2] <= src1->nb[3]); // 0213 permutation
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F16);
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
+static void ggml_cuda_op_mul_mat_vec_q(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
+    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
+    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream) {
 
     const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
-    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
+    const int64_t row_diff = row_high - row_low;
 
-    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
+    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
+    GGML_ASSERT(ne10 % QK8_1 == 0);
 
-    ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-    cudaStream_t main_stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
+    const int64_t ne0 = dst->ne[0];
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra;
-    void * src0_ddq = src0_extra->data_device[g_main_device];
+    int id;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDevice(&id));
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra;
-    float * src1_ddf = (float *) src1_extra->data_device[g_main_device];
+    // the main device has a larger memory buffer to hold the results from all GPUs
+    // nrows_dst == nrows of the matrix that the kernel writes into
+    const int64_t nrows_dst = id == ctx.device ? ne0 : row_diff;
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * dst_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) dst->extra;
-    float * dst_ddf = (float *) dst_extra->data_device[g_main_device];
+    switch (src0->type) {
+        case GGML_TYPE_Q4_0:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK4_0, QI4_0, block_q4_0, VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q4_0_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q4_1:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK4_1, QI4_1, block_q4_1, VDR_Q4_1_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q4_1_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK5_0, QI5_0, block_q5_0, VDR_Q5_0_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q5_0_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK5_1, QI5_1, block_q5_1, VDR_Q5_1_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q5_1_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK8_0, QI8_0, block_q8_0, VDR_Q8_0_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q8_0_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q2_K:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI2_K, block_q2_K, VDR_Q2_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q2_K_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q3_K:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI3_K, block_q3_K, VDR_Q3_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q3_K_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q4_K:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI4_K, block_q4_K, VDR_Q4_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q4_K_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_K:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI5_K, block_q5_K, VDR_Q5_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q5_K_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q6_K:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI6_K, block_q6_K, VDR_Q6_K_Q8_1_MMVQ, vec_dot_q6_K_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_IQ2_XXS:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI2_XXS, block_iq2_xxs, 1, vec_dot_iq2_xxs_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_IQ2_XS:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI2_XS, block_iq2_xs, 1, vec_dot_iq2_xs_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_IQ2_S:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI2_S, block_iq2_s, 1, vec_dot_iq2_s_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_IQ3_XXS:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI3_XXS, block_iq3_xxs, 1, vec_dot_iq3_xxs_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_IQ1_S:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI1_S, block_iq1_s, 1, vec_dot_iq1_s_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_IQ4_NL:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK4_NL, QI4_NL, block_iq4_nl, VDR_Q4_0_Q8_1_MMVQ, vec_dot_iq4_nl_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_IQ4_XS:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI4_XS, block_iq4_xs, 1, vec_dot_iq4_xs_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_IQ3_S:
+            mul_mat_vec_q_cuda<QK_K, QI3_XS, block_iq3_s, 1, vec_dot_iq3_s_q8_1>
+                (src0_dd_i, src1_ddq_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, src1_padded_row_size, src1_ncols, nrows_dst, stream);
+            break;
+        default:
+            GGML_ASSERT(false);
+            break;
+    }
 
-    ggml_mul_mat_p021_f16_f32_cuda(src0_ddq, src1_ddf, dst_ddf, ne00, ne01, ne02, ne12, main_stream);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_ddf_i);
+    GGML_UNUSED(src1_ncols);
+    GGML_UNUSED(src1_padded_row_size);
 }
 
-static void ggml_cuda_mul_mat_vec_nc(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst){
-    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src0));
-    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src1));
-    GGML_ASSERT(!ggml_is_permuted(src0));
-    GGML_ASSERT(src0->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F16);
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
-
+static void ggml_cuda_op_dequantize_mul_mat_vec(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
+    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
+    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
     const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
-    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
+    const int64_t row_diff = row_high - row_low;
 
-    const int64_t nb01 = src0->nb[1];
-    const int64_t nb02 = src0->nb[2];
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
+    // on some GPUs it is faster to convert src1 to half and to use half precision intrinsics
+#ifdef GGML_CUDA_F16
+    cuda_pool_alloc<half> src1_dfloat_a;
+    half * src1_dfloat = nullptr; // dfloat == half
 
-    ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-    cudaStream_t main_stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
+    bool src1_convert_f16 =
+        src0->type == GGML_TYPE_Q4_0 || src0->type == GGML_TYPE_Q4_1 ||
+        src0->type == GGML_TYPE_Q5_0 || src0->type == GGML_TYPE_Q5_1 ||
+        src0->type == GGML_TYPE_Q8_0 || src0->type == GGML_TYPE_F16;
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra;
-    void * src0_ddq = src0_extra->data_device[g_main_device];
+    if (src1_convert_f16) {
+        src1_dfloat = src1_dfloat_a.alloc(ne00);
+        const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src1->type);
+        GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
+        to_fp16_cuda(src1_ddf_i, src1_dfloat, ne00, stream);
+    }
+#else
+    const dfloat * src1_dfloat = (const dfloat *) src1_ddf_i; // dfloat == float, no conversion
+#endif // GGML_CUDA_F16
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra;
-    float * src1_ddf = (float *) src1_extra->data_device[g_main_device];
+    switch (src0->type) {
+        case GGML_TYPE_Q4_0:
+            dequantize_mul_mat_vec_q4_0_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q4_1:
+            dequantize_mul_mat_vec_q4_1_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_0:
+            dequantize_mul_mat_vec_q5_0_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_1:
+            dequantize_mul_mat_vec_q5_1_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q8_0:
+            dequantize_mul_mat_vec_q8_0_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q2_K:
+            dequantize_mul_mat_vec_q2_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q3_K:
+            dequantize_mul_mat_vec_q3_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q4_K:
+            dequantize_mul_mat_vec_q4_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q5_K:
+            dequantize_mul_mat_vec_q5_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_Q6_K:
+            dequantize_mul_mat_vec_q6_K_cuda(src0_dd_i, src1_ddf_i, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        case GGML_TYPE_F16:
+            convert_mul_mat_vec_f16_cuda(src0_dd_i, src1_dfloat, dst_dd_i, ne00, row_diff, stream);
+            break;
+        default:
+            GGML_ASSERT(false);
+            break;
+    }
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * dst_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) dst->extra;
-    float * dst_ddf = (float *) dst_extra->data_device[g_main_device];
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_ddq_i);
+    GGML_UNUSED(src1_ncols);
+    GGML_UNUSED(src1_padded_row_size);
+}
 
-    const int64_t row_stride_x = nb01 / sizeof(half);
-    const int64_t channel_stride_x = nb02 / sizeof(half);
+static void ggml_cuda_op_mul_mat_cublas(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const char * src0_dd_i, const float * src1_ddf_i,
+    const char * src1_ddq_i, float * dst_dd_i, const int64_t row_low, const int64_t row_high, const int64_t src1_ncols,
+    const int64_t src1_padded_row_size, cudaStream_t stream) {
 
-    ggml_mul_mat_vec_nc_f16_f32_cuda(src0_ddq, src1_ddf, dst_ddf, ne00, ne01, row_stride_x, ne02, ne12, channel_stride_x, main_stream);
-}
+    GGML_ASSERT(src0_dd_i  != nullptr);
+    GGML_ASSERT(src1_ddf_i != nullptr);
+    GGML_ASSERT(dst_dd_i   != nullptr);
 
-static __global__ void k_compute_batched_ptrs(
-        const half * src0_as_f16, const half * src1_as_f16, char * dst,
-        const void ** ptrs_src, void ** ptrs_dst,
-        int64_t ne12, int64_t ne13,
-        int64_t ne23,
-        size_t  nb02, size_t  nb03,
-        size_t  nb12, size_t  nb13,
-        size_t  nbd2, size_t  nbd3,
-        int64_t r2,   int64_t r3) {
-    int64_t i13 = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
-    int64_t i12 = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
 
-    if (i13 >= ne13 || i12 >= ne12) {
-        return;
-    }
+    const int64_t ne0 = dst->ne[0];
 
-    int64_t i03 = i13 / r3;
-    int64_t i02 = i12 / r2;
+    const int64_t row_diff = row_high - row_low;
 
-    ptrs_src[0*ne23 + i12 + i13*ne12] = (const char *) src0_as_f16 + i02*nb02 + i03*nb03;
-    ptrs_src[1*ne23 + i12 + i13*ne12] = (const char *) src1_as_f16 + i12*nb12 + i13*nb13;
-    ptrs_dst[0*ne23 + i12 + i13*ne12] = (      char *)         dst + i12*nbd2 + i13*nbd3;
-}
+    int id = ggml_cuda_get_device();
 
-static void ggml_cuda_mul_mat_batched_cublas(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src0));
-    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src1));
+    // the main device has a larger memory buffer to hold the results from all GPUs
+    // ldc == nrows of the matrix that cuBLAS writes into
+    int ldc = id == ctx.device ? ne0 : row_diff;
 
-    GGML_ASSERT(src0->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
-    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F16);
+    const int compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
 
-    GGML_TENSOR_BINARY_OP_LOCALS
+    if (compute_capability >= CC_VOLTA && (src0->type == GGML_TYPE_F16 || ggml_is_quantized(src0->type)) && ggml_is_contiguous(src0) && row_diff == src0->ne[1] && dst->op_params[0] == GGML_PREC_DEFAULT) {
+        // convert src0 and src1 to fp16, multiply as fp16, convert dst to fp32
+        ggml_cuda_pool_alloc<half> src0_as_f16(ctx.pool());
+        if (src0->type != GGML_TYPE_F16) {
+            const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src0->type);
+            GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
+            size_t ne = row_diff*ne00;
+            src0_as_f16.alloc(ne);
+            to_fp16_cuda(src0_dd_i, src0_as_f16.get(), ne, stream);
+        }
+        const half * src0_ptr = src0->type == GGML_TYPE_F16 ? (const half *) src0_dd_i : src0_as_f16.get();
+
+        ggml_cuda_pool_alloc<half> src1_as_f16(ctx.pool());
+        if (src1->type != GGML_TYPE_F16) {
+            const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src1->type);
+            GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
+            size_t ne = src1_ncols*ne10;
+            src1_as_f16.alloc(ne);
+            to_fp16_cuda(src1_ddf_i, src1_as_f16.get(), ne, stream);
+        }
+        const half * src1_ptr = src1->type == GGML_TYPE_F16 ? (const half *) src1_ddf_i : src1_as_f16.get();
+        ggml_cuda_pool_alloc<half> dst_f16(ctx.pool(), row_diff*src1_ncols);
 
-    const int64_t ne_dst = ggml_nelements(dst);
+        const half alpha_f16 = 1.0f;
+        const half beta_f16 = 0.0f;
 
-    ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-    cudaStream_t main_stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
+        CUBLAS_CHECK(cublasSetStream(ctx.cublas_handle(id), stream));
+        CUBLAS_CHECK(
+            cublasGemmEx(ctx.cublas_handle(id), CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
+                    row_diff, src1_ncols, ne10,
+                    &alpha_f16, src0_ptr,       CUDA_R_16F, ne00,
+                                src1_ptr,       CUDA_R_16F, ne10,
+                    &beta_f16,   dst_f16.get(), CUDA_R_16F, ldc,
+                    CUBLAS_COMPUTE_16F,
+                    CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
 
-    CUBLAS_CHECK(cublasSetStream(g_cublas_handles[g_main_device], main_stream));
+        const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(GGML_TYPE_F16);
+        to_fp32_cuda(dst_f16.get(), dst_dd_i, row_diff*src1_ncols, stream);
+    } else {
+        ggml_cuda_pool_alloc<float> src0_ddq_as_f32(ctx.pool(id));
+        ggml_cuda_pool_alloc<float> src1_ddq_as_f32(ctx.pool(id));
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra;
-    void * src0_ddq = src0_extra->data_device[g_main_device];
-    half * src0_f16 = (half *) src0_ddq;
+        if (src0->type != GGML_TYPE_F32) {
+            const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(src0->type);
+            GGML_ASSERT(to_fp32_cuda != nullptr);
+            src0_ddq_as_f32.alloc(row_diff*ne00);
+            to_fp32_cuda(src0_dd_i, src0_ddq_as_f32.get(), row_diff*ne00, stream);
+        }
+        if (src1->type != GGML_TYPE_F32) {
+            const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(src1->type);
+            GGML_ASSERT(to_fp32_cuda != nullptr);
+            src1_ddq_as_f32.alloc(src1_ncols*ne10);
+            to_fp32_cuda(src1_ddf_i, src1_ddq_as_f32.get(), src1_ncols*ne10, stream);
+        }
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra;
-    float * src1_ddf = (float *) src1_extra->data_device[g_main_device];
+        const float * src0_ddf_i = src0->type == GGML_TYPE_F32 ? (const float *) src0_dd_i : src0_ddq_as_f32.get();
+        const float * src1_ddf1_i = src1->type == GGML_TYPE_F32 ? (const float *) src1_ddf_i : src1_ddq_as_f32.get();
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * dst_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) dst->extra;
-    float * dst_ddf = (float *) dst_extra->data_device[g_main_device];
+        const float alpha = 1.0f;
+        const float beta = 0.0f;
 
-    // convert src1 to fp16
-    cuda_pool_alloc<half> src1_f16_alloc;
-    if (src1->type != GGML_TYPE_F16) {
-        const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src1->type);
-        const int64_t ne_src1 = ggml_nelements(src1);
-        src1_f16_alloc.alloc(ne_src1);
-        GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
-        to_fp16_cuda(src1_ddf, src1_f16_alloc.get(), ne_src1, main_stream);
+        CUBLAS_CHECK(cublasSetStream(ctx.cublas_handle(id), stream));
+        CUBLAS_CHECK(
+            cublasSgemm(ctx.cublas_handle(id), CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
+                    row_diff, src1_ncols, ne10,
+                    &alpha, src0_ddf_i,  ne00,
+                            src1_ddf1_i, ne10,
+                    &beta,  dst_dd_i,    ldc));
     }
-    half * src1_f16 = src1->type == GGML_TYPE_F16 ? (half *) src1_ddf : src1_f16_alloc.get();
-
-    cuda_pool_alloc<half> dst_f16;
-    char * dst_t;
-
-    cublasComputeType_t cu_compute_type = CUBLAS_COMPUTE_16F;
-    cudaDataType_t      cu_data_type    = CUDA_R_16F;
-
-    // dst strides
-    size_t nbd2 = dst->nb[2];
-    size_t nbd3 = dst->nb[3];
-
-    const half  alpha_f16 = 1.0f;
-    const half  beta_f16  = 0.0f;
 
-    const float alpha_f32 = 1.0f;
-    const float beta_f32  = 0.0f;
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_ddq_i);
+    GGML_UNUSED(src1_padded_row_size);
+}
 
-    const void * alpha = &alpha_f16;
-    const void * beta  = &beta_f16;
+static void ggml_cuda_op_rope(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32 || src0->type == GGML_TYPE_F16);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32 ||  dst->type == GGML_TYPE_F16);
+    GGML_ASSERT(src0->type == dst->type);
 
-    if (dst->op_params[0] == GGML_PREC_DEFAULT) {
-        dst_t = (char *) dst_f16.alloc(ne_dst);
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
+    const int64_t ne2 = dst->ne[2];
+    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
 
-        nbd2 /= sizeof(float) / sizeof(half);
-        nbd3 /= sizeof(float) / sizeof(half);
-    } else {
-        dst_t = (char *) dst_ddf;
+    //const int n_past      = ((int32_t *) dst->op_params)[0];
+    const int n_dims      = ((int32_t *) dst->op_params)[1];
+    const int mode        = ((int32_t *) dst->op_params)[2];
+    const int n_ctx       = ((int32_t *) dst->op_params)[3];
+    const int n_orig_ctx  = ((int32_t *) dst->op_params)[4];
 
-        cu_compute_type = CUBLAS_COMPUTE_32F;
-        cu_data_type    = CUDA_R_32F;
+    // RoPE alteration for extended context
+    float freq_base, freq_scale, ext_factor, attn_factor, beta_fast, beta_slow;
+    memcpy(&freq_base,   (int32_t *) dst->op_params +  5, sizeof(float));
+    memcpy(&freq_scale,  (int32_t *) dst->op_params +  6, sizeof(float));
+    memcpy(&ext_factor,  (int32_t *) dst->op_params +  7, sizeof(float));
+    memcpy(&attn_factor, (int32_t *) dst->op_params +  8, sizeof(float));
+    memcpy(&beta_fast,   (int32_t *) dst->op_params +  9, sizeof(float));
+    memcpy(&beta_slow,   (int32_t *) dst->op_params + 10, sizeof(float));
 
-        alpha = &alpha_f32;
-        beta  = &beta_f32;
+    const int32_t * pos = nullptr;
+    if ((mode & 1) == 0) {
+        GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_I32);
+        GGML_ASSERT(src1->ne[0] == ne2);
+        pos = (const int32_t *) src1_dd;
     }
 
-    GGML_ASSERT(ne12 % ne02 == 0);
-    GGML_ASSERT(ne13 % ne03 == 0);
-
-    // broadcast factors
-    const int64_t r2 = ne12/ne02;
-    const int64_t r3 = ne13/ne03;
+    const bool is_neox = mode & 2;
+    const bool is_glm  = mode & 4;
 
-#if 0
-    // use cublasGemmEx
-    {
-        for (int i13 = 0; i13 < ne13; ++i13) {
-            for (int i12 = 0; i12 < ne12; ++i12) {
-                int i03 = i13 / r3;
-                int i02 = i12 / r2;
+    rope_corr_dims corr_dims;
+    ggml_rope_yarn_corr_dims(n_dims, n_orig_ctx, freq_base, beta_fast, beta_slow, corr_dims.v);
 
