]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Singular quiet LMR
[stockfish] / src / search.cpp
index 79942bcdf1cfec5b912aede7cdb246d46b3029ec..1e133447d381b547f97d9ea93ab7aa7321d862f7 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
-  Copyright (C) 2015-2019 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2020 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -61,41 +61,42 @@ namespace {
   // Different node types, used as a template parameter
   enum NodeType { NonPV, PV };
 
+  constexpr uint64_t TtHitAverageWindow     = 4096;
+  constexpr uint64_t TtHitAverageResolution = 1024;
+
   // Razor and futility margins
-  constexpr int RazorMargin = 661;
+  constexpr int RazorMargin = 531;
   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
-    return Value(198 * (d / ONE_PLY - improving));
+    return Value(217 * (d - improving));
   }
 
   // Reductions lookup table, initialized at startup
   int Reductions[MAX_MOVES]; // [depth or moveNumber]
 
   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
-    int r = Reductions[d / ONE_PLY] * Reductions[mn];
-    return ((r + 520) / 1024 + (!i && r > 999)) * ONE_PLY;
+    int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
+    return (r + 511) / 1024 + (!i && r > 1007);
   }
 
-  constexpr int futility_move_count(bool improving, int depth) {
-    return (5 + depth * depth) * (1 + improving) / 2;
+  constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
+    return (4 + depth * depth) / (2 - improving);
   }
 
   // History and stats update bonus, based on depth
-  int stat_bonus(Depth depth) {
-    int d = depth / ONE_PLY;
-    return d > 17 ? -8 : 22 * d * d + 151 * d - 140;
+  int stat_bonus(Depth d) {
+    return d > 15 ? -8 : 19 * d * d + 155 * d - 132;
   }
 
   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3fold-blindness
-  Value value_draw(Depth depth, Thread* thisThread) {
-    return depth < 4 * ONE_PLY ? VALUE_DRAW
-                               : VALUE_DRAW + Value(2 * (thisThread->nodes & 1) - 1);
+  Value value_draw(Thread* thisThread) {
+    return VALUE_DRAW + Value(2 * (thisThread->nodes & 1) - 1);
   }
 
   // Skill structure is used to implement strength limit
   struct Skill {
     explicit Skill(int l) : level(l) {}
     bool enabled() const { return level < 20; }
-    bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth / ONE_PLY == 1 + level; }
+    bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth == 1 + level; }
     Move pick_best(size_t multiPV);
 
     int level;
@@ -149,14 +150,15 @@ namespace {
   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
 
   template <NodeType NT>
-  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = DEPTH_ZERO);
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = 0);
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
-  Value value_from_tt(Value v, int ply);
+  Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c);
   void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv);
   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus);
-  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Move* quiets, int quietCount, int bonus);
-  void update_capture_stats(const Position& pos, Move move, Move* captures, int captureCount, int bonus);
+  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus, int depth);
+  void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
+                        Move* quietsSearched, int quietCount, Move* capturesSearched, int captureCount, Depth depth);
 
   // perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes up
   // to the given depth are generated and counted, and the sum is returned.
@@ -165,16 +167,16 @@ namespace {
 
     StateInfo st;
     uint64_t cnt, nodes = 0;
-    const bool leaf = (depth == 2 * ONE_PLY);
+    const bool leaf = (depth == 2);
 
     for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
     {
-        if (Root && depth <= ONE_PLY)
+        if (Root && depth <= 1)
             cnt = 1, nodes++;
         else
         {
             pos.do_move(m, st);
-            cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
+            cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - 1);
             nodes += cnt;
             pos.undo_move(m);
         }
@@ -192,7 +194,7 @@ namespace {
 void Search::init() {
 
   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
-      Reductions[i] = int(23.4 * std::log(i));
+      Reductions[i] = int((24.8 + std::log(Threads.size())) * std::log(i));
 }
 
 
@@ -216,7 +218,7 @@ void MainThread::search() {
 
   if (Limits.perft)
   {
-      nodes = perft<true>(rootPos, Limits.perft * ONE_PLY);
+      nodes = perft<true>(rootPos, Limits.perft);
       sync_cout << "\nNodes searched: " << nodes << "\n" << sync_endl;
       return;
   }
@@ -270,15 +272,15 @@ void MainThread::search() {
   Thread* bestThread = this;
 