-                CUBLAS_CHECK(
-                        cublasGemmEx(g_cublas_handles[g_main_device], CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
-                            ne01, ne11, ne10,
-                            alpha, (const char *) src0_as_f16 + i02*src0->nb[2]   + i03*src0->nb[3]  , CUDA_R_16F,   nb01/sizeof(half),
-                                   (const char *) src1_as_f16 + i12*src1->nb[2]/2 + i13*src1->nb[3]/2, CUDA_R_16F,   nb11/sizeof(float),
-                            beta,  (      char *)       dst_t + i12*nbd2          + i13*nbd3,          cu_data_type, ne01,
-                            cu_compute_type,
-                            CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
-            }
+    // compute
+    if (is_glm) {
+        GGML_ASSERT(false);
+        rope_glm_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, n_ctx, main_stream);
+    } else if (is_neox) {
+        if (src0->type == GGML_TYPE_F32) {
+            rope_neox_cuda(
+                (const float *)src0_dd, (float *)dst_dd, ne00, n_dims, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, ext_factor,
+                attn_factor, corr_dims, main_stream
+            );
+        } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16) {
+            rope_neox_cuda(
+                (const half *)src0_dd, (half *)dst_dd, ne00, n_dims, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, ext_factor,
+                attn_factor, corr_dims, main_stream
+            );
+        } else {
+            GGML_ASSERT(false);
         }
-    }
-#else
-    if (r2 == 1 && r3 == 1 && src0->nb[2]*src0->ne[2] == src0->nb[3] && src1->nb[2]*src1->ne[2] == src1->nb[3]) {
-        // there is no broadcast and src0, src1 are contiguous across dims 2, 3
-        // use cublasGemmStridedBatchedEx
-        CUBLAS_CHECK(
-        cublasGemmStridedBatchedEx(g_cublas_handles[g_main_device], CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
-                ne01, ne11, ne10,
-                alpha, (const char *) src0_f16, CUDA_R_16F,   nb01/nb00, nb02/nb00,  // strideA
-                       (const char *) src1_f16, CUDA_R_16F,   nb11/nb10, nb12/nb10,  // strideB
-                beta,  (      char *)    dst_t, cu_data_type, ne01,       nb2/nb0,   // strideC
-                ne12*ne13,
-                cu_compute_type,
-                CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
     } else {
-        // use cublasGemmBatchedEx
-        const int ne23 = ne12*ne13;
+        if (src0->type == GGML_TYPE_F32) {
+            rope_cuda(
+                (const float *)src0_dd, (float *)dst_dd, ne00, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, ext_factor,
+                attn_factor, corr_dims, main_stream
+            );
+        } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16) {
+            rope_cuda(
+                (const half *)src0_dd, (half *)dst_dd, ne00, nrows, pos, freq_scale, ne01, freq_base, ext_factor,
+                attn_factor, corr_dims, main_stream
+            );
+        } else {
+            GGML_ASSERT(false);
+        }
+    }
 
-        cuda_pool_alloc<const void *> ptrs_src(2*ne23);
-        cuda_pool_alloc<      void *> ptrs_dst(1*ne23);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-        dim3 block_dims(ne13, ne12);
-        k_compute_batched_ptrs<<<1, block_dims, 0, main_stream>>>(
-                src0_f16, src1_f16, dst_t,
-                ptrs_src.get(), ptrs_dst.get(),
-                ne12, ne13,
-                ne23,
-                nb02, nb03,
-                src1->type == GGML_TYPE_F16 ? nb12 : nb12/2,
-                src1->type == GGML_TYPE_F16 ? nb13 : nb13/2,
-                nbd2, nbd3,
-                r2, r3);
-        CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
+static void ggml_cuda_op_alibi(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-        CUBLAS_CHECK(
-        cublasGemmBatchedEx(g_cublas_handles[g_main_device], CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
-                ne01, ne11, ne10,
-                alpha, (const void **) (ptrs_src.get() + 0*ne23), CUDA_R_16F,   nb01/nb00,
-                       (const void **) (ptrs_src.get() + 1*ne23), CUDA_R_16F,   nb11/nb10,
-                beta,  (      void **) (ptrs_dst.get() + 0*ne23), cu_data_type, ne01,
-                ne23,
-                cu_compute_type,
-                CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
-    }
-#endif
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
+    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
+    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
 
-    if (dst->op_params[0] == GGML_PREC_DEFAULT) {
-        const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(GGML_TYPE_F16);
-        to_fp32_cuda(dst_f16.get(), dst_ddf, ne_dst, main_stream);
-    }
-}
+    //const int n_past = ((int32_t *) dst->op_params)[0];
+    const int n_head = ((int32_t *) dst->op_params)[1];
+    float max_bias;
+    memcpy(&max_bias, (int32_t *) dst->op_params + 2, sizeof(float));
 
-static void ggml_cuda_mul_mat(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    const bool split = src0->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT;
+    //GGML_ASSERT(ne01 + n_past == ne00);
+    GGML_ASSERT(n_head == ne02);
 
-    int64_t min_compute_capability = INT_MAX;
+    const int n_heads_log2_floor = 1 << (int) floor(log2(n_head));
 
-    bool any_pascal_with_slow_fp16 = false;
-    if (split) {
-        ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *) src0->buffer->buft->context;
-        auto & tensor_split = buft_ctx->tensor_split;
-        for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-            // skip devices that are not going to do any work:
-            if (tensor_split[id] >= (id + 1 < g_device_count ? tensor_split[id + 1] : 1.0f)) {
-                continue;
-            }
+    const float m0 = powf(2.0f, -(max_bias) / n_heads_log2_floor);
+    const float m1 = powf(2.0f, -(max_bias / 2.0f) / n_heads_log2_floor);
 
-            if (min_compute_capability > g_device_caps[id].cc) {
-                min_compute_capability = g_device_caps[id].cc;
-            }
-            if (g_device_caps[id].cc == 610) {
-                any_pascal_with_slow_fp16 = true;
-            }
-        }
-    } else {
-        min_compute_capability    = g_device_caps[g_main_device].cc;
-        any_pascal_with_slow_fp16 = g_device_caps[g_main_device].cc == 610;
-    }
+    alibi_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows, ne01, n_heads_log2_floor, m0, m1, main_stream);
 
-    // check data types and tensor shapes for custom matrix multiplication kernels:
-    bool use_dequantize_mul_mat_vec = (ggml_is_quantized(src0->type) || src0->type == GGML_TYPE_F16)
-        && src1->type == GGML_TYPE_F32 && dst->type == GGML_TYPE_F32
-        && src0->ne[0] % GGML_CUDA_DMMV_X == 0 && src1->ne[1] == 1;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-    bool          use_mul_mat_vec_q =  ggml_is_quantized(src0->type)
-        && src1->type == GGML_TYPE_F32 && dst->type == GGML_TYPE_F32
-        && src1->ne[1] <= MMVQ_MAX_BATCH_SIZE;
+static void ggml_cuda_op_pool2d(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
+
+    const int32_t * opts = (const int32_t *)dst->op_params;
+    enum ggml_op_pool op = static_cast<ggml_op_pool>(opts[0]);
+    const int k0 = opts[1];
+    const int k1 = opts[2];
+    const int s0 = opts[3];
+    const int s1 = opts[4];
+    const int p0 = opts[5];
+    const int p1 = opts[6];
 
-    bool              use_mul_mat_q =  ggml_cuda_supports_mmq(src0->type)
-        && src1->type == GGML_TYPE_F32 && dst->type == GGML_TYPE_F32;
+    const int64_t IH = src0->ne[1];
+    const int64_t IW = src0->ne[0];
 
-#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+    const int64_t N = dst->ne[3];
+    const int64_t OC = dst->ne[2];
+    const int64_t OH = dst->ne[1];
+    const int64_t OW = dst->ne[0];
 
-    const bool fp16_performance_good = min_compute_capability >= CC_RDNA1;
+    const int parallel_elements = N * OC * OH * OW;
+    const int num_blocks = (parallel_elements + CUDA_POOL2D_BLOCK_SIZE - 1) / CUDA_POOL2D_BLOCK_SIZE;
+    dim3 block_nums(num_blocks);
+    pool2d_nchw_kernel<<<block_nums, CUDA_IM2COL_BLOCK_SIZE, 0, main_stream>>>(IH, IW, OH, OW, k1, k0, s1, s0, p1, p0, parallel_elements, src0_dd, dst_dd, op);
 
-#ifdef CUDA_USE_TENSOR_CORES
-    use_mul_mat_q = use_mul_mat_q && min_compute_capability < CC_RDNA3;
-#endif // CUDA_USE_TENSOR_CORES
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-#else
+static void ggml_cuda_op_im2col(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F16);
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F16 || dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    // fp16 performance is good on Volta or newer and on P100 (compute capability 6.0)
-    const bool fp16_performance_good = min_compute_capability >= CC_PASCAL && !any_pascal_with_slow_fp16;
+    const int32_t s0 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[0];
+    const int32_t s1 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[1];
+    const int32_t p0 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[2];
+    const int32_t p1 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[3];
+    const int32_t d0 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[4];
+    const int32_t d1 = ((const int32_t*)(dst->op_params))[5];
 
-    // mmvq and mmq need the __dp4a instruction which on NVIDIA is only available for CC >= 6.1
-    use_mul_mat_vec_q = use_mul_mat_vec_q && min_compute_capability >= MIN_CC_DP4A;
-    use_mul_mat_q     = use_mul_mat_q     && min_compute_capability >= MIN_CC_DP4A;
+    const bool is_2D = ((const int32_t*)(dst->op_params))[6] == 1;
 
-#ifdef CUDA_USE_TENSOR_CORES
-    // when tensor cores are available, use them for large batch size
-    // ref: https://github.com/ggerganov/llama.cpp/pull/3776
-    use_mul_mat_q     = use_mul_mat_q     && (!fp16_performance_good || src1->ne[1] <= MMQ_MAX_BATCH_SIZE);
-#endif // CUDA_USE_TENSOR_CORES
+    const int64_t IC = src1->ne[is_2D ? 2 : 1];
+    const int64_t IH = is_2D ? src1->ne[1] : 1;
+    const int64_t IW =         src1->ne[0];
 
-#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
+    const int64_t KH = is_2D ? src0->ne[1] : 1;
+    const int64_t KW =         src0->ne[0];
 
-    // if mmvq is available it's a better choice than dmmv:
-#ifndef GGML_CUDA_FORCE_DMMV
-    use_dequantize_mul_mat_vec = use_dequantize_mul_mat_vec && !use_mul_mat_vec_q;
-#endif // GGML_CUDA_FORCE_DMMV
+    const int64_t OH = is_2D ? dst->ne[2] : 1;
+    const int64_t OW =         dst->ne[1];
 
-    // debug helpers
-    //printf("src0: %8d %8d %8d %8d\n", src0->ne[0], src0->ne[1], src0->ne[2], src0->ne[3]);
-    //printf("      %8d %8d %8d %8d\n", src0->nb[0], src0->nb[1], src0->nb[2], src0->nb[3]);
-    //printf("src1: %8d %8d %8d %8d\n", src1->ne[0], src1->ne[1], src1->ne[2], src1->ne[3]);
-    //printf("      %8d %8d %8d %8d\n", src1->nb[0], src1->nb[1], src1->nb[2], src1->nb[3]);
-    //printf("src0 is contiguous %d, transposed %d, type = %s, name = %s\n", ggml_is_contiguous(src0), ggml_is_transposed(src0), ggml_type_name(src0->type), src0->name);
-    //printf("src1 is contiguous %d, transposed %d, type = %s, name = %s\n", ggml_is_contiguous(src1), ggml_is_transposed(src1), ggml_type_name(src1->type), src1->name);
+    const size_t delta_offset = src1->nb[is_2D ? 2 : 1] / 4; // nb is byte offset, src is type float32
+    const int64_t batch = src1->ne[3];
+    const size_t batch_offset = src1->nb[3] / 4; // nb is byte offset, src is type float32
 
-    if (!split && !fp16_performance_good && src0->type == GGML_TYPE_F16 && ggml_is_permuted(src0) && ggml_is_permuted(src1) && src1->ne[1] == 1) {
-        // KQ single-batch
-        ggml_cuda_mul_mat_vec_p021(src0, src1, dst);
-    } else if (!split && !fp16_performance_good && src0->type == GGML_TYPE_F16 && !ggml_is_contiguous(src0) && !ggml_is_transposed(src1) && src1->ne[1] == 1) {
-        // KQV single-batch
-        ggml_cuda_mul_mat_vec_nc(src0, src1, dst);
-    } else if (!split && fp16_performance_good && src0->type == GGML_TYPE_F16 && !ggml_is_transposed(src0) && !ggml_is_transposed(src1) && src1->ne[2]*src1->ne[3] > 1) {
-        // KQ + KQV multi-batch
-        ggml_cuda_mul_mat_batched_cublas(src0, src1, dst);
-    } else if (use_dequantize_mul_mat_vec) {
-        ggml_cuda_op_mul_mat(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_dequantize_mul_mat_vec, false);
-    } else if (use_mul_mat_vec_q) {
-        ggml_cuda_op_mul_mat(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_mul_mat_vec_q, true);
-    } else if (use_mul_mat_q) {
-        ggml_cuda_op_mul_mat(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_mul_mat_q, true);
+    if(dst->type == GGML_TYPE_F16) {
+        im2col_cuda(src1_dd, (half*) dst_dd, IW, IH, OW, OH, KW, KH, IC, batch, batch_offset, delta_offset, s0, s1, p0, p1, d0, d1, main_stream);
     } else {
-        ggml_cuda_op_mul_mat(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_mul_mat_cublas, false);
+        im2col_cuda(src1_dd, (float*) dst_dd, IW, IH, OW, OH, KW, KH, IC, batch, batch_offset, delta_offset, s0, s1, p0, p1, d0, d1, main_stream);
     }
-}
 
-#if 0
-template<typename ... Srcs>
-static __global__ void k_compute_batched_ptrs_id(
-        const void ** ptrs_src, void ** ptrs_dst,
-        int ne12, int ne13,
-        int ne23,
-        int nb02, int nb03,
-        int nb12, int nb13,
-        int nb2, int nb3,
-        int r2, int r3,
-        ggml_type src0_type, half * src0_as_f16, int64_t src0_ne,
-        const half * src1_f16, half * dst_f16,
-        const int32_t * ids, const int id,
-        Srcs... src0s) {
+    GGML_UNUSED(src0);
+    GGML_UNUSED(src0_dd);
+}
 
-    int i = ids[id];
+static void ggml_cuda_op_sum_rows(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    half * src0_f16;
-    const void * srcs_ar[] = { (const half *) src0s... };
-    if (src0_type == GGML_TYPE_F16) {
-        src0_f16 = (half *) srcs_ar[i];
-    } else {
-        src0_f16 = src0_as_f16;
-        if (threadIdx.x == 0 && threadIdx.y == 0) {
-            const to_fp16_cuda_t to_fp16 = ggml_get_to_fp16_cuda(src0_type);
-            to_fp16(srcs_ar[i], src0_f16, src0_ne, cudaStreamFireAndForget);
-        }
-    }
+    const int64_t ncols = src0->ne[0];
+    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
 
-    int i13 = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
-    int i12 = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
+    sum_rows_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ncols, nrows, main_stream);
 
-    if (i13 >= ne13 || i12 >= ne12) {
-        return;
-    }
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-    int i03 = i13 / r3;
-    int i02 = i12 / r2;
+static void ggml_cuda_op_argsort(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_I32);
 
-    ptrs_src[0*ne23 + i12 + i13*ne12] = (const char *) src0_f16 + i02*nb02   + i03*nb03;
-    ptrs_src[1*ne23 + i12 + i13*ne12] = (const char *) src1_f16 + i12*nb12/2 + i13*nb13/2;
-    ptrs_dst[0*ne23 + i12 + i13*ne12] = (      char *)  dst_f16 + i12* nb2/2 + i13* nb3/2;
-}
+    const int64_t ncols = src0->ne[0];
+    const int64_t nrows = ggml_nrows(src0);
 
-static void ggml_cuda_mul_mat_id_cublas(ggml_tensor * dst) {
-    const struct ggml_tensor * ids = dst->src[0];
-    const struct ggml_tensor * src1 = dst->src[1];
-    const struct ggml_tensor * src00 = dst->src[2];
+    enum ggml_sort_order order = (enum ggml_sort_order) dst->op_params[0];
 
-    const int id = dst->op_params[0];
+    argsort_f32_i32_cuda(src0_dd, (int *)dst_dd, ncols, nrows, order, main_stream);
 
-    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src00));
-    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src1));
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-    GGML_ASSERT(src00->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
-    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
+static void ggml_cuda_op_diag_mask_inf(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    const int64_t ne00 = src00->ne[0]; GGML_UNUSED(ne00);
-    const int64_t ne01 = src00->ne[1];
-    const int64_t ne02 = src00->ne[2];
-    const int64_t ne03 = src00->ne[3];
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
+    const int nrows0 = ggml_nrows(src0);
 
-    //const int64_t nb01 = src00->nb[1];
-    const int64_t nb02 = src00->nb[2]; GGML_UNUSED(nb02);
-    const int64_t nb03 = src00->nb[3]; GGML_UNUSED(nb03);
+    const int n_past = ((int32_t *) dst->op_params)[0];
 
-    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
-    const int64_t ne11 = src1->ne[1];
-    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
-    const int64_t ne13 = src1->ne[3];
+    diag_mask_inf_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, ne00, nrows0, ne01, n_past, main_stream);
 
-    //const int64_t nb11 = src1->nb[1];
-    const int64_t nb12 = src1->nb[2]; GGML_UNUSED(nb12);
-    const int64_t nb13 = src1->nb[3]; GGML_UNUSED(nb13);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-    const int64_t ne1 = ggml_nelements(src1);
-    const int64_t ne  = ggml_nelements(dst);
+static void ggml_cuda_op_soft_max(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-    cudaStream_t main_stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
+    GGML_ASSERT(!src1 || src1->type == GGML_TYPE_F32); // src1 contains mask and it is optional
 
-    CUBLAS_CHECK(cublasSetStream(g_cublas_handles[g_main_device], main_stream));
+    const int64_t ne00    = src0->ne[0];
+    const int64_t nrows_x = ggml_nrows(src0);
+    const int64_t nrows_y = src0->ne[1];
 
-    //ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra;
-    //void * src0_ddq = src0_extra->data_device[g_main_device];
-    //half * src0_as_f16 = (half *) src0_ddq;
+    float scale    = 1.0f;
+    float max_bias = 0.0f;
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra;
-    float * src1_ddf = (float *) src1_extra->data_device[g_main_device];
+    memcpy(&scale,    (float *) dst->op_params + 0, sizeof(float));
+    memcpy(&max_bias, (float *) dst->op_params + 1, sizeof(float));
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * dst_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) dst->extra;
-    float * dst_ddf = (float *) dst_extra->data_device[g_main_device];
+    // positions tensor
+    float * src2_dd = nullptr;
 
-    // convert src1 to fp16
-    const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src1->type);
-    GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
+    ggml_tensor * src2 = dst->src[2];
+    const bool use_src2 = src2 != nullptr;
 
-    size_t src1_as = 0;
-    half * src1_as_f16 = (half *) ggml_cuda_pool_malloc(ne1 * sizeof(half), &src1_as);
-    to_fp16_cuda(src1_ddf, src1_as_f16, ne1, main_stream);
+    if (use_src2) {
+        src2_dd = (float *)src2->data;
+    }
 
-    size_t dst_as = 0;
-    half * dst_f16 = (half *) ggml_cuda_pool_malloc(ne * sizeof(half), &dst_as);
+    soft_max_f32_cuda(src0_dd, src1 ? src1_dd : nullptr, src2_dd, dst_dd, ne00, nrows_x, nrows_y, scale, max_bias, main_stream);
+}
 
-    GGML_ASSERT(ne12 % ne02 == 0);
-    GGML_ASSERT(ne13 % ne03 == 0);
+static void ggml_cuda_op_scale(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    // broadcast factors
-    const int64_t r2 = ne12/ne02;
-    const int64_t r3 = ne13/ne03;
+    float scale;
+    memcpy(&scale, dst->op_params, sizeof(float));
 
-    const half alpha_f16 = 1.0f;
-    const half beta_f16  = 0.0f;
+    scale_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, scale, ggml_nelements(src0), main_stream);
+    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
 
-    // use cublasGemmBatchedEx
-    const int ne23 = ne12*ne13;
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-    const void ** ptrs_src = nullptr;
-          void ** ptrs_dst = nullptr;
+static void ggml_cuda_op_clamp(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst,
+    const float * src0_dd, const float * src1_dd, float * dst_dd, cudaStream_t main_stream) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F32);
+    GGML_ASSERT( dst->type == GGML_TYPE_F32);
 
-    size_t ptrs_src_s = 0;
-    size_t ptrs_dst_s = 0;
+    float min;
+    float max;
+    memcpy(&min, dst->op_params, sizeof(float));
+    memcpy(&max, (float *) dst->op_params + 1, sizeof(float));
 
-    ptrs_src = (const void **) ggml_cuda_pool_malloc(2*ne23*sizeof(void *), &ptrs_src_s);
-    ptrs_dst = (      void **) ggml_cuda_pool_malloc(1*ne23*sizeof(void *), &ptrs_dst_s);
+    clamp_f32_cuda(src0_dd, dst_dd, min, max, ggml_nelements(src0), main_stream);
+    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
 
-    int64_t src0_ne = ggml_nelements(src00);
-    half * src0_as_f16 = nullptr;
-    size_t src0_as = 0;
-    if (src00->type != GGML_TYPE_F16) {
-        src0_as_f16 = (half *) ggml_cuda_pool_malloc(src0_ne * sizeof(half), &src0_as);
-    }
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+    GGML_UNUSED(src1_dd);
+}
 
-    static_assert(GGML_MAX_SRC == 6, "GGML_MAX_SRC == 6");
-    dim3 block_dims(ne13, ne12);
-    k_compute_batched_ptrs_id<<<1, block_dims, 0, main_stream>>>(
-            ptrs_src, ptrs_dst,
-            ne12, ne13,
-            ne23,
-            ne00*ne01*sizeof(half), ne00*ne01*ne02*sizeof(half),
-            nb12, nb13,
-            dst->nb[2], dst->nb[3],
-            r2, r3,
-            src00->type, src0_as_f16, src0_ne,
-            src1_as_f16, dst_f16,
-            (const int *)((ggml_tensor_extra_gpu *)ids->extra)->data_device[g_main_device], id,
-            dst->src[2] ? (const half *)((ggml_tensor_extra_gpu *)dst->src[2]->extra)->data_device[g_main_device] : nullptr,
-            dst->src[3] ? (const half *)((ggml_tensor_extra_gpu *)dst->src[3]->extra)->data_device[g_main_device] : nullptr,
-            dst->src[4] ? (const half *)((ggml_tensor_extra_gpu *)dst->src[4]->extra)->data_device[g_main_device] : nullptr,
-            dst->src[5] ? (const half *)((ggml_tensor_extra_gpu *)dst->src[5]->extra)->data_device[g_main_device] : nullptr
-    );
+// TODO: remove this function
+static void ggml_cuda_op_flatten(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, const ggml_cuda_op_flatten_t op) {
+    GGML_ASSERT(!src0 || ggml_backend_buffer_is_cuda(src0->buffer));
+    GGML_ASSERT(!src1 || ggml_backend_buffer_is_cuda(src1->buffer));
+    GGML_ASSERT(         ggml_backend_buffer_is_cuda(dst->buffer));
+
+    // dd = data device
+    float * src0_ddf = src0 ? (float *) src0->data : nullptr;
+    float * src1_ddf = src1 ? (float *) src1->data : nullptr;
+    float *  dst_ddf = (float *) dst->data;
+
+    ggml_cuda_set_device(ctx.device);
+
+    // do the computation
+    op(ctx, src0, src1, dst, src0_ddf, src1_ddf, dst_ddf, ctx.stream());
     CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
+}
 
-    CUBLAS_CHECK(
-    cublasGemmBatchedEx(g_cublas_handles[g_main_device], CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
-            ne01, ne11, ne10,
-            &alpha_f16, (const void **) (ptrs_src + 0*ne23), CUDA_R_16F, ne00,
-                        (const void **) (ptrs_src + 1*ne23), CUDA_R_16F, ne10,
-            &beta_f16,  (      void **) (ptrs_dst + 0*ne23), CUDA_R_16F, ne01,
-            ne23,
-            CUBLAS_COMPUTE_16F,
-            CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
+static void ggml_cuda_set_peer_access(const int n_tokens, int main_device) {
+    static bool peer_access_enabled = false;
 
-    if (src0_as != 0) {
-        ggml_cuda_pool_free(src0_as_f16, src0_as);
+    const bool enable_peer_access = n_tokens <= GGML_CUDA_PEER_MAX_BATCH_SIZE;
+
+    if (peer_access_enabled == enable_peer_access) {
+        return;
     }
-    if (ptrs_src_s != 0) {
-        ggml_cuda_pool_free(ptrs_src, ptrs_src_s);
+
+#ifdef NDEBUG
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        ggml_cuda_set_device(id);
+        CUDA_CHECK(cudaDeviceSynchronize());
     }
-    if (ptrs_dst_s != 0) {
-        ggml_cuda_pool_free(ptrs_dst, ptrs_dst_s);
+
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        ggml_cuda_set_device(id);
+
+        for (int id_other = 0; id_other < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id_other) {
+            if (id == id_other) {
+                continue;
+            }
+            if (id != main_device && id_other != main_device) {
+                continue;
+            }
+
+            int can_access_peer;
+            CUDA_CHECK(cudaDeviceCanAccessPeer(&can_access_peer, id, id_other));
+            if (can_access_peer) {
+                if (enable_peer_access) {
+                    cudaError_t err = cudaDeviceEnablePeerAccess(id_other, 0);
+                    if (err != cudaErrorPeerAccessAlreadyEnabled) {
+                        CUDA_CHECK(err);
+                    }
+                } else {
+                    cudaError_t err = cudaDeviceDisablePeerAccess(id_other);
+                    if (err != cudaErrorPeerAccessNotEnabled) {
+                        CUDA_CHECK(err);
+                    }
+                }
+            }
+        }
     }
+#endif // NDEBUG
 
-    const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(GGML_TYPE_F16);
-    to_fp32_cuda(dst_f16, dst_ddf, ne, main_stream);
+    peer_access_enabled = enable_peer_access;
 
-    ggml_cuda_pool_free(src1_as_f16, src1_as);
-    ggml_cuda_pool_free(dst_f16, dst_as);
+    GGML_UNUSED(main_device);
 }
-#endif
 
-static void ggml_cuda_mul_mat_id(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-#if 0
-    ggml_cuda_mul_mat_id_cublas(dst);
-    // TODO: mmq/mmv support
-#endif
-    cudaStream_t stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
+static void ggml_cuda_op_mul_mat(
+    ggml_backend_cuda_context & ctx,
+    const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst, ggml_cuda_op_mul_mat_t op,
+    const bool convert_src1_to_q8_1) {
 
-    const size_t nb11 = src1->nb[1];
-    const size_t nb1  =  dst->nb[1];
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
+    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
+    const int64_t ne03 = src0->ne[3];
 
-    const struct ggml_tensor * ids = src0;
-    const int32_t id = ((int32_t *) dst->op_params)[0];
-    const int32_t n_as = ((int32_t *) dst->op_params)[1];
+    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
+    const int64_t ne11 = src1->ne[1];
+    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
+    const int64_t ne13 = src1->ne[3];
+    const int64_t nrows1 = ggml_nrows(src1);
 
-    std::vector<char> ids_host(ggml_nbytes(ids));
-    const char * ids_dev = (const char *)((const ggml_tensor_extra_gpu *)ids->extra)->data_device[g_main_device];
-    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(ids_host.data(), ids_dev, ggml_nbytes(ids), cudaMemcpyDeviceToHost, stream));
-    CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(stream));
+    GGML_ASSERT(ne03 == ne13);
+
+    const int64_t ne0 = dst->ne[0];
+    const int64_t ne1 = dst->ne[1];
 
-    const ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = (const ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra;
-    const ggml_tensor_extra_gpu * dst_extra = (const ggml_tensor_extra_gpu *) dst->extra;
+    const int nb2 = dst->nb[2];
+    const int nb3 = dst->nb[3];
 
-    ggml_tensor_extra_gpu src1_row_extra;
-    ggml_tensor_extra_gpu dst_row_extra;
+    GGML_ASSERT(ggml_backend_buffer_is_cuda(dst->buffer));
+    GGML_ASSERT(ggml_backend_buffer_is_cuda(src1->buffer));
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * src1_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *) src1->buffer->context;
+    ggml_backend_cuda_buffer_context * dst_ctx  = (ggml_backend_cuda_buffer_context *) dst->buffer->context;
 
-    ggml_tensor src1_row = *src1;
-    ggml_tensor dst_row = *dst;
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32 || (src1->ne[2] == 1 && src1->ne[3] == 1));
 
-    src1_row.backend = GGML_BACKEND_TYPE_GPU;
-    dst_row.backend  = GGML_BACKEND_TYPE_GPU;
+    GGML_ASSERT(ne12 >= ne02 && ne12 % ne02 == 0);
 
-    src1_row.extra = &src1_row_extra;
-    dst_row.extra = &dst_row_extra;
+    const int64_t i02_divisor = ne12 / ne02;
 
-    char * src1_original = (char *) src1_extra->data_device[g_main_device];
-    char * dst_original  = (char *)  dst_extra->data_device[g_main_device];
+    const size_t src0_ts = ggml_type_size(src0->type);
+    const size_t src0_bs = ggml_blck_size(src0->type);
+    const size_t q8_1_ts = sizeof(block_q8_1);
+    const size_t q8_1_bs = QK8_1;
 
-    if (src1->ne[1] == 1) {
-        for (int64_t i01 = 0; i01 < ids->ne[1]; i01++) {
-            const int32_t row_id = *(const int32_t *) (ids_host.data() + i01*ids->nb[1] + id*ids->nb[0]);
+    const bool src0_is_contiguous = ggml_is_contiguous(src0);
+    const bool src1_is_contiguous = ggml_is_contiguous(src1);
 
-            GGML_ASSERT(row_id >= 0 && row_id < n_as);
+    const int64_t src1_padded_col_size = GGML_PAD(ne10, MATRIX_ROW_PADDING);
 
-            const struct ggml_tensor * src0_row = dst->src[row_id + 2];
+    const bool split = ggml_backend_buffer_is_cuda_split(src0->buffer);
+    GGML_ASSERT(!(split && ne02 > 1));
+    GGML_ASSERT(!(split && ne03 > 1));
+    GGML_ASSERT(!(split && ne02 < ne12));
 
-            src1_row_extra.data_device[g_main_device] = src1_original + i01*src1->nb[1];
-            src1_row.data = (char *) src1->data + i01*src1->nb[1]; // TODO why is this set?
+    ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra = split ? (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra : nullptr;
 
-            dst_row_extra.data_device[g_main_device] = dst_original + i01*dst->nb[1];
-            dst_row.data = (char *) dst->data + i01*dst->nb[1]; // TODO why is this set?
 
-            ggml_cuda_mul_mat(src0_row, &src1_row, &dst_row);
-        }
-    } else {
-        cuda_pool_alloc<char> src1_contiguous(sizeof(float)*ggml_nelements(src1));
-        cuda_pool_alloc<char>  dst_contiguous(sizeof(float)*ggml_nelements(dst));
+    std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> tensor_split;
+    if (split) {
+        ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *) src0->buffer->buft->context;
+        tensor_split = buft_ctx->tensor_split;
+    }
 
-        src1_row_extra.data_device[g_main_device] = src1_contiguous.get();
-        dst_row_extra.data_device[g_main_device]  =  dst_contiguous.get();
+    struct dev_data {
+        ggml_cuda_pool_alloc<char>  src0_dd_alloc;
+        ggml_cuda_pool_alloc<float> src1_ddf_alloc;
+        ggml_cuda_pool_alloc<char>  src1_ddq_alloc;
+        ggml_cuda_pool_alloc<float>   dst_dd_alloc;
 
-        for (int32_t row_id = 0; row_id < n_as; ++row_id) {
-            const struct ggml_tensor * src0_row = dst->src[row_id + 2];
+        char  *  src0_dd = nullptr;
+        float * src1_ddf = nullptr; // float
+        char  * src1_ddq = nullptr; // q8_1
+        float *   dst_dd = nullptr;
 
-            int64_t num_src1_rows = 0;
-            for (int64_t i01 = 0; i01 < ids->ne[1]; i01++) {
-                const int32_t row_id_i = *(const int32_t *) (ids_host.data() + i01*ids->nb[1] + id*ids->nb[0]);
+        int64_t  row_low;
+        int64_t row_high;
+    };
 
-                if (row_id_i != row_id) {
-                    continue;
-                }
+    dev_data dev[GGML_CUDA_MAX_DEVICES];
 
-                GGML_ASSERT(row_id >= 0 && row_id < n_as);
+    int used_devices = 0;
 
-                CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(src1_contiguous.get() + num_src1_rows*nb11, src1_original + i01*nb11,
-                                        nb11, cudaMemcpyDeviceToDevice, stream));
-                num_src1_rows++;
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        // by default, use all rows
+        dev[id].row_low  = 0;
+        dev[id].row_high = ne01;
+
+        // for multi GPU, get the row boundaries from tensor split
+        // and round to mul_mat_q tile sizes
+        if (split) {
+            const int64_t rounding = get_row_rounding(src0->type, tensor_split);
+
+            if (id != 0) {
+                dev[id].row_low  = ne01*tensor_split[id];
+                if (dev[id].row_low < ne01) {
+                    dev[id].row_low -= dev[id].row_low % rounding;
+                }
             }
 
-            if (num_src1_rows == 0) {
-                continue;
+            if (id != ggml_backend_cuda_get_device_count() - 1) {
+                dev[id].row_high  = ne01*tensor_split[id + 1];
+                if (dev[id].row_high < ne01) {
+                    dev[id].row_high -= dev[id].row_high % rounding;
+                }
             }
+        }
+    }
 
-            src1_row.ne[1] = num_src1_rows;
-            dst_row.ne[1] = num_src1_rows;
+    for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+        if ((!split && id != ctx.device) || dev[id].row_low == dev[id].row_high) {
+            continue;
+        }
 
-            src1_row.nb[1] = nb11;
-            src1_row.nb[2] = num_src1_rows*nb11;
-            src1_row.nb[3] = num_src1_rows*nb11;
+        used_devices++;
 
-            dst_row.nb[1] = nb1;
-            dst_row.nb[2] = num_src1_rows*nb1;
-            dst_row.nb[3] = num_src1_rows*nb1;
+        const bool src1_on_device = id == src1_ctx->device;
+        const bool  dst_on_device = id == dst_ctx->device;
 
-            ggml_cuda_mul_mat(src0_row, &src1_row, &dst_row);
+        ggml_cuda_set_device(id);
+        cudaStream_t stream = ctx.stream(id, 0);
 
-            num_src1_rows = 0;
-            for (int64_t i01 = 0; i01 < ids->ne[1]; i01++) {
-                const int32_t row_id_i = *(const int32_t *) (ids_host.data() + i01*ids->nb[1] + id*ids->nb[0]);
+        if (src0_is_contiguous) {
+            dev[id].src0_dd = split ? (char *) src0_extra->data_device[id] : (char *) src0->data;
+        } else {
+            dev[id].src0_dd = dev[id].src0_dd_alloc.alloc(ctx.pool(id), ggml_nbytes(src0));
+        }
 
-                if (row_id_i != row_id) {
-                    continue;
-                }
+        if (src1_on_device && src1_is_contiguous) {
+            dev[id].src1_ddf = (float *) src1->data;
+        } else {
+            dev[id].src1_ddf = dev[id].src1_ddf_alloc.alloc(ctx.pool(id), ggml_nelements(src1));
+        }
 
-                GGML_ASSERT(row_id >= 0 && row_id < n_as);
+        if (convert_src1_to_q8_1) {
+            dev[id].src1_ddq = dev[id].src1_ddq_alloc.alloc(ctx.pool(id), nrows1*src1_padded_col_size*q8_1_ts/q8_1_bs);
 
-                CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dst_original + i01*nb1, dst_contiguous.get() + num_src1_rows*nb1,
-                                        nb1, cudaMemcpyDeviceToDevice, stream));
-                num_src1_rows++;
+            if (src1_on_device && src1_is_contiguous) {
+                quantize_row_q8_1_cuda(dev[id].src1_ddf, dev[id].src1_ddq, ne10, nrows1, src1_padded_col_size, stream);
+                CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
             }
         }
+
+        if (dst_on_device) {
+            dev[id].dst_dd = (float *) dst->data;
+        } else {
+            const size_t size_dst_ddf = split ? (dev[id].row_high - dev[id].row_low)*ne1 : ggml_nelements(dst);
+            dev[id].dst_dd = dev[id].dst_dd_alloc.alloc(ctx.pool(id), size_dst_ddf);
+        }
     }
-}
 