   // Check if there are threads with a better score than main thread
-  if (    Options["MultiPV"] == 1
+  if (    int(Options["MultiPV"]) == 1
       && !Limits.depth
-      && !(Skill(Options["Skill Level"]).enabled() || Options["UCI_LimitStrength"])
+      && !(Skill(Options["Skill Level"]).enabled() || int(Options["UCI_LimitStrength"]))
       &&  rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
   {
       std::map<Move, int64_t> votes;
       Value minScore = this->rootMoves[0].score;
 
-      // Find out minimum score
+      // Find minimum score
       for (Thread* th: Threads)
           minScore = std::min(minScore, th->rootMoves[0].score);
 
@@ -288,19 +290,20 @@ void MainThread::search() {
           votes[th->rootMoves[0].pv[0]] +=
               (th->rootMoves[0].score - minScore + 14) * int(th->completedDepth);
 
-          if (bestThread->rootMoves[0].score >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+          if (abs(bestThread->rootMoves[0].score) >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
           {
-              // Make sure we pick the shortest mate
+              // Make sure we pick the shortest mate / TB conversion or stave off mate the longest
               if (th->rootMoves[0].score > bestThread->rootMoves[0].score)
                   bestThread = th;
           }
-          else if (   th->rootMoves[0].score >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
-                   || votes[th->rootMoves[0].pv[0]] > votes[bestThread->rootMoves[0].pv[0]])
+          else if (   th->rootMoves[0].score >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
+                   || (   th->rootMoves[0].score > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
+                       && votes[th->rootMoves[0].pv[0]] > votes[bestThread->rootMoves[0].pv[0]]))
               bestThread = th;
       }
   }
 
-  previousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
+  bestPreviousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
 
   // Send again PV info if we have a new best thread
   if (bestThread != this)
@@ -329,20 +332,35 @@ void Thread::search() {
   Move  pv[MAX_PLY+1];
   Value bestValue, alpha, beta, delta;
   Move  lastBestMove = MOVE_NONE;
-  Depth lastBestMoveDepth = DEPTH_ZERO;
+  Depth lastBestMoveDepth = 0;
   MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
   double timeReduction = 1, totBestMoveChanges = 0;
   Color us = rootPos.side_to_move();
+  int iterIdx = 0;
 
   std::memset(ss-7, 0, 10 * sizeof(Stack));
   for (int i = 7; i > 0; i--)
-     (ss-i)->continuationHistory = &this->continuationHistory[NO_PIECE][0]; // Use as sentinel
+      (ss-i)->continuationHistory = &this->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0]; // Use as a sentinel
+
   ss->pv = pv;
 
   bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
   beta = VALUE_INFINITE;
 
-  size_t multiPV = Options["MultiPV"];
+  if (mainThread)
+  {
+      if (mainThread->bestPreviousScore == VALUE_INFINITE)
+          for (int i = 0; i < 4; ++i)
+              mainThread->iterValue[i] = VALUE_ZERO;
+      else
+          for (int i = 0; i < 4; ++i)
+              mainThread->iterValue[i] = mainThread->bestPreviousScore;
+  }
+
+  std::copy(&lowPlyHistory[2][0], &lowPlyHistory.back().back() + 1, &lowPlyHistory[0][0]);
+  std::fill(&lowPlyHistory[MAX_LPH - 2][0], &lowPlyHistory.back().back() + 1, 0);
+
+  size_t multiPV = size_t(Options["MultiPV"]);
 
   // Pick integer skill levels, but non-deterministically round up or down
   // such that the average integer skill corresponds to the input floating point one.
@@ -351,7 +369,7 @@ void Thread::search() {
   // for match (TC 60+0.6) results spanning a wide range of k values.
   PRNG rng(now());
   double floatLevel = Options["UCI_LimitStrength"] ?
-                        clamp(std::pow((Options["UCI_Elo"] - 1346.6) / 143.4, 1 / 0.806), 0.0, 20.0) :
+                      Utility::clamp(std::pow((Options["UCI_Elo"] - 1346.6) / 143.4, 1 / 0.806), 0.0, 20.0) :
                         double(Options["Skill Level"]);
   int intLevel = int(floatLevel) +
                  ((floatLevel - int(floatLevel)) * 1024 > rng.rand<unsigned>() % 1024  ? 1 : 0);
@@ -363,6 +381,7 @@ void Thread::search() {
       multiPV = std::max(multiPV, (size_t)4);
 