-static void ggml_cuda_scale(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_scale);
-}
+    // if multiple devices are used they need to wait for the main device
+    // here an event is recorded that signals that the main device has finished calculating the input data
+    if (split && used_devices > 1) {
+        ggml_cuda_set_device(ctx.device);
+        CUDA_CHECK(cudaEventRecord(src0_extra->events[ctx.device][0], ctx.stream()));
+    }
 
-static void ggml_cuda_clamp(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_clamp);
-}
+    const int64_t src1_col_stride = split && used_devices > 1 ? MUL_MAT_SRC1_COL_STRIDE : ne11;
+    for (int64_t src1_col_0 = 0; src1_col_0 < ne11; src1_col_0 += src1_col_stride) {
+        const int64_t is = split ? (src1_col_0/src1_col_stride) % GGML_CUDA_MAX_STREAMS : 0;
+        const int64_t src1_ncols = src1_col_0 + src1_col_stride > ne11 ? ne11 - src1_col_0 : src1_col_stride;
 
-static void ggml_cuda_cpy(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    const int64_t ne = ggml_nelements(src0);
-    GGML_ASSERT(ne == ggml_nelements(src1));
+        for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+            if ((!split && id != ctx.device) || dev[id].row_low == dev[id].row_high) {
+                continue;
+            }
 
-    GGML_ASSERT(src0->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU);
-    GGML_ASSERT(src1->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU);
+            const bool src1_on_device = id == src1_ctx->device;
+            const bool  dst_on_device = id == dst_ctx->device;
+            const int64_t row_diff = dev[id].row_high - dev[id].row_low;
 
-    GGML_ASSERT(ggml_nbytes(src0) <= INT_MAX);
-    GGML_ASSERT(ggml_nbytes(src1) <= INT_MAX);
+            ggml_cuda_set_device(id);
+            cudaStream_t stream = ctx.stream(id, is);
 
-    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
-    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
-    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
+            // wait for main GPU data if necessary
+            if (split && (id != ctx.device || is != 0)) {
+                CUDA_CHECK(cudaStreamWaitEvent(stream, src0_extra->events[ctx.device][0], 0));
+            }
 
-    //GGML_ASSERT(src0->ne[3] == 1);
+            for (int64_t i0 = 0; i0 < ne13*ne12; ++i0) {
+                const int64_t i03 = i0 / ne12;
+                const int64_t i02 = i0 % ne12;
 
-    const int64_t nb00 = src0->nb[0];
-    const int64_t nb01 = src0->nb[1];
-    const int64_t nb02 = src0->nb[2];
-    const int64_t nb03 = src0->nb[3];
+                const size_t src1_ddq_i_offset = (i0*ne11 + src1_col_0) * src1_padded_col_size*q8_1_ts/q8_1_bs;
+
+                // for split tensors the data begins at i0 == i0_offset_low
+                char  *  src0_dd_i =  dev[id].src0_dd + (i0/i02_divisor) * (ne01*ne00*src0_ts)/src0_bs;
+                float * src1_ddf_i = dev[id].src1_ddf + (i0*ne11 + src1_col_0) * ne10;
+                char  * src1_ddq_i = dev[id].src1_ddq +  src1_ddq_i_offset;
+                float *   dst_dd_i =   dev[id].dst_dd + (i0*ne1  + src1_col_0) * (dst_on_device ? ne0 : row_diff);
 
-    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
-    const int64_t ne11 = src1->ne[1];
-    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
+                // the main device memory buffer can be on VRAM scratch, with space for all partial results
+                // in that case an offset on dst_ddf_i is needed
+                if (id == ctx.device) {
+                    dst_dd_i += dev[id].row_low; // offset is 0 if no tensor split
+                }
 
-    //GGML_ASSERT(src1->ne[3] == 1);
+                // copy src0, src1 to device if necessary
+                if (src1_is_contiguous) {
+                    if (id != ctx.device) {
+                        if (convert_src1_to_q8_1) {
+                            char * src1_ddq_i_source = dev[ctx.device].src1_ddq + src1_ddq_i_offset;
+                            CUDA_CHECK(cudaMemcpyPeerAsync(src1_ddq_i, id, src1_ddq_i_source, ctx.device,
+                                                            src1_ncols*src1_padded_col_size*q8_1_ts/q8_1_bs, stream));
+                        } else {
+                            float * src1_ddf_i_source = (float *) src1->data;
+                            src1_ddf_i_source += (i0*ne11 + src1_col_0) * ne10;
+                            CUDA_CHECK(cudaMemcpyPeerAsync(src1_ddf_i, id, src1_ddf_i_source, ctx.device,
+                                                            src1_ncols*ne10*sizeof(float), stream));
+                        }
+                    }
+                } else if (src1_on_device && !src1_is_contiguous) {
+                    CUDA_CHECK(ggml_cuda_cpy_tensor_2d(
+                                src1_ddf_i, src1, i03, i02, src1_col_0, src1_col_0+src1_ncols, stream));
+                } else {
+                    GGML_ASSERT(false);
+                }
 
-    const int64_t nb10 = src1->nb[0];
-    const int64_t nb11 = src1->nb[1];
-    const int64_t nb12 = src1->nb[2];
-    const int64_t nb13 = src1->nb[3];
+                if (convert_src1_to_q8_1 && !src1_is_contiguous) {
+                    quantize_row_q8_1_cuda(src1_ddf_i, src1_ddq_i, ne10, src1_ncols, src1_padded_col_size, stream);
+                    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
+                }
 
-    ggml_cuda_set_device(g_main_device);
-    cudaStream_t main_stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
+                if (src1_col_0 == 0 && !src0_is_contiguous && i02 % i02_divisor == 0) {
+                    CUDA_CHECK(ggml_cuda_cpy_tensor_2d(src0_dd_i, src0, i03, i02/i02_divisor, dev[id].row_low, dev[id].row_high, stream));
+                }
 
-    const ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra;
-    const ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra;
+                // do the computation
+                op(ctx, src0, src1, dst, src0_dd_i, src1_ddf_i, src1_ddq_i, dst_dd_i,
+                    dev[id].row_low, dev[id].row_high, src1_ncols, src1_padded_col_size, stream);
+                CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
 
-    char * src0_ddc = (char *) src0_extra->data_device[g_main_device];
-    char * src1_ddc = (char *) src1_extra->data_device[g_main_device];
+                // copy dst to host or other device if necessary
+                if (!dst_on_device) {
+                    void * dst_off_device = dst->data;
+                    if (split) {
+                        // src0 = weight matrix is saved as a transposed matrix for better memory layout.
+                        // dst is NOT transposed.
+                        // The outputs of matrix matrix multiplications can therefore NOT simply be concatenated for >1 GPU.
+                        // Instead they need to be copied to the correct slice in ne0 = dst row index.
+                        // If dst is a vector with ne0 == 1 then you don't have to do this but it still produces correct results.
+                        float * dhf_dst_i = (float *) ((char *) dst_off_device + i02*nb2 + i03*nb3);
+                        GGML_ASSERT(dst->nb[1] == ne0*sizeof(float));
+                        dhf_dst_i += src1_col_0*ne0 + dev[id].row_low;
+#if !defined(GGML_USE_HIPBLAS)
+                        // cudaMemcpy2DAsync may fail with copies between vmm pools of different devices
+                        cudaMemcpy3DPeerParms p = {};
+                        p.dstDevice = ctx.device;
+                        p.dstPtr = make_cudaPitchedPtr(dhf_dst_i, ne0*sizeof(float), row_diff, src1_ncols);
+                        p.srcDevice = id;
+                        p.srcPtr = make_cudaPitchedPtr(dst_dd_i, row_diff*sizeof(float), row_diff, src1_ncols);
+                        p.extent = make_cudaExtent(row_diff*sizeof(float), src1_ncols, 1);
+                        CUDA_CHECK(cudaMemcpy3DPeerAsync(&p, stream));
+#else
+                        // HIP does not support cudaMemcpy3DPeerAsync or vmm pools
+                        CUDA_CHECK(cudaMemcpy2DAsync(dhf_dst_i, ne0*sizeof(float),
+                                                        dst_dd_i, row_diff*sizeof(float),
+                                                        row_diff*sizeof(float), src1_ncols,
+                                                        cudaMemcpyDeviceToDevice, stream));
+#endif
+                    } else {
+                        float * dhf_dst_i = (float *) ((char *) dst_off_device + i02*nb2 + i03*nb3);
+                        GGML_ASSERT(dst->nb[1] == ne0*sizeof(float));
+                        dhf_dst_i += src1_col_0*ne0;
+                        CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dhf_dst_i, dst_dd_i, src1_ncols*ne0*sizeof(float), cudaMemcpyDeviceToDevice, stream));
+                    }
+                }
 
-    if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_F32) {
-        ggml_cpy_f32_f32_cuda (src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
-    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_F16) {
-        ggml_cpy_f32_f16_cuda (src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
-    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_Q8_0) {
-        ggml_cpy_f32_q8_0_cuda(src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
-    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_Q4_0) {
-        ggml_cpy_f32_q4_0_cuda(src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
-    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_Q4_1) {
-        ggml_cpy_f32_q4_1_cuda(src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
-    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16 && src1->type == GGML_TYPE_F16) {
-        ggml_cpy_f16_f16_cuda (src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
-    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16 && src1->type == GGML_TYPE_F32) {
-        ggml_cpy_f16_f32_cuda (src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
-    } else {
-        fprintf(stderr, "%s: unsupported type combination (%s to %s)\n", __func__,
-                ggml_type_name(src0->type), ggml_type_name(src1->type));
-        GGML_ASSERT(false);
+                // add event for the main device to wait on until other device is done
+                if (split && (id != ctx.device || is != 0)) {
+                    CUDA_CHECK(cudaEventRecord(src0_extra->events[id][is], stream));
+                }
+            }
+        }
     }
 
-    (void) dst;
-}
+    // main device waits for all other devices to be finished
+    if (split && ggml_backend_cuda_get_device_count() > 1) {
+        int64_t is_max = (ne11 + MUL_MAT_SRC1_COL_STRIDE - 1) / MUL_MAT_SRC1_COL_STRIDE;
+        is_max = is_max <= GGML_CUDA_MAX_STREAMS ? is_max : GGML_CUDA_MAX_STREAMS;
 
-static void ggml_cuda_dup(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    // TODO: why do we pass dst as src1 here?
-    ggml_cuda_cpy(src0, dst, nullptr);
-    (void) src1;
+        ggml_cuda_set_device(ctx.device);
+        for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+            if (dev[id].row_low == dev[id].row_high) {
+                continue;
+            }
+            for (int64_t is = 0; is < is_max; ++is) {
+                CUDA_CHECK(cudaStreamWaitEvent(ctx.stream(), src0_extra->events[id][is], 0));
+            }
+        }
+    }
 }
 
-static void ggml_cuda_diag_mask_inf(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_diag_mask_inf);
+static void ggml_cuda_repeat(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_repeat);
 }
 
-static void ggml_cuda_soft_max(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_soft_max);
+static void ggml_cuda_get_rows(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_get_rows);
 }
 
-static void ggml_cuda_rope(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    GGML_ASSERT(ggml_is_contiguous(src0)); // TODO: this restriction is temporary until non-cont support is implemented
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_rope);
+static void ggml_cuda_add(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_add);
 }
 
-static void ggml_cuda_alibi(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_alibi);
+static void ggml_cuda_acc(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_acc);
 }
 
-static void ggml_cuda_pool2d(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_pool2d);
+static void ggml_cuda_mul(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_mul);
 }
 
-static void ggml_cuda_im2col(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_im2col);
+static void ggml_cuda_div(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_div);
 }
 
-static void ggml_cuda_sum_rows(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    GGML_ASSERT(ggml_is_contiguous(src0));
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_sum_rows);
+static void ggml_cuda_gelu(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_gelu);
 }
 
-static void ggml_cuda_argsort(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    GGML_ASSERT(ggml_is_contiguous(src0));
-    ggml_cuda_op_flatten(src0, src1, dst, ggml_cuda_op_argsort);
+static void ggml_cuda_silu(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_silu);
 }
 
-static void ggml_cuda_nop(const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
-    (void) src0;
-    (void) src1;
-    (void) dst;
+static void ggml_cuda_gelu_quick(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_gelu_quick);
 }
 
-static size_t ggml_nbytes_split(const struct ggml_tensor * tensor, int nrows_split) {
-    static_assert(GGML_MAX_DIMS == 4, "GGML_MAX_DIMS is not 4 - update this function");
-
-    return nrows_split*ggml_row_size(tensor->type, tensor->ne[0]);
+static void ggml_cuda_tanh(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_tanh);
 }
 
-static void ggml_cuda_set_main_device(const int main_device) {
-    if (main_device >= g_device_count) {
-        fprintf(stderr, "warning: cannot set main_device=%d because there are only %d devices. Using device %d instead.\n",
-                main_device, g_device_count, g_main_device);
-        return;
-    }
-
-    if (g_main_device != main_device && g_device_count > 1) {
-        g_main_device = main_device;
-        //cudaDeviceProp prop;
-        //CUDA_CHECK(cudaGetDeviceProperties(&prop, g_main_device));
-        //fprintf(stderr, "%s: using device %d (%s) as main device\n", __func__, g_main_device, prop.name);
-    }
+static void ggml_cuda_relu(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_relu);
 }
 
-static bool ggml_cuda_compute_forward(struct ggml_tensor * tensor) {
-    if (!g_cublas_loaded) return false;
-
-    if (tensor->op == GGML_OP_MUL_MAT) {
-        if (tensor->src[0]->ne[3] != tensor->src[1]->ne[3]) {
-#ifndef NDEBUG
-            fprintf(stderr, "%s: cannot compute %s: src0->ne[3] = %" PRId64 ", src1->ne[3] = %" PRId64 " - fallback to CPU\n", __func__, tensor->name, tensor->src[0]->ne[3], tensor->src[1]->ne[3]);
-#endif
-            return false;
-        }
-    }
-
-    ggml_cuda_func_t func;
+static void ggml_cuda_hardsigmoid(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_hardsigmoid);
+}
 
-    switch (tensor->op) {
-        case GGML_OP_REPEAT:
-            func = ggml_cuda_repeat;
-            break;
-        case GGML_OP_GET_ROWS:
-            func = ggml_cuda_get_rows;
-            break;
-        case GGML_OP_DUP:
-            func = ggml_cuda_dup;
-            break;
-        case GGML_OP_ADD:
-            func = ggml_cuda_add;
-            break;
-        case GGML_OP_ACC:
-            func = ggml_cuda_acc;
-            break;
-        case GGML_OP_MUL:
-            func = ggml_cuda_mul;
-            break;
-        case GGML_OP_DIV:
-            func = ggml_cuda_div;
-            break;
-        case GGML_OP_UNARY:
-            switch (ggml_get_unary_op(tensor)) {
-                case GGML_UNARY_OP_GELU:
-                    func = ggml_cuda_gelu;
-                    break;
-                case GGML_UNARY_OP_SILU:
-                    func = ggml_cuda_silu;
-                    break;
-                case GGML_UNARY_OP_GELU_QUICK:
-                    func = ggml_cuda_gelu_quick;
-                    break;
-                case GGML_UNARY_OP_TANH:
-                    func = ggml_cuda_tanh;
-                    break;
-                case GGML_UNARY_OP_RELU:
-                    func = ggml_cuda_relu;
-                    break;
-                case GGML_UNARY_OP_HARDSIGMOID:
-                    func = ggml_cuda_hardsigmoid;
-                    break;
-                case GGML_UNARY_OP_HARDSWISH:
-                    func = ggml_cuda_hardswish;
-                    break;
-                default:
-                    return false;
-            }
-            break;
-        case GGML_OP_NORM:
-            func = ggml_cuda_norm;
-            break;
-        case GGML_OP_GROUP_NORM:
-            func = ggml_cuda_group_norm;
-            break;
-        case GGML_OP_CONCAT:
-            func = ggml_cuda_concat;
-            break;
-        case GGML_OP_UPSCALE:
-            func = ggml_cuda_upscale;
-            break;
-        case GGML_OP_PAD:
-            func = ggml_cuda_pad;
-            break;
-        case GGML_OP_ARANGE:
-            func = ggml_cuda_arange;
-            break;
-        case GGML_OP_TIMESTEP_EMBEDDING:
-            func = ggml_cuda_timestep_embedding;
-            break;
-        case GGML_OP_LEAKY_RELU:
-            func = ggml_cuda_leaky_relu;
-            break;
-        case GGML_OP_RMS_NORM:
-            func = ggml_cuda_rms_norm;
-            break;
-        case GGML_OP_MUL_MAT:
-            func = ggml_cuda_mul_mat;
-            break;
-        case GGML_OP_MUL_MAT_ID:
-            func = ggml_cuda_mul_mat_id;
-            break;
-        case GGML_OP_SCALE:
-            func = ggml_cuda_scale;
-            break;
-        case GGML_OP_SQR:
-            func = ggml_cuda_sqr;
-            break;
-        case GGML_OP_CLAMP:
-            func = ggml_cuda_clamp;
-            break;
-        case GGML_OP_CPY:
-            func = ggml_cuda_cpy;
-            break;
-        case GGML_OP_CONT:
-            func = ggml_cuda_dup;
-            break;
-        case GGML_OP_NONE:
-        case GGML_OP_RESHAPE:
-        case GGML_OP_VIEW:
-        case GGML_OP_PERMUTE:
-        case GGML_OP_TRANSPOSE:
-            func = ggml_cuda_nop;
-            break;
-        case GGML_OP_DIAG_MASK_INF:
-            func = ggml_cuda_diag_mask_inf;
-            break;
-        case GGML_OP_SOFT_MAX:
-            func = ggml_cuda_soft_max;
-            break;
-        case GGML_OP_ROPE:
-            func = ggml_cuda_rope;
-            break;
-        case GGML_OP_ALIBI:
-            func = ggml_cuda_alibi;
-            break;
-        case GGML_OP_IM2COL:
-            func = ggml_cuda_im2col;
-            break;
-        case GGML_OP_POOL_2D:
-            func = ggml_cuda_pool2d;
-            break;
-        case GGML_OP_SUM_ROWS:
-            func = ggml_cuda_sum_rows;
-            break;
-        case GGML_OP_ARGSORT:
-            func = ggml_cuda_argsort;
-            break;
-        default:
-            return false;
-    }
+static void ggml_cuda_hardswish(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_hardswish);
+}
+static void ggml_cuda_leaky_relu(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_leaky_relu);
+}
 
-    if (tensor->src[0] != nullptr && tensor->src[0]->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT) {
-        ggml_cuda_set_peer_access(tensor->src[1]->ne[1]);
-    }
+static void ggml_cuda_sqr(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_sqr);
+}
 
-    func(tensor->src[0], tensor->src[1], tensor);
-    return true;
+static void ggml_cuda_norm(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_norm);
 }
 
-static int ggml_cuda_get_device_count() {
-    int device_count;
-    if (cudaGetDeviceCount(&device_count) != cudaSuccess) {
-        return 0;
-    }
-    return device_count;
+static void ggml_cuda_group_norm(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_group_norm);
 }
 
-static void ggml_cuda_get_device_description(int device, char * description, size_t description_size) {
-    cudaDeviceProp prop;
-    CUDA_CHECK(cudaGetDeviceProperties(&prop, device));
-    snprintf(description, description_size, "%s", prop.name);
+static void ggml_cuda_concat(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_concat);
 }
 
-////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+static void ggml_cuda_upscale(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_upscale);
+}
 
-// backend interface
+static void ggml_cuda_pad(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_pad);
+}
 
-#define UNUSED GGML_UNUSED
+static void ggml_cuda_arange(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_arange);
+}
 
-struct ggml_backend_cuda_context {
-    explicit ggml_backend_cuda_context(int device) :
-        device(device),
-        name(GGML_CUDA_NAME + std::to_string(device)) {
-    }
+static void ggml_cuda_timestep_embedding(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_timestep_embedding);
+}
 
-    ~ggml_backend_cuda_context() {
-        if (copy_event != nullptr) {
-            CUDA_CHECK(cudaEventDestroy(copy_event));
-        }
-    }
+static void ggml_cuda_rms_norm(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_rms_norm);
+}
 
-    int device;
-    std::string name;
-    cudaEvent_t copy_event = nullptr;
-};
+static void ggml_cuda_mul_mat_vec_p021(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst){
+    GGML_ASSERT(ggml_is_permuted(src0) && ggml_is_permuted(src1));
+    GGML_ASSERT(ggml_backend_buffer_is_cuda(src0->buffer));
+    GGML_ASSERT(src0->nb[0] <= src0->nb[1] && src0->nb[2] <= src0->nb[3]); // 0213 permutation
+    GGML_ASSERT(src1->nb[0] <= src1->nb[1] && src1->nb[2] <= src1->nb[3]); // 0213 permutation
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F16);
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
 
-// cuda buffer
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
+    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
 
-struct ggml_backend_cuda_buffer_context {
-    int device;
-    void * dev_ptr = nullptr;
-    ggml_tensor_extra_gpu * temp_tensor_extras = nullptr;
-    size_t temp_tensor_extra_index = 0;
-    std::string name;
+    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
 
-    ggml_backend_cuda_buffer_context(int device, void * dev_ptr) :
-        device(device), dev_ptr(dev_ptr),
-        name(GGML_CUDA_NAME + std::to_string(device)) {
-    }
+    ggml_cuda_set_device(ctx.device);
+    cudaStream_t main_stream = ctx.stream();
 
-    ~ggml_backend_cuda_buffer_context() {
-        delete[] temp_tensor_extras;
-    }
+    void  * src0_ddq = src0->data;
+    float * src1_ddf = (float *) src1->data;
+    float * dst_ddf  = (float *) dst->data;
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * ggml_cuda_alloc_temp_tensor_extra() {
-        // TODO: remove GGML_CUDA_MAX_NODES, allocate dynamically and reuse in backend_buffer_reset
-        if (temp_tensor_extras == nullptr) {
-            temp_tensor_extras = new ggml_tensor_extra_gpu[GGML_CUDA_MAX_NODES];
-        }
+    ggml_mul_mat_p021_f16_f32_cuda(src0_ddq, src1_ddf, dst_ddf, ne00, ne01, ne02, ne12, main_stream);
+}
 
-        size_t alloc_index = temp_tensor_extra_index;
-        temp_tensor_extra_index = (temp_tensor_extra_index + 1) % GGML_CUDA_MAX_NODES;
-        ggml_tensor_extra_gpu * extra = &temp_tensor_extras[alloc_index];
-        memset(extra, 0, sizeof(*extra));
+static void ggml_cuda_mul_mat_vec_nc(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst){
+    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src0));
+    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src1));
+    GGML_ASSERT(!ggml_is_permuted(src0));
+    GGML_ASSERT(ggml_backend_buffer_is_cuda(src0->buffer));
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F16);
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
 
-        return extra;
-    }
-};
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
+    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
 
-GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_buffer_get_name(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
-    return ctx->name.c_str();
-}
+    const int64_t nb01 = src0->nb[1];
+    const int64_t nb02 = src0->nb[2];
 
-GGML_CALL static bool ggml_backend_buffer_is_cuda(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    return buffer->iface.get_name == ggml_backend_cuda_buffer_get_name;
-}
+    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_free_buffer(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
-    CUDA_CHECK(cudaFree(ctx->dev_ptr));
-    delete ctx;
-}
+    ggml_cuda_set_device(ctx.device);
+    cudaStream_t main_stream = ctx.stream();
 
-GGML_CALL static void * ggml_backend_cuda_buffer_get_base(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
-    return ctx->dev_ptr;
+    void  * src0_ddq = src0->data;
+    float * src1_ddf = (float *) src1->data;
+    float * dst_ddf  = (float *) dst->data;
+
+    const int64_t row_stride_x = nb01 / sizeof(half);
+    const int64_t channel_stride_x = nb02 / sizeof(half);
+
+    ggml_mul_mat_vec_nc_f16_f32_cuda(src0_ddq, src1_ddf, dst_ddf, ne00, ne01, row_stride_x, ne02, ne12, channel_stride_x, main_stream);
 }
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_init_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, ggml_tensor * tensor) {
-    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
+static __global__ void k_compute_batched_ptrs(
+        const half * src0_as_f16, const half * src1_as_f16, char * dst,
+        const void ** ptrs_src, void ** ptrs_dst,
+        int64_t ne12, int64_t ne13,
+        int64_t ne23,
+        size_t  nb02, size_t  nb03,
+        size_t  nb12, size_t  nb13,
+        size_t  nbd2, size_t  nbd3,
+        int64_t r2,   int64_t r3) {
+    int64_t i13 = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
+    int64_t i12 = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
 
-    if (tensor->view_src != NULL && tensor->view_offs == 0) {
-        assert(tensor->view_src->buffer->buft == buffer->buft);
-        tensor->backend = tensor->view_src->backend;
-        tensor->extra = tensor->view_src->extra;
+    if (i13 >= ne13 || i12 >= ne12) {
         return;
     }
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * extra = ctx->ggml_cuda_alloc_temp_tensor_extra();
+    int64_t i03 = i13 / r3;
+    int64_t i02 = i12 / r2;
 
-    extra->data_device[ctx->device] = tensor->data;
+    ptrs_src[0*ne23 + i12 + i13*ne12] = (const char *) src0_as_f16 + i02*nb02 + i03*nb03;
+    ptrs_src[1*ne23 + i12 + i13*ne12] = (const char *) src1_as_f16 + i12*nb12 + i13*nb13;
+    ptrs_dst[0*ne23 + i12 + i13*ne12] = (      char *)         dst + i12*nbd2 + i13*nbd3;
+}
 
-    tensor->backend = GGML_BACKEND_TYPE_GPU;
-    tensor->extra = extra;
+static void ggml_cuda_mul_mat_batched_cublas(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src0));
+    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src1));
 
-    if (ggml_is_quantized(tensor->type)) {
-        // initialize padding to 0 to avoid possible NaN values
-        size_t original_size = ggml_nbytes(tensor);
-        size_t padded_size = ggml_backend_buft_get_alloc_size(buffer->buft, tensor);
+    GGML_ASSERT(ggml_backend_buffer_is_cuda(src0->buffer));
+    GGML_ASSERT(src0->type == GGML_TYPE_F16);
 
-        if (padded_size > original_size && tensor->view_src == nullptr) {
-            ggml_cuda_set_device(ctx->device);
-            CUDA_CHECK(cudaMemset((char *)tensor->data + original_size, 0, padded_size - original_size));
-        }
+    GGML_TENSOR_BINARY_OP_LOCALS
+
+    const int64_t ne_dst = ggml_nelements(dst);
+
+    ggml_cuda_set_device(ctx.device);
+    cudaStream_t main_stream = ctx.stream();
+
+    CUBLAS_CHECK(cublasSetStream(ctx.cublas_handle(), main_stream));
+
+    void * src0_ddq = src0->data;
+    half * src0_f16 = (half *) src0_ddq;
+    float * src1_ddf = (float *) src1->data;
+    float * dst_ddf  = (float *) dst->data;
+
+    // convert src1 to fp16
+    ggml_cuda_pool_alloc<half> src1_f16_alloc(ctx.pool());
+    if (src1->type != GGML_TYPE_F16) {
+        const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src1->type);
+        const int64_t ne_src1 = ggml_nelements(src1);
+        src1_f16_alloc.alloc(ne_src1);
+        GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
+        to_fp16_cuda(src1_ddf, src1_f16_alloc.get(), ne_src1, main_stream);
     }
-}
+    half * src1_f16 = src1->type == GGML_TYPE_F16 ? (half *) src1_ddf : src1_f16_alloc.get();
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_set_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, ggml_tensor * tensor, const void * data, size_t offset, size_t size) {
-    GGML_ASSERT(tensor->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU);
+    ggml_cuda_pool_alloc<half> dst_f16(ctx.pool());
+    char * dst_t;
 
-    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
+    cublasComputeType_t cu_compute_type = CUBLAS_COMPUTE_16F;
+    cudaDataType_t      cu_data_type    = CUDA_R_16F;
 
-    ggml_cuda_set_device(ctx->device);
-    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync((char *)tensor->data + offset, data, size, cudaMemcpyHostToDevice, cudaStreamPerThread));
-    CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
-}
+    // dst strides
+    size_t nbd2 = dst->nb[2];
+    size_t nbd3 = dst->nb[3];
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_get_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, const ggml_tensor * tensor, void * data, size_t offset, size_t size) {
-    GGML_ASSERT(tensor->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU);
+    const half  alpha_f16 = 1.0f;
+    const half  beta_f16  = 0.0f;
 
-    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
+    const float alpha_f32 = 1.0f;
+    const float beta_f32  = 0.0f;
 
-    ggml_cuda_set_device(ctx->device);
-    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(data, (const char *)tensor->data + offset, size, cudaMemcpyDeviceToHost, cudaStreamPerThread));
-    CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
-}
+    const void * alpha = &alpha_f16;
+    const void * beta  = &beta_f16;
 
-GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_buffer_cpy_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, const ggml_tensor * src, ggml_tensor * dst) {
-    if (ggml_backend_buffer_is_cuda(src->buffer)) {
-        ggml_backend_cuda_buffer_context * src_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)src->buffer->context;
-        ggml_backend_cuda_buffer_context * dst_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)dst->buffer->context;
-        if (src_ctx->device == dst_ctx->device) {
-            CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dst->data, src->data, ggml_nbytes(src), cudaMemcpyDeviceToDevice, cudaStreamPerThread));
-        } else {
-            CUDA_CHECK(cudaMemcpyPeerAsync(dst->data, dst_ctx->device, src->data, src_ctx->device, ggml_nbytes(src), cudaStreamPerThread));
-        }
-        CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
-        return true;
+    if (dst->op_params[0] == GGML_PREC_DEFAULT) {
+        dst_t = (char *) dst_f16.alloc(ne_dst);
+
+        nbd2 /= sizeof(float) / sizeof(half);
+        nbd3 /= sizeof(float) / sizeof(half);
+    } else {
+        dst_t = (char *) dst_ddf;
+
+        cu_compute_type = CUBLAS_COMPUTE_32F;
+        cu_data_type    = CUDA_R_32F;
+
+        alpha = &alpha_f32;
+        beta  = &beta_f32;
     }
-    return false;
 
-    UNUSED(buffer);
-}
+    GGML_ASSERT(ne12 % ne02 == 0);
+    GGML_ASSERT(ne13 % ne03 == 0);
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_buffer_clear(ggml_backend_buffer_t buffer, uint8_t value) {
-    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_context *)buffer->context;
+    // broadcast factors
+    const int64_t r2 = ne12/ne02;
+    const int64_t r3 = ne13/ne03;
 
-    ggml_cuda_set_device(ctx->device);
-    CUDA_CHECK(cudaDeviceSynchronize());
-    CUDA_CHECK(cudaMemset(ctx->dev_ptr, value, buffer->size));
-    CUDA_CHECK(cudaDeviceSynchronize());
-}
+#if 0
+    // use cublasGemmEx
+    {
+        for (int i13 = 0; i13 < ne13; ++i13) {
+            for (int i12 = 0; i12 < ne12; ++i12) {
+                int i03 = i13 / r3;
+                int i02 = i12 / r2;
 
-static ggml_backend_buffer_i ggml_backend_cuda_buffer_interface = {
-    /* .get_name        = */ ggml_backend_cuda_buffer_get_name,
-    /* .free_buffer     = */ ggml_backend_cuda_buffer_free_buffer,
-    /* .get_base        = */ ggml_backend_cuda_buffer_get_base,
-    /* .init_tensor     = */ ggml_backend_cuda_buffer_init_tensor,
-    /* .set_tensor      = */ ggml_backend_cuda_buffer_set_tensor,
-    /* .get_tensor      = */ ggml_backend_cuda_buffer_get_tensor,
-    /* .cpy_tensor      = */ ggml_backend_cuda_buffer_cpy_tensor,
-    /* .clear           = */ ggml_backend_cuda_buffer_clear,
-    /* .reset           = */ NULL,
-};
+                CUBLAS_CHECK(
+                        cublasGemmEx(g_cublas_handles[g_main_device], CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
+                            ne01, ne11, ne10,
+                            alpha, (const char *) src0_as_f16 + i02*src0->nb[2]   + i03*src0->nb[3]  , CUDA_R_16F,   nb01/sizeof(half),
+                                   (const char *) src1_as_f16 + i12*src1->nb[2]/2 + i13*src1->nb[3]/2, CUDA_R_16F,   nb11/sizeof(float),
+                            beta,  (      char *)       dst_t + i12*nbd2          + i13*nbd3,          cu_data_type, ne01,
+                            cu_compute_type,
+                            CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
+            }
+        }
+    }
+#else
+    if (r2 == 1 && r3 == 1 && src0->nb[2]*src0->ne[2] == src0->nb[3] && src1->nb[2]*src1->ne[2] == src1->nb[3]) {
+        // there is no broadcast and src0, src1 are contiguous across dims 2, 3
+        // use cublasGemmStridedBatchedEx
+        CUBLAS_CHECK(
+        cublasGemmStridedBatchedEx(ctx.cublas_handle(), CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
+                ne01, ne11, ne10,
+                alpha, (const char *) src0_f16, CUDA_R_16F,   nb01/nb00, nb02/nb00,  // strideA
+                       (const char *) src1_f16, CUDA_R_16F,   nb11/nb10, nb12/nb10,  // strideB
+                beta,  (      char *)    dst_t, cu_data_type, ne01,       nb2/nb0,   // strideC
+                ne12*ne13,
+                cu_compute_type,
+                CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
+    } else {
+        // use cublasGemmBatchedEx
+        const int ne23 = ne12*ne13;
 
-// cuda buffer type
-struct ggml_backend_cuda_buffer_type_context {
-    int device;
-    std::string name;
-};
+        ggml_cuda_pool_alloc<const void *> ptrs_src(ctx.pool(), 2*ne23);
+        ggml_cuda_pool_alloc<      void *> ptrs_dst(ctx.pool(), 1*ne23);
+
+        dim3 block_dims(ne13, ne12);
+        k_compute_batched_ptrs<<<1, block_dims, 0, main_stream>>>(
+                src0_f16, src1_f16, dst_t,
+                ptrs_src.get(), ptrs_dst.get(),
+                ne12, ne13,
+                ne23,
+                nb02, nb03,
+                src1->type == GGML_TYPE_F16 ? nb12 : nb12/2,
+                src1->type == GGML_TYPE_F16 ? nb13 : nb13/2,
+                nbd2, nbd3,
+                r2, r3);
+        CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
 
-GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_buffer_type_name(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
-    ggml_backend_cuda_buffer_type_context * ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_type_context *)buft->context;
+        CUBLAS_CHECK(
+        cublasGemmBatchedEx(ctx.cublas_handle(), CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
+                ne01, ne11, ne10,
+                alpha, (const void **) (ptrs_src.get() + 0*ne23), CUDA_R_16F,   nb01/nb00,
+                       (const void **) (ptrs_src.get() + 1*ne23), CUDA_R_16F,   nb11/nb10,
+                beta,  (      void **) (ptrs_dst.get() + 0*ne23), cu_data_type, ne01,
+                ne23,
+                cu_compute_type,
+                CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
+    }
+#endif
 
-    return ctx->name.c_str();
+    if (dst->op_params[0] == GGML_PREC_DEFAULT) {
+        const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(GGML_TYPE_F16);
+        to_fp32_cuda(dst_f16.get(), dst_ddf, ne_dst, main_stream);
+    }
 }
 
-GGML_CALL static ggml_backend_buffer_t ggml_backend_cuda_buffer_type_alloc_buffer(ggml_backend_buffer_type_t buft, size_t size) {
-    ggml_backend_cuda_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_type_context *)buft->context;
+static void ggml_cuda_mul_mat(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    const bool split = ggml_backend_buffer_is_cuda_split(src0->buffer);
 
-    ggml_cuda_set_device(buft_ctx->device);
+    int64_t min_compute_capability = INT_MAX;
 
-    size = std::max(size, (size_t)1); // cudaMalloc returns null for size 0
+    bool any_pascal_with_slow_fp16 = false;
+    if (split) {
+        ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *) src0->buffer->buft->context;
+        auto & tensor_split = buft_ctx->tensor_split;
+        for (int id = 0; id < ggml_backend_cuda_get_device_count(); ++id) {
+            // skip devices that are not going to do any work:
+            if (tensor_split[id] >= (id + 1 < ggml_backend_cuda_get_device_count() ? tensor_split[id + 1] : 1.0f)) {
+                continue;
+            }
 