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
+  ttHitAverage = TtHitAverageWindow * TtHitAverageResolution / 2;
 
   int ct = int(Options["Contempt"]) * PawnValueEg / 100; // From centipawns
 
@@ -378,10 +397,12 @@ void Thread::search() {
   contempt = (us == WHITE ?  make_score(ct, ct / 2)
                           : -make_score(ct, ct / 2));
 
+  int searchAgainCounter = 0;
+
   // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
-  while (   (rootDepth += ONE_PLY) < DEPTH_MAX
+  while (   ++rootDepth < MAX_PLY
          && !Threads.stop
-         && !(Limits.depth && mainThread && rootDepth / ONE_PLY > Limits.depth))
+         && !(Limits.depth && mainThread && rootDepth > Limits.depth))
   {
       // Age out PV variability metric
       if (mainThread)
@@ -395,6 +416,9 @@ void Thread::search() {
       size_t pvFirst = 0;
       pvLast = 0;
 
+      if (!Threads.increaseDepth)
+         searchAgainCounter++;
+
       // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
       for (pvIdx = 0; pvIdx < multiPV && !Threads.stop; ++pvIdx)
       {
@@ -410,15 +434,15 @@ void Thread::search() {
           selDepth = 0;
 
           // Reset aspiration window starting size
-          if (rootDepth >= 4 * ONE_PLY)
+          if (rootDepth >= 4)
           {
-              Value previousScore = rootMoves[pvIdx].previousScore;
-              delta = Value(23);
-              alpha = std::max(previousScore - delta,-VALUE_INFINITE);
-              beta  = std::min(previousScore + delta, VALUE_INFINITE);
+              Value prev = rootMoves[pvIdx].previousScore;
+              delta = Value(21);
+              alpha = std::max(prev - delta,-VALUE_INFINITE);
+              beta  = std::min(prev + delta, VALUE_INFINITE);
 
               // Adjust contempt based on root move's previousScore (dynamic contempt)
-              int dct = ct + 86 * previousScore / (abs(previousScore) + 176);
+              int dct = ct + (102 - ct / 2) * prev / (abs(prev) + 157);
 
               contempt = (us == WHITE ?  make_score(dct, dct / 2)
                                       : -make_score(dct, dct / 2));
@@ -430,7 +454,7 @@ void Thread::search() {
           int failedHighCnt = 0;
           while (true)
           {
-              Depth adjustedDepth = std::max(ONE_PLY, rootDepth - failedHighCnt * ONE_PLY);
+              Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt - searchAgainCounter);
               bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, false);
 
               // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
@@ -516,12 +540,13 @@ void Thread::search() {
           && !Threads.stop
           && !mainThread->stopOnPonderhit)
       {
-          double fallingEval = (354 + 10 * (mainThread->previousScore - bestValue)) / 692.0;
-          fallingEval = clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
+          double fallingEval = (332 + 6 * (mainThread->bestPreviousScore - bestValue)
+                                    + 6 * (mainThread->iterValue[iterIdx] - bestValue)) / 704.0;
+          fallingEval = Utility::clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
 
           // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
-          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 * ONE_PLY < completedDepth ? 1.97 : 0.98;
-          double reduction = (1.36 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.29 * timeReduction);
+          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.94 : 0.91;
+          double reduction = (1.41 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.27 * timeReduction);
 
           // Use part of the gained time from a previous stable move for the current move
           for (Thread* th : Threads)
@@ -542,7 +567,16 @@ void Thread::search() {
               else
                   Threads.stop = true;
           }
+          else if (   Threads.increaseDepth
+                   && !mainThread->ponder
+                   && Time.elapsed() > Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability * 0.6)
+                   Threads.increaseDepth = false;
+          else
+                   Threads.increaseDepth = true;
       }
+
+      mainThread->iterValue[iterIdx] = bestValue;
+      iterIdx = (iterIdx + 1) & 3;
   }
 
   if (!mainThread)
@@ -574,20 +608,19 @@ namespace {
         && !rootNode
         && pos.has_game_cycle(ss->ply))
     {
-        alpha = value_draw(depth, pos.this_thread());
+        alpha = value_draw(pos.this_thread());
         if (alpha >= beta)
             return alpha;
     }
 