-    void * dev_ptr;
-    cudaError_t err = cudaMalloc(&dev_ptr, size);
-    if (err != cudaSuccess) {
-        fprintf(stderr, "%s: allocating %.2f MiB on device %d: cudaMalloc failed: %s\n", __func__, size/1024.0/1024.0, buft_ctx->device, cudaGetErrorString(err));
-        return nullptr;
+            if (min_compute_capability > get_cuda_global_info().devices[id].cc) {
+                min_compute_capability = get_cuda_global_info().devices[id].cc;
+            }
+            if (get_cuda_global_info().devices[id].cc == 610) {
+                any_pascal_with_slow_fp16 = true;
+            }
+        }
+    } else {
+        min_compute_capability    = get_cuda_global_info().devices[ctx.device].cc;
+        any_pascal_with_slow_fp16 = get_cuda_global_info().devices[ctx.device].cc == 610;
     }
 
-    ggml_backend_cuda_buffer_context * ctx = new ggml_backend_cuda_buffer_context(buft_ctx->device, dev_ptr);
+    // check data types and tensor shapes for custom matrix multiplication kernels:
+    bool use_dequantize_mul_mat_vec = (ggml_is_quantized(src0->type) || src0->type == GGML_TYPE_F16)
+        && src1->type == GGML_TYPE_F32 && dst->type == GGML_TYPE_F32
+        && src0->ne[0] % GGML_CUDA_DMMV_X == 0 && src1->ne[1] == 1;
 
-    return ggml_backend_buffer_init(buft, ggml_backend_cuda_buffer_interface, ctx, size);
-}
+    bool          use_mul_mat_vec_q =  ggml_is_quantized(src0->type)
+        && src1->type == GGML_TYPE_F32 && dst->type == GGML_TYPE_F32
+        && src1->ne[1] <= MMVQ_MAX_BATCH_SIZE;
 
-GGML_CALL static size_t ggml_backend_cuda_buffer_type_get_alignment(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
-    return 128;
+    bool              use_mul_mat_q =  ggml_cuda_supports_mmq(src0->type)
+        && src1->type == GGML_TYPE_F32 && dst->type == GGML_TYPE_F32;
 
-    UNUSED(buft);
-}
+#if defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
 
-GGML_CALL static size_t ggml_backend_cuda_buffer_type_get_alloc_size(ggml_backend_buffer_type_t buft, const ggml_tensor * tensor) {
-    size_t size = ggml_nbytes(tensor);
-    int64_t ne0 = tensor->ne[0];
+    const bool fp16_performance_good = min_compute_capability >= CC_RDNA1;
 
-    if (ggml_is_quantized(tensor->type)) {
-        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
-            size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
-        }
-    }
+#ifdef CUDA_USE_TENSOR_CORES
+    use_mul_mat_q = use_mul_mat_q && min_compute_capability < CC_RDNA3;
+#endif // CUDA_USE_TENSOR_CORES
 
-    return size;
+#else
 
-    UNUSED(buft);
-}
+    // fp16 performance is good on Volta or newer and on P100 (compute capability 6.0)
+    const bool fp16_performance_good = min_compute_capability >= CC_PASCAL && !any_pascal_with_slow_fp16;
 
-GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_buffer_type_supports_backend(ggml_backend_buffer_type_t buft, ggml_backend_t backend) {
-    if (!ggml_backend_is_cuda(backend)) {
-        return false;
-    }
+    // mmvq and mmq need the __dp4a instruction which on NVIDIA is only available for CC >= 6.1
+    use_mul_mat_vec_q = use_mul_mat_vec_q && min_compute_capability >= MIN_CC_DP4A;
+    use_mul_mat_q     = use_mul_mat_q     && min_compute_capability >= MIN_CC_DP4A;
 
-    ggml_backend_cuda_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_buffer_type_context *)buft->context;
-    ggml_backend_cuda_context * cuda_ctx = (ggml_backend_cuda_context *)backend->context;
+#ifdef CUDA_USE_TENSOR_CORES
+    // when tensor cores are available, use them for large batch size
+    // ref: https://github.com/ggerganov/llama.cpp/pull/3776
+    use_mul_mat_q     = use_mul_mat_q     && (!fp16_performance_good || src1->ne[1] <= MMQ_MAX_BATCH_SIZE);
+#endif // CUDA_USE_TENSOR_CORES
 
-    return buft_ctx->device == cuda_ctx->device;
-}
+#endif // defined(GGML_USE_HIPBLAS) && defined(__HIP_PLATFORM_AMD__)
 
-static ggml_backend_buffer_type_i ggml_backend_cuda_buffer_type_interface = {
-    /* .get_name         = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_name,
-    /* .alloc_buffer     = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_alloc_buffer,
-    /* .get_alignment    = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_get_alignment,
-    /* .get_max_size     = */ NULL, // defaults to SIZE_MAX
-    /* .get_alloc_size   = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_get_alloc_size,
-    /* .supports_backend = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_supports_backend,
-    /* .is_host          = */ NULL,
-};
+    // if mmvq is available it's a better choice than dmmv:
+#ifndef GGML_CUDA_FORCE_DMMV
+    use_dequantize_mul_mat_vec = use_dequantize_mul_mat_vec && !use_mul_mat_vec_q;
+#endif // GGML_CUDA_FORCE_DMMV
 
-GGML_CALL ggml_backend_buffer_type_t ggml_backend_cuda_buffer_type(int device) {
-    ggml_init_cublas();
+    // debug helpers
+    //printf("src0: %8d %8d %8d %8d\n", src0->ne[0], src0->ne[1], src0->ne[2], src0->ne[3]);
+    //printf("      %8d %8d %8d %8d\n", src0->nb[0], src0->nb[1], src0->nb[2], src0->nb[3]);
+    //printf("src1: %8d %8d %8d %8d\n", src1->ne[0], src1->ne[1], src1->ne[2], src1->ne[3]);
+    //printf("      %8d %8d %8d %8d\n", src1->nb[0], src1->nb[1], src1->nb[2], src1->nb[3]);
+    //printf("src0 is contiguous %d, transposed %d, type = %s, name = %s\n", ggml_is_contiguous(src0), ggml_is_transposed(src0), ggml_type_name(src0->type), src0->name);
+    //printf("src1 is contiguous %d, transposed %d, type = %s, name = %s\n", ggml_is_contiguous(src1), ggml_is_transposed(src1), ggml_type_name(src1->type), src1->name);
 
-    // FIXME: this is not thread safe
-    if (device >= ggml_backend_cuda_get_device_count()) {
-        return nullptr;
+    if (!split && !fp16_performance_good && src0->type == GGML_TYPE_F16 && ggml_is_permuted(src0) && ggml_is_permuted(src1) && src1->ne[1] == 1) {
+        // KQ single-batch
+        ggml_cuda_mul_mat_vec_p021(ctx, src0, src1, dst);
+    } else if (!split && !fp16_performance_good && src0->type == GGML_TYPE_F16 && !ggml_is_contiguous(src0) && !ggml_is_transposed(src1) && src1->ne[1] == 1) {
+        // KQV single-batch
+        ggml_cuda_mul_mat_vec_nc(ctx, src0, src1, dst);
+    } else if (!split && fp16_performance_good && src0->type == GGML_TYPE_F16 && !ggml_is_transposed(src0) && !ggml_is_transposed(src1) && src1->ne[2]*src1->ne[3] > 1) {
+        // KQ + KQV multi-batch
+        ggml_cuda_mul_mat_batched_cublas(ctx, src0, src1, dst);
+    } else if (use_dequantize_mul_mat_vec) {
+        ggml_cuda_op_mul_mat(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_dequantize_mul_mat_vec, false);
+    } else if (use_mul_mat_vec_q) {
+        ggml_cuda_op_mul_mat(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_mul_mat_vec_q, true);
+    } else if (use_mul_mat_q) {
+        ggml_cuda_op_mul_mat(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_mul_mat_q, true);
+    } else {
+        ggml_cuda_op_mul_mat(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_mul_mat_cublas, false);
     }
+}
 
-    static ggml_backend_buffer_type ggml_backend_cuda_buffer_types[GGML_CUDA_MAX_DEVICES];
+#if 0
+template<typename ... Srcs>
+static __global__ void k_compute_batched_ptrs_id(
+        const void ** ptrs_src, void ** ptrs_dst,
+        int ne12, int ne13,
+        int ne23,
+        int nb02, int nb03,
+        int nb12, int nb13,
+        int nb2, int nb3,
+        int r2, int r3,
+        ggml_type src0_type, half * src0_as_f16, int64_t src0_ne,
+        const half * src1_f16, half * dst_f16,
+        const int32_t * ids, const int id,
+        Srcs... src0s) {
 
-    static bool ggml_backend_cuda_buffer_type_initialized = false;
+    int i = ids[id];
 
-    if (!ggml_backend_cuda_buffer_type_initialized) {
-        for (int i = 0; i < GGML_CUDA_MAX_DEVICES; i++) {
-            ggml_backend_cuda_buffer_types[i] = {
-                /* .iface    = */ ggml_backend_cuda_buffer_type_interface,
-                /* .context  = */ new ggml_backend_cuda_buffer_type_context{i, GGML_CUDA_NAME + std::to_string(i)},
-            };
+    half * src0_f16;
+    const void * srcs_ar[] = { (const half *) src0s... };
+    if (src0_type == GGML_TYPE_F16) {
+        src0_f16 = (half *) srcs_ar[i];
+    } else {
+        src0_f16 = src0_as_f16;
+        if (threadIdx.x == 0 && threadIdx.y == 0) {
+            const to_fp16_cuda_t to_fp16 = ggml_get_to_fp16_cuda(src0_type);
+            to_fp16(srcs_ar[i], src0_f16, src0_ne, cudaStreamFireAndForget);
         }
-        ggml_backend_cuda_buffer_type_initialized = true;
     }
 
-    return &ggml_backend_cuda_buffer_types[device];
-}
-
-// cuda split buffer
+    int i13 = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
+    int i12 = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
 
-struct ggml_backend_cuda_split_buffer_context {
-    ~ggml_backend_cuda_split_buffer_context() {
-        for (ggml_tensor_extra_gpu * extra : tensor_extras) {
-            for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-                for (int64_t is = 0; is < MAX_STREAMS; ++is) {
-                    if (extra->events[id][is] != nullptr) {
-                        CUDA_CHECK(cudaEventDestroy(extra->events[id][is]));
-                    }
-                }
-                if (extra->data_device[id] != nullptr) {
-                    CUDA_CHECK(cudaFree(extra->data_device[id]));
-                }
-            }
-            delete extra;
-        }
+    if (i13 >= ne13 || i12 >= ne12) {
+        return;
     }
 
-    std::vector<ggml_tensor_extra_gpu *> tensor_extras;
-};
-
-GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_split_buffer_get_name(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    return GGML_CUDA_NAME "_Split";
+    int i03 = i13 / r3;
+    int i02 = i12 / r2;
 
-    UNUSED(buffer);
+    ptrs_src[0*ne23 + i12 + i13*ne12] = (const char *) src0_f16 + i02*nb02   + i03*nb03;
+    ptrs_src[1*ne23 + i12 + i13*ne12] = (const char *) src1_f16 + i12*nb12/2 + i13*nb13/2;
+    ptrs_dst[0*ne23 + i12 + i13*ne12] = (      char *)  dst_f16 + i12* nb2/2 + i13* nb3/2;
 }
 
-static bool ggml_backend_buffer_is_cuda_split(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    return buffer->iface.get_name == ggml_backend_cuda_split_buffer_get_name;
-    UNUSED(ggml_backend_buffer_is_cuda_split); // only used in debug builds currently, avoid unused function warning in release builds
-}
+static void ggml_cuda_mul_mat_id_cublas(ggml_tensor * dst) {
+    const struct ggml_tensor * ids = dst->src[0];
+    const struct ggml_tensor * src1 = dst->src[1];
+    const struct ggml_tensor * src00 = dst->src[2];
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_free_buffer(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    ggml_backend_cuda_split_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_context *)buffer->context;
-    delete ctx;
-}
+    const int id = dst->op_params[0];
 
-GGML_CALL static void * ggml_backend_cuda_split_buffer_get_base(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    // the pointers are stored in the tensor extras, this is just a dummy address and never dereferenced
-    return (void *)0x1000;
+    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src00));
+    GGML_ASSERT(!ggml_is_transposed(src1));
 
-    UNUSED(buffer);
-}
+    GGML_ASSERT(src00->backend != GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
+    GGML_ASSERT(src1->type == GGML_TYPE_F32);
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_init_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, ggml_tensor * tensor) {
-    GGML_ASSERT(tensor->view_src == nullptr); // views of split tensors are not supported
+    const int64_t ne00 = src00->ne[0]; GGML_UNUSED(ne00);
+    const int64_t ne01 = src00->ne[1];
+    const int64_t ne02 = src00->ne[2];
+    const int64_t ne03 = src00->ne[3];
 
-    ggml_backend_cuda_split_buffer_context * ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_context *)buffer->context;
-    ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *)buffer->buft->context;
+    //const int64_t nb01 = src00->nb[1];
+    const int64_t nb02 = src00->nb[2]; GGML_UNUSED(nb02);
+    const int64_t nb03 = src00->nb[3]; GGML_UNUSED(nb03);
 
-    const int64_t ne0 = tensor->ne[0];
+    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
+    const int64_t ne11 = src1->ne[1];
+    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
+    const int64_t ne13 = src1->ne[3];
 
-    ggml_tensor_extra_gpu * extra = new ggml_tensor_extra_gpu{};
+    //const int64_t nb11 = src1->nb[1];
+    const int64_t nb12 = src1->nb[2]; GGML_UNUSED(nb12);
+    const int64_t nb13 = src1->nb[3]; GGML_UNUSED(nb13);
 
-    ctx->tensor_extras.push_back(extra);
+    const int64_t ne1 = ggml_nelements(src1);
+    const int64_t ne  = ggml_nelements(dst);
 
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        int64_t row_low, row_high;
-        get_row_split(&row_low, &row_high, tensor, buft_ctx->tensor_split, id);
+    ggml_cuda_set_device(g_main_device);
+    cudaStream_t main_stream = g_cudaStreams[g_main_device][0];
 
-        int64_t nrows_split = row_high - row_low;
-        if (nrows_split == 0) {
-            continue;
-        }
+    CUBLAS_CHECK(cublasSetStream(g_cublas_handles[g_main_device], main_stream));
 
-        size_t size = ggml_nbytes_split(tensor, nrows_split);
-        const size_t original_size = size;
+    //ggml_tensor_extra_gpu * src0_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src0->extra;
+    //void * src0_ddq = src0_extra->data_device[g_main_device];
+    //half * src0_as_f16 = (half *) src0_ddq;
 
-        // pad last row to a multiple of 512 elements to avoid out-of-bounds memory accesses
-        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
-            size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
-        }
+    ggml_tensor_extra_gpu * src1_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) src1->extra;
+    float * src1_ddf = (float *) src1_extra->data_device[g_main_device];
 
-        // FIXME: do not crash if cudaMalloc fails
-        // currently, init_tensor cannot fail, it needs to be fixed in ggml-backend first
-        ggml_cuda_set_device(id);
-        char * buf;
-        CUDA_CHECK(cudaMalloc(&buf, size));
+    ggml_tensor_extra_gpu * dst_extra = (ggml_tensor_extra_gpu *) dst->extra;
+    float * dst_ddf = (float *) dst_extra->data_device[g_main_device];
 
-        // set padding to 0 to avoid possible NaN values
-        if (size > original_size) {
-            CUDA_CHECK(cudaMemset(buf + original_size, 0, size - original_size));
-        }
+    // convert src1 to fp16
+    const to_fp16_cuda_t to_fp16_cuda = ggml_get_to_fp16_cuda(src1->type);
+    GGML_ASSERT(to_fp16_cuda != nullptr);
 
-        extra->data_device[id] = buf;
+    size_t src1_as = 0;
+    half * src1_as_f16 = (half *) ggml_cuda_pool_malloc(ne1 * sizeof(half), &src1_as);
+    to_fp16_cuda(src1_ddf, src1_as_f16, ne1, main_stream);
 
-        for (int64_t is = 0; is < MAX_STREAMS; ++is) {
-            CUDA_CHECK(cudaEventCreateWithFlags(&extra->events[id][is], cudaEventDisableTiming));
-        }
-    }
-    tensor->backend = GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT;
-    tensor->extra = extra;
-}
+    size_t dst_as = 0;
+    half * dst_f16 = (half *) ggml_cuda_pool_malloc(ne * sizeof(half), &dst_as);
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_set_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, ggml_tensor * tensor, const void * data, size_t offset, size_t size) {
-    // split tensors must always be set in their entirety at once
-    GGML_ASSERT(offset == 0);
-    GGML_ASSERT(size == ggml_nbytes(tensor));
+    GGML_ASSERT(ne12 % ne02 == 0);
+    GGML_ASSERT(ne13 % ne03 == 0);
 
-    ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *)buffer->buft->context;
+    // broadcast factors
+    const int64_t r2 = ne12/ne02;
+    const int64_t r3 = ne13/ne03;
 
-    const int64_t ne0 = tensor->ne[0];
-    const size_t nb1 = tensor->nb[1];
-    ggml_tensor_extra_gpu * extra = (ggml_tensor_extra_gpu *)tensor->extra;
+    const half alpha_f16 = 1.0f;
+    const half beta_f16  = 0.0f;
 
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        int64_t row_low, row_high;
-        get_row_split(&row_low, &row_high, tensor, buft_ctx->tensor_split, id);
+    // use cublasGemmBatchedEx
+    const int ne23 = ne12*ne13;
 
-        int64_t nrows_split = row_high - row_low;
-        if (nrows_split == 0) {
-            continue;
-        }
+    const void ** ptrs_src = nullptr;
+          void ** ptrs_dst = nullptr;
 
-        const size_t offset_split = row_low*nb1;
-        size_t size = ggml_nbytes_split(tensor, nrows_split);
-        const size_t original_size = size;
+    size_t ptrs_src_s = 0;
+    size_t ptrs_dst_s = 0;
 