     // Dive into quiescence search when the depth reaches zero
-    if (depth < ONE_PLY)
+    if (depth <= 0)
         return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
 
     assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
-    assert(DEPTH_ZERO < depth && depth < DEPTH_MAX);
+    assert(0 < depth && depth < MAX_PLY);
     assert(!(PvNode && cutNode));
-    assert(depth / ONE_PLY * ONE_PLY == depth);
 
     Move pv[MAX_PLY+1], capturesSearched[32], quietsSearched[64];
     StateInfo st;
@@ -596,16 +629,18 @@ namespace {
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
     Depth extension, newDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue;
-    bool ttHit, ttPv, inCheck, givesCheck, improving, doLMR;
-    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning, ttCapture;
+    bool ttHit, ttPv, formerPv, givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
+    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning,
+         ttCapture, singularQuietLMR;
     Piece movedPiece;
-    int moveCount, captureCount, quietCount, singularLMR;
+    int moveCount, captureCount, quietCount;
 
     // Step 1. Initialize node
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
-    inCheck = pos.checkers();
+    ss->inCheck = pos.checkers();
+    priorCapture = pos.captured_piece();
     Color us = pos.side_to_move();
-    moveCount = captureCount = quietCount = singularLMR = ss->moveCount = 0;
+    moveCount = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
     bestValue = -VALUE_INFINITE;
     maxValue = VALUE_INFINITE;
 
@@ -623,8 +658,8 @@ namespace {
         if (   Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed)
             || pos.is_draw(ss->ply)
             || ss->ply >= MAX_PLY)
-            return (ss->ply >= MAX_PLY && !inCheck) ? evaluate(pos)
-                                                    : value_draw(depth, pos.this_thread());
+            return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos)
+                                                    : value_draw(pos.this_thread());
 
         // Step 3. Mate distance pruning. Even if we mate at the next move our score
         // would be at best mate_in(ss->ply+1), but if alpha is already bigger because
@@ -661,10 +696,18 @@ namespace {
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = pos.key() ^ Key(excludedMove << 16); // Isn't a very good hash
     tte = TT.probe(posKey, ttHit);
-    ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
+    ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
     ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->pvIdx].pv[0]
             : ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
     ttPv = PvNode || (ttHit && tte->is_pv());
+    formerPv = ttPv && !PvNode;
+
+    if (ttPv && depth > 12 && ss->ply - 1 < MAX_LPH && !pos.captured_piece() && is_ok((ss-1)->currentMove))
+        thisThread->lowPlyHistory[ss->ply - 1][from_to((ss-1)->currentMove)] << stat_bonus(depth - 5);
+
+    // thisThread->ttHitAverage can be used to approximate the running average of ttHit
+    thisThread->ttHitAverage =   (TtHitAverageWindow - 1) * thisThread->ttHitAverage / TtHitAverageWindow
+                                + TtHitAverageResolution * ttHit;
 
     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
     if (  !PvNode
@@ -680,11 +723,11 @@ namespace {
             if (ttValue >= beta)
             {
                 if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
-                    update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, stat_bonus(depth));
+                    update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, stat_bonus(depth), depth);
 
                 // Extra penalty for early quiet moves of the previous ply
-                if ((ss-1)->moveCount <= 2 && !pos.captured_piece())
-                    update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + ONE_PLY));
+                if ((ss-1)->moveCount <= 2 && !priorCapture)
+                    update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + 1));
             }
             // Penalty for a quiet ttMove that fails low
             else if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
@@ -694,7 +737,9 @@ namespace {
                 update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(ttMove), to_sq(ttMove), penalty);
             }
         }
-        return ttValue;
+
+        if (pos.rule50_count() < 90)
+            return ttValue;
     }
 
     // Step 5. Tablebases probe
@@ -720,9 +765,10 @@ namespace {
 
                 int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
 
-                value =  wdl < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply + 1
-                       : wdl >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply - 1
-                                          :  VALUE_DRAW + 2 * wdl * drawScore;
+                // use the range VALUE_MATE_IN_MAX_PLY to VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY to score
+                value =  wdl < -drawScore ? VALUE_MATED_IN_MAX_PLY + ss->ply + 1
+                       : wdl >  drawScore ? VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - ss->ply - 1
+                                          : VALUE_DRAW + 2 * wdl * drawScore;
 
                 Bound b =  wdl < -drawScore ? BOUND_UPPER
                          : wdl >  drawScore ? BOUND_LOWER : BOUND_EXACT;
@@ -731,7 +777,7 @@ namespace {
                     || (b == BOUND_LOWER ? value >= beta : value <= alpha))
                 {
                     tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ttPv, b,
-                              std::min(DEPTH_MAX - ONE_PLY, depth + 6 * ONE_PLY),
+                              std::min(MAX_PLY - 1, depth + 6),
                               MOVE_NONE, VALUE_NONE);
 
                     return value;
@@ -748,8 +794,10 @@ namespace {
         }
     }
 
+    CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
+
     // Step 6. Static evaluation of the position
-    if (inCheck)
+    if (ss->inCheck)
     {
         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
         improving = false;
@@ -762,6 +810,9 @@ namespace {
         if (eval == VALUE_NONE)
             ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
 
+        if (eval == VALUE_DRAW)
+            eval = value_draw(thisThread);
+
         // Can ttValue be used as a better position evaluation?
         if (    ttValue != VALUE_NONE
             && (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
@@ -776,23 +827,23 @@ namespace {
             ss->staticEval = eval = evaluate(pos) + bonus;
         }
         else
-            ss->staticEval = eval = -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
+            ss->staticEval = eval = -(ss-1)->staticEval + 2 * Tempo;
 
         tte->save(posKey, VALUE_NONE, ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
     }
 
-    // Step 7. Razoring (~2 Elo)
+    // Step 7. Razoring (~1 Elo)
     if (   !rootNode // The required rootNode PV handling is not available in qsearch
-        &&  depth < 2 * ONE_PLY
+        &&  depth == 1
         &&  eval <= alpha - RazorMargin)
         return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
 
-    improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
-               || (ss-2)->staticEval == VALUE_NONE;
+    improving =  (ss-2)->staticEval == VALUE_NONE ? (ss->staticEval > (ss-4)->staticEval
+              || (ss-4)->staticEval == VALUE_NONE) : ss->staticEval > (ss-2)->staticEval;
 
-    // Step 8. Futility pruning: child node (~30 Elo)
+    // Step 8. Futility pruning: child node (~50 Elo)
     if (   !PvNode
-        &&  depth < 7 * ONE_PLY
+        &&  depth < 6
         &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
         &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN) // Do not return unproven wins
         return eval;
@@ -800,10 +851,10 @@ namespace {
     // Step 9. Null move search with verification search (~40 Elo)
     if (   !PvNode
         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
-        && (ss-1)->statScore < 22661
+        && (ss-1)->statScore < 23397
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 33 * depth / ONE_PLY + 299 - improving * 30
+        &&  ss->staticEval >= beta - 32 * depth - 30 * improving + 120 * ttPv + 292
         && !excludedMove
         &&  pos.non_pawn_material(us)
         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
@@ -811,10 +862,10 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = ((835 + 70 * depth / ONE_PLY) / 256 + std::min(int(eval - beta) / 185, 3)) * ONE_PLY;
+        Depth R = (854 + 68 * depth) / 258 + std::min(int(eval - beta) / 192, 3);
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
-        ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[NO_PIECE][0];
+        ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
 
         pos.do_null_move(st);
 
@@ -824,18 +875,18 @@ namespace {
 
         if (nullValue >= beta)
         {
-            // Do not return unproven mate scores
-            if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+            // Do not return unproven mate or TB scores
+            if (nullValue >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
                 nullValue = beta;
 
-            if (thisThread->nmpMinPly || (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && depth < 13 * ONE_PLY))
+            if (thisThread->nmpMinPly || (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && depth < 13))
                 return nullValue;
 
             assert(!thisThread->nmpMinPly); // Recursive verification is not allowed
 
             // Do verification search at high depths, with null move pruning disabled
             // for us, until ply exceeds nmpMinPly.
-            thisThread->nmpMinPly = ss->ply + 3 * (depth-R) / (4 * ONE_PLY);
+            thisThread->nmpMinPly = ss->ply + 3 * (depth-R) / 4;
             thisThread->nmpColor = us;
 