-        // pad last row to a multiple of 512 elements to avoid out-of-bounds memory accesses
-        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
-            size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
-        }
+    ptrs_src = (const void **) ggml_cuda_pool_malloc(2*ne23*sizeof(void *), &ptrs_src_s);
+    ptrs_dst = (      void **) ggml_cuda_pool_malloc(1*ne23*sizeof(void *), &ptrs_dst_s);
 
-        const char * buf_host = (const char *)data + offset_split;
-        CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(extra->data_device[id], buf_host, original_size, cudaMemcpyHostToDevice, cudaStreamPerThread));
+    int64_t src0_ne = ggml_nelements(src00);
+    half * src0_as_f16 = nullptr;
+    size_t src0_as = 0;
+    if (src00->type != GGML_TYPE_F16) {
+        src0_as_f16 = (half *) ggml_cuda_pool_malloc(src0_ne * sizeof(half), &src0_as);
     }
 
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
+    static_assert(GGML_MAX_SRC == 6, "GGML_MAX_SRC == 6");
+    dim3 block_dims(ne13, ne12);
+    k_compute_batched_ptrs_id<<<1, block_dims, 0, main_stream>>>(
+            ptrs_src, ptrs_dst,
+            ne12, ne13,
+            ne23,
+            ne00*ne01*sizeof(half), ne00*ne01*ne02*sizeof(half),
+            nb12, nb13,
+            dst->nb[2], dst->nb[3],
+            r2, r3,
+            src00->type, src0_as_f16, src0_ne,
+            src1_as_f16, dst_f16,
+            (const int *)((ggml_tensor_extra_gpu *)ids->extra)->data_device[g_main_device], id,
+            dst->src[2] ? (const half *)((ggml_tensor_extra_gpu *)dst->src[2]->extra)->data_device[g_main_device] : nullptr,
+            dst->src[3] ? (const half *)((ggml_tensor_extra_gpu *)dst->src[3]->extra)->data_device[g_main_device] : nullptr,
+            dst->src[4] ? (const half *)((ggml_tensor_extra_gpu *)dst->src[4]->extra)->data_device[g_main_device] : nullptr,
+            dst->src[5] ? (const half *)((ggml_tensor_extra_gpu *)dst->src[5]->extra)->data_device[g_main_device] : nullptr
+    );
+    CUDA_CHECK(cudaGetLastError());
+
+    CUBLAS_CHECK(
+    cublasGemmBatchedEx(g_cublas_handles[g_main_device], CUBLAS_OP_T, CUBLAS_OP_N,
+            ne01, ne11, ne10,
+            &alpha_f16, (const void **) (ptrs_src + 0*ne23), CUDA_R_16F, ne00,
+                        (const void **) (ptrs_src + 1*ne23), CUDA_R_16F, ne10,
+            &beta_f16,  (      void **) (ptrs_dst + 0*ne23), CUDA_R_16F, ne01,
+            ne23,
+            CUBLAS_COMPUTE_16F,
+            CUBLAS_GEMM_DEFAULT_TENSOR_OP));
+
+    if (src0_as != 0) {
+        ggml_cuda_pool_free(src0_as_f16, src0_as);
+    }
+    if (ptrs_src_s != 0) {
+        ggml_cuda_pool_free(ptrs_src, ptrs_src_s);
+    }
+    if (ptrs_dst_s != 0) {
+        ggml_cuda_pool_free(ptrs_dst, ptrs_dst_s);
     }
+
+    const to_fp32_cuda_t to_fp32_cuda = ggml_get_to_fp32_cuda(GGML_TYPE_F16);
+    to_fp32_cuda(dst_f16, dst_ddf, ne, main_stream);
+
+    ggml_cuda_pool_free(src1_as_f16, src1_as);
+    ggml_cuda_pool_free(dst_f16, dst_as);
 }
+#endif
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_get_tensor(ggml_backend_buffer_t buffer, const ggml_tensor * tensor, void * data, size_t offset, size_t size) {
-    // split tensors must always be set in their entirety at once
-    GGML_ASSERT(offset == 0);
-    GGML_ASSERT(size == ggml_nbytes(tensor));
+static void ggml_cuda_mul_mat_id(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+#if 0
+    ggml_cuda_mul_mat_id_cublas(dst);
+    // TODO: mmq/mmv support
+#endif
+    cudaStream_t stream = ctx.stream();
 
-    ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * buft_ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *)buffer->buft->context;
+    const size_t nb11 = src1->nb[1];
+    const size_t nb1  =  dst->nb[1];
 
-    const int64_t ne0 = tensor->ne[0];
-    const size_t nb1 = tensor->nb[1];
-    ggml_tensor_extra_gpu * extra = (ggml_tensor_extra_gpu *)tensor->extra;
+    const struct ggml_tensor * ids = src0;
+    const int32_t id = ((int32_t *) dst->op_params)[0];
+    const int32_t n_as = ((int32_t *) dst->op_params)[1];
 
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        int64_t row_low, row_high;
-        get_row_split(&row_low, &row_high, tensor, buft_ctx->tensor_split, id);
+    std::vector<char> ids_host(ggml_nbytes(ids));
+    const char * ids_dev = (const char *) ids->data;
+    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(ids_host.data(), ids_dev, ggml_nbytes(ids), cudaMemcpyDeviceToHost, stream));
+    CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(stream));
 
-        int64_t nrows_split = row_high - row_low;
-        if (nrows_split == 0) {
-            continue;
-        }
+    ggml_tensor src1_row = *src1;
+    ggml_tensor dst_row = *dst;
 
-        const size_t offset_split = row_low*nb1;
-        size_t size = ggml_nbytes_split(tensor, nrows_split);
-        const size_t original_size = size;
+    char * src1_original = (char *) src1->data;
+    char * dst_original  = (char *)  dst->data;
 
-        // pad last row to a multiple of 512 elements to avoid out-of-bounds memory accesses
-        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
-            size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
-        }
+    if (src1->ne[1] == 1) {
+        for (int64_t i01 = 0; i01 < ids->ne[1]; i01++) {
+            const int32_t row_id = *(const int32_t *) (ids_host.data() + i01*ids->nb[1] + id*ids->nb[0]);
 
-        char * buf_host = (char *)data + offset_split;
-        CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(buf_host, extra->data_device[id], original_size, cudaMemcpyDeviceToHost, cudaStreamPerThread));
-    }
+            GGML_ASSERT(row_id >= 0 && row_id < n_as);
 
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cudaStreamPerThread));
-    }
-}
+            const struct ggml_tensor * src0_row = dst->src[row_id + 2];
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_split_buffer_clear(ggml_backend_buffer_t buffer, uint8_t value) {
-    UNUSED(buffer);
-    UNUSED(value);
-}
+            src1_row.data = src1_original + i01*src1->nb[1];
+            dst_row.data  =  dst_original + i01*dst->nb[1];
 
-static struct ggml_backend_buffer_i ggml_backend_cuda_split_buffer_interface = {
-    /* .get_name        = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_get_name,
-    /* .free_buffer     = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_free_buffer,
-    /* .get_base        = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_get_base,
-    /* .init_tensor     = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_init_tensor,
-    /* .set_tensor      = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_set_tensor,
-    /* .get_tensor      = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_get_tensor,
-    /* .cpy_tensor      = */ NULL,
-    /* .clear           = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_clear,
-    /* .reset           = */ NULL,
-};
+            ggml_cuda_mul_mat(ctx, src0_row, &src1_row, &dst_row);
+        }
+    } else {
+        ggml_cuda_pool_alloc<char> src1_contiguous(ctx.pool(), sizeof(float)*ggml_nelements(src1));
+        ggml_cuda_pool_alloc<char>  dst_contiguous(ctx.pool(), sizeof(float)*ggml_nelements(dst));
 
-// cuda split buffer type
+        src1_row.data = src1_contiguous.get();
+        dst_row.data  =  dst_contiguous.get();
 
-GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_split_buffer_type_name(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
-    return GGML_CUDA_NAME "_Split";
+        for (int32_t row_id = 0; row_id < n_as; ++row_id) {
+            const struct ggml_tensor * src0_row = dst->src[row_id + 2];
 
-    UNUSED(buft);
-}
+            int64_t num_src1_rows = 0;
+            for (int64_t i01 = 0; i01 < ids->ne[1]; i01++) {
+                const int32_t row_id_i = *(const int32_t *) (ids_host.data() + i01*ids->nb[1] + id*ids->nb[0]);
 
-GGML_CALL static ggml_backend_buffer_t ggml_backend_cuda_split_buffer_type_alloc_buffer(ggml_backend_buffer_type_t buft, size_t size) {
-    // since we don't know the exact split after rounding, we cannot allocate the device buffers at this point
-    // instead, we allocate them for each tensor separately in init_tensor
-    // however, the size still represents the maximum cumulative size of all the device buffers after the tensors are allocated,
-    // as returned by get_alloc_size. this limit is enforced during tensor allocation by ggml-alloc, so it must be correct.
-    ggml_backend_cuda_split_buffer_context * ctx = new ggml_backend_cuda_split_buffer_context();
+                if (row_id_i != row_id) {
+                    continue;
+                }
 
-    return ggml_backend_buffer_init(buft, ggml_backend_cuda_split_buffer_interface, ctx, size);
-}
+                GGML_ASSERT(row_id >= 0 && row_id < n_as);
 
-GGML_CALL static size_t ggml_backend_cuda_split_buffer_type_get_alignment(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
-    return 128;
+                CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(src1_contiguous.get() + num_src1_rows*nb11, src1_original + i01*nb11,
+                                        nb11, cudaMemcpyDeviceToDevice, stream));
+                num_src1_rows++;
+            }
 
-    UNUSED(buft);
-}
+            if (num_src1_rows == 0) {
+                continue;
+            }
 
-GGML_CALL static size_t ggml_backend_cuda_split_buffer_type_get_alloc_size(ggml_backend_buffer_type_t buft, const ggml_tensor * tensor) {
-    ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context * ctx = (ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context *)buft->context;
+            src1_row.ne[1] = num_src1_rows;
+            dst_row.ne[1] = num_src1_rows;
 
-    size_t total_size = 0;
+            src1_row.nb[1] = nb11;
+            src1_row.nb[2] = num_src1_rows*nb11;
+            src1_row.nb[3] = num_src1_rows*nb11;
 
-    const int64_t ne0 = tensor->ne[0];
+            dst_row.nb[1] = nb1;
+            dst_row.nb[2] = num_src1_rows*nb1;
+            dst_row.nb[3] = num_src1_rows*nb1;
 
-    for (int id = 0; id < g_device_count; ++id) {
-        int64_t row_low, row_high;
-        get_row_split(&row_low, &row_high, tensor, ctx->tensor_split, id);
+            ggml_cuda_mul_mat(ctx, src0_row, &src1_row, &dst_row);
 
-        int64_t nrows_split = row_high - row_low;
-        if (nrows_split == 0) {
-            continue;
-        }
+            num_src1_rows = 0;
+            for (int64_t i01 = 0; i01 < ids->ne[1]; i01++) {
+                const int32_t row_id_i = *(const int32_t *) (ids_host.data() + i01*ids->nb[1] + id*ids->nb[0]);
 
-        total_size += ggml_nbytes_split(tensor, nrows_split);
+                if (row_id_i != row_id) {
+                    continue;
+                }
 
-        // pad last row to a multiple of 512 elements to avoid out-of-bounds memory accesses
-        if (ne0 % MATRIX_ROW_PADDING != 0) {
-            total_size += ggml_row_size(tensor->type, MATRIX_ROW_PADDING - ne0 % MATRIX_ROW_PADDING);
+                GGML_ASSERT(row_id >= 0 && row_id < n_as);
+
+                CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dst_original + i01*nb1, dst_contiguous.get() + num_src1_rows*nb1,
+                                        nb1, cudaMemcpyDeviceToDevice, stream));
+                num_src1_rows++;
+            }
         }
     }
+}
 
-    return total_size;
+static void ggml_cuda_scale(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_scale);
 }
 
-GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_split_buffer_type_supports_backend(ggml_backend_buffer_type_t buft, ggml_backend_t backend) {
-    return ggml_backend_is_cuda(backend);
+static void ggml_cuda_clamp(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_clamp);
+}
+
+static void ggml_cuda_cpy(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    const int64_t ne = ggml_nelements(src0);
+    GGML_ASSERT(ne == ggml_nelements(src1));
+
+    GGML_ASSERT(ggml_backend_buffer_is_cuda(src0->buffer));
+
+    GGML_ASSERT(ggml_nbytes(src0) <= INT_MAX);
+    GGML_ASSERT(ggml_nbytes(src1) <= INT_MAX);
+
+    const int64_t ne00 = src0->ne[0];
+    const int64_t ne01 = src0->ne[1];
+    const int64_t ne02 = src0->ne[2];
 
-    UNUSED(buft);
-}
+    //GGML_ASSERT(src0->ne[3] == 1);
 
-GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_split_buffer_type_is_host(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
-    return false;
+    const int64_t nb00 = src0->nb[0];
+    const int64_t nb01 = src0->nb[1];
+    const int64_t nb02 = src0->nb[2];
+    const int64_t nb03 = src0->nb[3];
 
-    UNUSED(buft);
-}
+    const int64_t ne10 = src1->ne[0];
+    const int64_t ne11 = src1->ne[1];
+    const int64_t ne12 = src1->ne[2];
 
-static ggml_backend_buffer_type_i ggml_backend_cuda_split_buffer_type_interface = {
-    /* .get_name         = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_name,
-    /* .alloc_buffer     = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_alloc_buffer,
-    /* .get_alignment    = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_get_alignment,
-    /* .get_max_size     = */ NULL, // defaults to SIZE_MAX
-    /* .get_alloc_size   = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_get_alloc_size,
-    /* .supports_backend = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_supports_backend,
-    /* .is_host          = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_is_host,
-};
+    //GGML_ASSERT(src1->ne[3] == 1);
 
-GGML_CALL ggml_backend_buffer_type_t ggml_backend_cuda_split_buffer_type(const float * tensor_split) {
-    ggml_init_cublas();
+    const int64_t nb10 = src1->nb[0];
+    const int64_t nb11 = src1->nb[1];
+    const int64_t nb12 = src1->nb[2];
+    const int64_t nb13 = src1->nb[3];
 
-    // FIXME: this is not thread safe
-    static std::map<std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES>, struct ggml_backend_buffer_type> buft_map;
+    ggml_cuda_set_device(ctx.device);
+    cudaStream_t main_stream = ctx.stream();
 
-    std::array<float, GGML_CUDA_MAX_DEVICES> tensor_split_arr = {};
+    char * src0_ddc = (char *) src0->data;
+    char * src1_ddc = (char *) src1->data;
 
-    bool all_zero = tensor_split == nullptr || std::all_of(tensor_split, tensor_split + GGML_CUDA_MAX_DEVICES, [](float x) { return x == 0.0f; });
-    if (all_zero) {
-        tensor_split_arr = g_default_tensor_split;
+    if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_F32) {
+        ggml_cpy_f32_f32_cuda (src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
+    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_F16) {
+        ggml_cpy_f32_f16_cuda (src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
+    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_Q8_0) {
+        ggml_cpy_f32_q8_0_cuda(src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
+    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_Q4_0) {
+        ggml_cpy_f32_q4_0_cuda(src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
+    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F32 && src1->type == GGML_TYPE_Q4_1) {
+        ggml_cpy_f32_q4_1_cuda(src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
+    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16 && src1->type == GGML_TYPE_F16) {
+        ggml_cpy_f16_f16_cuda (src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
+    } else if (src0->type == GGML_TYPE_F16 && src1->type == GGML_TYPE_F32) {
+        ggml_cpy_f16_f32_cuda (src0_ddc, src1_ddc, ne, ne00, ne01, ne02, nb00, nb01, nb02, nb03, ne10, ne11, ne12, nb10, nb11, nb12, nb13, main_stream);
     } else {
-        float split_sum = 0.0f;
-        for (int i = 0; i < g_device_count; ++i) {
-            tensor_split_arr[i] = split_sum;
-            split_sum += tensor_split[i];
-        }
-        for (int i = 0; i < g_device_count; ++i) {
-            tensor_split_arr[i] /= split_sum;
-        }
+        fprintf(stderr, "%s: unsupported type combination (%s to %s)\n", __func__,
+                ggml_type_name(src0->type), ggml_type_name(src1->type));
+        GGML_ASSERT(false);
     }
 
-    auto it = buft_map.find(tensor_split_arr);
-    if (it != buft_map.end()) {
-        return &it->second;
-    }
+    GGML_UNUSED(dst);
+}
 
-    struct ggml_backend_buffer_type buft {
-        /* .iface   = */ ggml_backend_cuda_split_buffer_type_interface,
-        /* .context = */ new ggml_backend_cuda_split_buffer_type_context{tensor_split_arr},
-    };
+static void ggml_cuda_dup(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    // TODO: why do we pass dst as src1 here?
+    ggml_cuda_cpy(ctx, src0, dst, nullptr);
+    GGML_UNUSED(src1);
+}
 
-    auto result = buft_map.emplace(tensor_split_arr, buft);
-    return &result.first->second;
+static void ggml_cuda_diag_mask_inf(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_diag_mask_inf);
 }
 
-// host buffer type
+static void ggml_cuda_soft_max(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_soft_max);
+}
 
-GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_host_buffer_type_name(ggml_backend_buffer_type_t buft) {
-    return GGML_CUDA_NAME "_Host";
+static void ggml_cuda_rope(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    GGML_ASSERT(ggml_is_contiguous(src0)); // TODO: this restriction is temporary until non-cont support is implemented
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_rope);
+}
 
-    UNUSED(buft);
+static void ggml_cuda_alibi(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_alibi);
 }
 
-GGML_CALL static const char * ggml_backend_cuda_host_buffer_name(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    return GGML_CUDA_NAME "_Host";
+static void ggml_cuda_pool2d(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_pool2d);
+}
 
-    UNUSED(buffer);
+static void ggml_cuda_im2col(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_im2col);
 }
 
-GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_host_buffer_free_buffer(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-    ggml_cuda_host_free(buffer->context);
+static void ggml_cuda_sum_rows(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    GGML_ASSERT(ggml_is_contiguous(src0));
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_sum_rows);
 }
 