             Value v = search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
@@ -851,23 +902,32 @@ namespace {
     // If we have a good enough capture and a reduced search returns a value
     // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
     if (   !PvNode
-        &&  depth >= 5 * ONE_PLY
-        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+        &&  depth >= 5
+        &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
     {
-        Value raisedBeta = std::min(beta + 191 - 46 * improving, VALUE_INFINITE);
-        MovePicker mp(pos, ttMove, raisedBeta - ss->staticEval, &thisThread->captureHistory);
+        Value raisedBeta = beta + 189 - 45 * improving;
+        assert(raisedBeta < VALUE_INFINITE);
+        MovePicker mp(pos, ttMove, raisedBeta - ss->staticEval, &captureHistory);
         int probCutCount = 0;
 
-        while (  (move = mp.next_move()) != MOVE_NONE
-               && probCutCount < 2 + 2 * cutNode)
+        while (   (move = mp.next_move()) != MOVE_NONE
+               && probCutCount < 2 + 2 * cutNode
+               && !(   move == ttMove
+                    && tte->depth() >= depth - 4
+                    && ttValue < raisedBeta))
             if (move != excludedMove && pos.legal(move))
             {
+                assert(pos.capture_or_promotion(move));
+                assert(depth >= 5);
+
+                captureOrPromotion = true;
                 probCutCount++;
 
                 ss->currentMove = move;
-                ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
-
-                assert(depth >= 5 * ONE_PLY);
+                ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
+                                                                          [captureOrPromotion]
+                                                                          [pos.moved_piece(move)]
+                                                                          [to_sq(move)];
 
                 pos.do_move(move, st);
 
@@ -876,7 +936,7 @@ namespace {
 
                 // If the qsearch held, perform the regular search
                 if (value >= raisedBeta)
-                    value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -raisedBeta, -raisedBeta+1, depth - 4 * ONE_PLY, !cutNode);
+                    value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -raisedBeta, -raisedBeta+1, depth - 4, !cutNode);
 
                 pos.undo_move(move);
 
@@ -885,32 +945,34 @@ namespace {
             }
     }
 
-    // Step 11. Internal iterative deepening (~2 Elo)
-    if (depth >= 7 * ONE_PLY && !ttMove)
+    // Step 11. Internal iterative deepening (~1 Elo)
+    if (depth >= 7 && !ttMove)
     {
-        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, depth - 7 * ONE_PLY, cutNode);
+        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, depth - 7, cutNode);
 
         tte = TT.probe(posKey, ttHit);
-        ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
+        ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
         ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
     }
 
 moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
-                                          nullptr, (ss-4)->continuationHistory,
-                                          nullptr, (ss-6)->continuationHistory };
+                                          nullptr                   , (ss-4)->continuationHistory,
+                                          nullptr                   , (ss-6)->continuationHistory };
 
     Move countermove = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
 
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
-                                      &thisThread->captureHistory,
+                                      &thisThread->lowPlyHistory,
+                                      &captureHistory,
                                       contHist,
                                       countermove,
-                                      ss->killers);
+                                      ss->killers,
+                                      depth > 12 ? ss->ply : MAX_PLY);
 
-    value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
-    moveCountPruning = false;
+    value = bestValue;
+    singularQuietLMR = moveCountPruning = false;
     ttCapture = ttMove && pos.capture_or_promotion(ttMove);
 
     // Mark this node as being searched
@@ -936,47 +998,102 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       ss->moveCount = ++moveCount;
 
       if (rootNode && thisThread == Threads.main() && Time.elapsed() > 3000)
-          sync_cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
+          sync_cout << "info depth " << depth
                     << " currmove " << UCI::move(move, pos.is_chess960())
                     << " currmovenumber " << moveCount + thisThread->pvIdx << sync_endl;
       if (PvNode)
           (ss+1)->pv = nullptr;
 
-      extension = DEPTH_ZERO;
+      extension = 0;
       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
       movedPiece = pos.moved_piece(move);
       givesCheck = pos.gives_check(move);
 