-GGML_CALL static ggml_backend_buffer_t ggml_backend_cuda_host_buffer_type_alloc_buffer(ggml_backend_buffer_type_t buft, size_t size) {
-    void * ptr = ggml_cuda_host_malloc(size);
+static void ggml_cuda_argsort(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    GGML_ASSERT(ggml_is_contiguous(src0));
+    ggml_cuda_op_flatten(ctx, src0, src1, dst, ggml_cuda_op_argsort);
+}
 
-    if (ptr == nullptr) {
-        // fallback to cpu buffer
-        return ggml_backend_buft_alloc_buffer(ggml_backend_cpu_buffer_type(), size);
+static void ggml_cuda_nop(ggml_backend_cuda_context & ctx, const ggml_tensor * src0, const ggml_tensor * src1, ggml_tensor * dst) {
+    GGML_UNUSED(ctx);
+    GGML_UNUSED(src0);
+    GGML_UNUSED(src1);
+    GGML_UNUSED(dst);
+}
+
+static bool ggml_cuda_compute_forward(ggml_backend_cuda_context & ctx, struct ggml_tensor * tensor) {
+    // FIXME: where should this be?
+    if (tensor->src[0] != nullptr && ggml_backend_buffer_is_cuda_split(tensor->src[0]->buffer)) {
+        ggml_cuda_set_peer_access(tensor->src[1]->ne[1], ctx.device);
     }
 
-    ggml_backend_buffer_t buffer = ggml_backend_cpu_buffer_from_ptr(ptr, size);
-    buffer->buft = buft;
-    buffer->iface.get_name = ggml_backend_cuda_host_buffer_name;
-    buffer->iface.free_buffer = ggml_backend_cuda_host_buffer_free_buffer;
+    ggml_cuda_func_t func;
 
-    return buffer;
+    switch (tensor->op) {
+        case GGML_OP_REPEAT:
+            func = ggml_cuda_repeat;
+            break;
+        case GGML_OP_GET_ROWS:
+            func = ggml_cuda_get_rows;
+            break;
+        case GGML_OP_DUP:
+            func = ggml_cuda_dup;
+            break;
+        case GGML_OP_ADD:
+            func = ggml_cuda_add;
+            break;
+        case GGML_OP_ACC:
+            func = ggml_cuda_acc;
+            break;
+        case GGML_OP_MUL:
+            func = ggml_cuda_mul;
+            break;
+        case GGML_OP_DIV:
+            func = ggml_cuda_div;
+            break;
+        case GGML_OP_UNARY:
+            switch (ggml_get_unary_op(tensor)) {
+                case GGML_UNARY_OP_GELU:
+                    func = ggml_cuda_gelu;
+                    break;
+                case GGML_UNARY_OP_SILU:
+                    func = ggml_cuda_silu;
+                    break;
+                case GGML_UNARY_OP_GELU_QUICK:
+                    func = ggml_cuda_gelu_quick;
+                    break;
+                case GGML_UNARY_OP_TANH:
+                    func = ggml_cuda_tanh;
+                    break;
+                case GGML_UNARY_OP_RELU:
+                    func = ggml_cuda_relu;
+                    break;
+                case GGML_UNARY_OP_HARDSIGMOID:
+                    func = ggml_cuda_hardsigmoid;
+                    break;
+                case GGML_UNARY_OP_HARDSWISH:
+                    func = ggml_cuda_hardswish;
+                    break;
+                default:
+                    return false;
+            }
+            break;
+        case GGML_OP_NORM:
+            func = ggml_cuda_norm;
+            break;
+        case GGML_OP_GROUP_NORM:
+            func = ggml_cuda_group_norm;
+            break;
+        case GGML_OP_CONCAT:
+            func = ggml_cuda_concat;
+            break;
+        case GGML_OP_UPSCALE:
+            func = ggml_cuda_upscale;
+            break;
+        case GGML_OP_PAD:
+            func = ggml_cuda_pad;
+            break;
+        case GGML_OP_ARANGE:
+            func = ggml_cuda_arange;
+            break;
+        case GGML_OP_TIMESTEP_EMBEDDING:
+            func = ggml_cuda_timestep_embedding;
+            break;
+        case GGML_OP_LEAKY_RELU:
+            func = ggml_cuda_leaky_relu;
+            break;
+        case GGML_OP_RMS_NORM:
+            func = ggml_cuda_rms_norm;
+            break;
+        case GGML_OP_MUL_MAT:
+            if (tensor->src[0]->ne[3] != tensor->src[1]->ne[3]) {
+                fprintf(stderr, "%s: cannot compute %s: src0->ne[3] = %" PRId64 ", src1->ne[3] = %" PRId64 " - fallback to CPU\n", __func__, tensor->name, tensor->src[0]->ne[3], tensor->src[1]->ne[3]);
+                return false;
+            } else {
+                func = ggml_cuda_mul_mat;
+            }
+            break;
+        case GGML_OP_MUL_MAT_ID:
+            func = ggml_cuda_mul_mat_id;
+            break;
+        case GGML_OP_SCALE:
+            func = ggml_cuda_scale;
+            break;
+        case GGML_OP_SQR:
+            func = ggml_cuda_sqr;
+            break;
+        case GGML_OP_CLAMP:
+            func = ggml_cuda_clamp;
+            break;
+        case GGML_OP_CPY:
+            func = ggml_cuda_cpy;
+            break;
+        case GGML_OP_CONT:
+            func = ggml_cuda_dup;
+            break;
+        case GGML_OP_NONE:
+        case GGML_OP_RESHAPE:
+        case GGML_OP_VIEW:
+        case GGML_OP_PERMUTE:
+        case GGML_OP_TRANSPOSE:
+            func = ggml_cuda_nop;
+            break;
+        case GGML_OP_DIAG_MASK_INF:
+            func = ggml_cuda_diag_mask_inf;
+            break;
+        case GGML_OP_SOFT_MAX:
+            func = ggml_cuda_soft_max;
+            break;
+        case GGML_OP_ROPE:
+            func = ggml_cuda_rope;
+            break;
+        case GGML_OP_ALIBI:
+            func = ggml_cuda_alibi;
+            break;
+        case GGML_OP_IM2COL:
+            func = ggml_cuda_im2col;
+            break;
+        case GGML_OP_POOL_2D:
+            func = ggml_cuda_pool2d;
+            break;
+        case GGML_OP_SUM_ROWS:
+            func = ggml_cuda_sum_rows;
+            break;
+        case GGML_OP_ARGSORT:
+            func = ggml_cuda_argsort;
+            break;
+        default:
+            return false;
+    }
+
+    func(ctx, tensor->src[0], tensor->src[1], tensor);
+    return true;
 }
 
-GGML_CALL ggml_backend_buffer_type_t ggml_backend_cuda_host_buffer_type() {
-    static struct ggml_backend_buffer_type ggml_backend_cuda_buffer_type_host = {
-        /* .iface    = */ {
-            /* .get_name         = */ ggml_backend_cuda_host_buffer_type_name,
-            /* .alloc_buffer     = */ ggml_backend_cuda_host_buffer_type_alloc_buffer,
-            /* .get_alignment    = */ ggml_backend_cpu_buffer_type()->iface.get_alignment,
-            /* .get_max_size     = */ NULL, // defaults to SIZE_MAX
-            /* .get_alloc_size   = */ ggml_backend_cpu_buffer_type()->iface.get_alloc_size,
-            /* .supports_backend = */ ggml_backend_cpu_buffer_type()->iface.supports_backend,
-            /* .is_host          = */ ggml_backend_cpu_buffer_type()->iface.is_host,
-        },
-        /* .context  = */ nullptr,
-    };
 
-    return &ggml_backend_cuda_buffer_type_host;
-}
+////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-//static bool ggml_backend_buffer_is_cuda_host(ggml_backend_buffer_t buffer) {
-//    return buffer->buft->iface.get_name == ggml_backend_cuda_host_buffer_type_name;
-//}
 
 // backend
 
@@ -11139,9 +11133,8 @@ GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_set_tensor_async(ggml_backend_t backend,
     ggml_backend_buffer_t buf = tensor->view_src ? tensor->view_src->buffer : tensor->buffer;
 
     GGML_ASSERT(buf->buft == ggml_backend_cuda_buffer_type(cuda_ctx->device) && "unsupported buffer type");
-    GGML_ASSERT(tensor->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU);
 
-    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync((char *)tensor->data + offset, data, size, cudaMemcpyHostToDevice, g_cudaStreams[cuda_ctx->device][0]));
+    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync((char *)tensor->data + offset, data, size, cudaMemcpyHostToDevice, cuda_ctx->stream()));
 }
 
 GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_get_tensor_async(ggml_backend_t backend, const ggml_tensor * tensor, void * data, size_t offset, size_t size) {
@@ -11149,9 +11142,8 @@ GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_get_tensor_async(ggml_backend_t backend,
     ggml_backend_buffer_t buf = tensor->view_src ? tensor->view_src->buffer : tensor->buffer;
 
     GGML_ASSERT(buf->buft == ggml_backend_cuda_buffer_type(cuda_ctx->device) && "unsupported buffer type");
-    GGML_ASSERT(tensor->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU);
 
-    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(data, (const char *)tensor->data + offset, size, cudaMemcpyDeviceToHost, g_cudaStreams[cuda_ctx->device][0]));
+    CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(data, (const char *)tensor->data + offset, size, cudaMemcpyDeviceToHost, cuda_ctx->stream()));
 }
 
 GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_cpy_tensor_async(ggml_backend_t backend_src, ggml_backend_t backend_dst, const ggml_tensor * src, ggml_tensor * dst) {
@@ -11186,19 +11178,19 @@ GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_cpy_tensor_async(ggml_backend_t backend_
 
         // copy on src stream
         if (cuda_ctx_src->device == cuda_ctx_dst->device) {
-            CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dst->data, src->data, ggml_nbytes(dst), cudaMemcpyDeviceToDevice, g_cudaStreams[cuda_ctx_dst->device][0]));
+            CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dst->data, src->data, ggml_nbytes(dst), cudaMemcpyDeviceToDevice, cuda_ctx_dst->stream()));
         } else {
-            CUDA_CHECK(cudaMemcpyPeerAsync(dst->data, cuda_ctx_dst->device, src->data, cuda_ctx_src->device, ggml_nbytes(dst), g_cudaStreams[cuda_ctx_src->device][0]));
+            CUDA_CHECK(cudaMemcpyPeerAsync(dst->data, cuda_ctx_dst->device, src->data, cuda_ctx_src->device, ggml_nbytes(dst), cuda_ctx_src->stream()));
         }
 
         // record event on src stream
-        CUDA_CHECK(cudaEventRecord(cuda_ctx_src->copy_event, g_cudaStreams[cuda_ctx_src->device][0]));
+        CUDA_CHECK(cudaEventRecord(cuda_ctx_src->copy_event, cuda_ctx_src->stream()));
 
         // wait on dst stream for the copy to complete
-        CUDA_CHECK(cudaStreamWaitEvent(g_cudaStreams[cuda_ctx_dst->device][0], cuda_ctx_src->copy_event, 0));
+        CUDA_CHECK(cudaStreamWaitEvent(cuda_ctx_dst->stream(), cuda_ctx_src->copy_event, 0));
     } else {
         // src and dst are on the same backend
-        CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dst->data, src->data, ggml_nbytes(dst), cudaMemcpyDeviceToDevice, g_cudaStreams[cuda_ctx_dst->device][0]));
+        CUDA_CHECK(cudaMemcpyAsync(dst->data, src->data, ggml_nbytes(dst), cudaMemcpyDeviceToDevice, cuda_ctx_dst->stream()));
     }
     return true;
 }
@@ -11206,15 +11198,15 @@ GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_cpy_tensor_async(ggml_backend_t backend_
 GGML_CALL static void ggml_backend_cuda_synchronize(ggml_backend_t backend) {
     ggml_backend_cuda_context * cuda_ctx = (ggml_backend_cuda_context *)backend->context;
 
-    CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(g_cudaStreams[cuda_ctx->device][0]));
+    CUDA_CHECK(cudaStreamSynchronize(cuda_ctx->stream()));
 
-    UNUSED(backend);
+    GGML_UNUSED(backend);
 }
 
 GGML_CALL static enum ggml_status ggml_backend_cuda_graph_compute(ggml_backend_t backend, ggml_cgraph * cgraph) {
     ggml_backend_cuda_context * cuda_ctx = (ggml_backend_cuda_context *)backend->context;
 
-    ggml_cuda_set_main_device(cuda_ctx->device);
+    ggml_cuda_set_device(cuda_ctx->device);
 
     for (int i = 0; i < cgraph->n_nodes; i++) {
         ggml_tensor * node = cgraph->nodes[i];
@@ -11224,20 +11216,15 @@ GGML_CALL static enum ggml_status ggml_backend_cuda_graph_compute(ggml_backend_t
         }
 
 #ifndef NDEBUG
-        assert(node->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU || node->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
         assert(node->buffer->buft == ggml_backend_cuda_buffer_type(cuda_ctx->device));
-        assert(node->extra != nullptr);
-
         for (int j = 0; j < GGML_MAX_SRC; j++) {
             if (node->src[j] != nullptr) {
-                assert(node->src[j]->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU || node->src[j]->backend == GGML_BACKEND_TYPE_GPU_SPLIT);
                 assert(node->src[j]->buffer->buft == ggml_backend_cuda_buffer_type(cuda_ctx->device) || ggml_backend_buffer_is_cuda_split(node->src[j]->buffer));
-                assert(node->src[j]->extra != nullptr);
             }
         }
 #endif
 
-        bool ok = ggml_cuda_compute_forward(node);
+        bool ok = ggml_cuda_compute_forward(*cuda_ctx, node);
         if (!ok) {
             fprintf(stderr, "%s: error: op not supported %s (%s)\n", __func__, node->name, ggml_op_name(node->op));
         }
@@ -11371,7 +11358,7 @@ GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_supports_op(ggml_backend_t backend, cons
             return false;
     }
 
-    UNUSED(backend);
+    GGML_UNUSED(backend);
 }
 
 GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_offload_op(ggml_backend_t backend, const ggml_tensor * op) {
@@ -11379,7 +11366,7 @@ GGML_CALL static bool ggml_backend_cuda_offload_op(ggml_backend_t backend, const
 
     return op->ne[1] >= min_batch_size && op->op != GGML_OP_GET_ROWS;
 
-    UNUSED(backend);
+    GGML_UNUSED(backend);
 }
 
 static ggml_backend_event_t ggml_backend_cuda_event_new(ggml_backend_t backend) {
@@ -11405,14 +11392,14 @@ static void ggml_backend_cuda_event_free(ggml_backend_event_t event) {
 static void ggml_backend_cuda_event_record(ggml_backend_event_t event) {
     ggml_backend_cuda_context * cuda_ctx = (ggml_backend_cuda_context *)event->backend->context;
 
-    CUDA_CHECK(cudaEventRecord((cudaEvent_t)event->context, g_cudaStreams[cuda_ctx->device][0]));
+    CUDA_CHECK(cudaEventRecord((cudaEvent_t)event->context, cuda_ctx->stream()));
 }
 
 static void ggml_backend_cuda_event_wait(ggml_backend_t backend, ggml_backend_event_t event) {
     ggml_backend_cuda_context * cuda_ctx = (ggml_backend_cuda_context *)backend->context;
 
     if (ggml_backend_is_cuda(event->backend)) {
-        CUDA_CHECK(cudaStreamWaitEvent(g_cudaStreams[cuda_ctx->device][0], (cudaEvent_t)event->context, 0));
+        CUDA_CHECK(cudaStreamWaitEvent(cuda_ctx->stream(), (cudaEvent_t)event->context, 0));
     } else {
 #if 0
         // untested
@@ -11421,7 +11408,7 @@ static void ggml_backend_cuda_event_wait(ggml_backend_t backend, ggml_backend_ev
             ggml_backend_event_synchronize(event);
         };
 
-        CUDA_CHECK(cudaLaunchHostFunc(g_cudaStreams[cuda_ctx->device][0], wait_fn, event));
+        CUDA_CHECK(cudaLaunchHostFunc(cuda_ctx->stream(), wait_fn, event));
 #endif
         GGML_ASSERT(false);
     }
@@ -11458,16 +11445,11 @@ static ggml_guid_t ggml_backend_cuda_guid() {
 }
 
 GGML_CALL ggml_backend_t ggml_backend_cuda_init(int device) {
-    ggml_init_cublas();
-
-    if (device < 0 || device >= ggml_cuda_get_device_count()) {
+    if (device < 0 || device >= ggml_backend_cuda_get_device_count()) {
         fprintf(stderr, "%s: error: invalid device %d\n", __func__, device);
         return nullptr;
     }
 
-    // not strictly necessary, but it may reduce the overhead of the first graph_compute
-    ggml_cuda_set_main_device(device);
-
     ggml_backend_cuda_context * ctx = new ggml_backend_cuda_context(device);
     if (ctx == nullptr) {
         fprintf(stderr, "%s: error: failed to allocate context\n", __func__);
@@ -11488,11 +11470,13 @@ GGML_CALL bool ggml_backend_is_cuda(ggml_backend_t backend) {
 }
 
 GGML_CALL int ggml_backend_cuda_get_device_count() {
-    return ggml_cuda_get_device_count();
+    return get_cuda_global_info().device_count;
 }
 
 GGML_CALL void ggml_backend_cuda_get_device_description(int device, char * description, size_t description_size) {
-    ggml_cuda_get_device_description(device, description, description_size);
+    cudaDeviceProp prop;
+    CUDA_CHECK(cudaGetDeviceProperties(&prop, device));
+    snprintf(description, description_size, "%s", prop.name);
 }
 
 GGML_CALL void ggml_backend_cuda_get_device_memory(int device, size_t * free, size_t * total) {
@@ -11531,13 +11515,13 @@ GGML_CALL static ggml_backend_t ggml_backend_reg_cuda_init(const char * params,
     ggml_backend_t cuda_backend = ggml_backend_cuda_init((int) (intptr_t) user_data);
     return cuda_backend;
 
-    UNUSED(params);
+    GGML_UNUSED(params);
 }
 
 extern "C" GGML_CALL int ggml_backend_cuda_reg_devices();
 
 GGML_CALL int ggml_backend_cuda_reg_devices() {
-    int device_count = ggml_cuda_get_device_count();
+    int device_count = ggml_backend_cuda_get_device_count();
     //int device_count = 1; // DEBUG: some tools require delaying CUDA initialization
     for (int i = 0; i < device_count; i++) {
         char name[128];