-      // Step 13. Extensions (~70 Elo)
+      // Calculate new depth for this move
+      newDepth = depth - 1;
+
+      // Step 13. Pruning at shallow depth (~200 Elo)
+      if (  !rootNode
+          && pos.non_pawn_material(us)
+          && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY)
+      {
+          // Skip quiet moves if movecount exceeds our FutilityMoveCount threshold
+          moveCountPruning = moveCount >= futility_move_count(improving, depth);
+
+          // Reduced depth of the next LMR search
+          int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount), 0);
+
+          if (   !captureOrPromotion
+              && !givesCheck)
+          {
+              // Countermoves based pruning (~20 Elo)
+              if (   lmrDepth < 4 + ((ss-1)->statScore > 0 || (ss-1)->moveCount == 1)
+                  && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
+                  && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
+                  continue;
+
+              // Futility pruning: parent node (~5 Elo)
+              if (   lmrDepth < 6
+                  && !ss->inCheck
+                  && ss->staticEval + 235 + 172 * lmrDepth <= alpha
+                  &&  (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
+                    + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
+                    + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)] < 27400)
+                  continue;
+
+              // Prune moves with negative SEE (~20 Elo)
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-(32 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
+                  continue;
+          }
+          else
+          {
+              // Capture history based pruning when the move doesn't give check
+              if (   !givesCheck
+                  && lmrDepth < 1
+                  && captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] < 0)
+                  continue;
+
+              // Futility pruning for captures
+              if (   !givesCheck
+                  && lmrDepth < 6
+                  && !(PvNode && abs(bestValue) < 2)
+                  && !ss->inCheck
+                  && ss->staticEval + 270 + 384 * lmrDepth + PieceValue[MG][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] <= alpha)
+                  continue;
 
-      // Singular extension search (~60 Elo). If all moves but one fail low on a
+              // See based pruning
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-194) * depth)) // (~25 Elo)
+                  continue;
+          }
+      }
+
+      // Step 14. Extensions (~75 Elo)
+
+      // Singular extension search (~70 Elo). If all moves but one fail low on a
       // search of (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta),
       // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
       // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the
       // result is lower than ttValue minus a margin then we will extend the ttMove.
-      if (    depth >= 6 * ONE_PLY
+      if (    depth >= 6
           &&  move == ttMove
           && !rootNode
           && !excludedMove // Avoid recursive singular search
        /* &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
           &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
           && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
-          &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY
+          &&  tte->depth() >= depth - 3
           &&  pos.legal(move))
       {
-          Value singularBeta = ttValue - 2 * depth / ONE_PLY;
-          Depth halfDepth = depth / (2 * ONE_PLY) * ONE_PLY; // ONE_PLY invariant
+          Value singularBeta = ttValue - ((formerPv + 4) * depth) / 2;
+          Depth singularDepth = (depth - 1 + 3 * formerPv) / 2;
           ss->excludedMove = move;
-          value = search<NonPV>(pos, ss, singularBeta - 1, singularBeta, halfDepth, cutNode);
+          value = search<NonPV>(pos, ss, singularBeta - 1, singularBeta, singularDepth, cutNode);
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
           if (value < singularBeta)
           {
-              extension = ONE_PLY;
-              singularLMR++;
-
-              if (value < singularBeta - std::min(4 * depth / ONE_PLY, 36))
-                  singularLMR++;
+              extension = 1;
+              singularQuietLMR = !ttCapture;
           }
 
           // Multi-cut pruning
@@ -984,76 +1101,50 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           // search without the ttMove. So we assume this expected Cut-node is not singular,
           // that multiple moves fail high, and we can prune the whole subtree by returning
           // a soft bound.
-          else if (   eval >= beta
-                   && singularBeta >= beta)
+          else if (singularBeta >= beta)
               return singularBeta;
+
+          // If the eval of ttMove is greater than beta we try also if there is an other move that
+          // pushes it over beta, if so also produce a cutoff
+          else if (ttValue >= beta)
+          {
+              ss->excludedMove = move;
+              value = search<NonPV>(pos, ss, beta - 1, beta, (depth + 3) / 2, cutNode);
+              ss->excludedMove = MOVE_NONE;
+
+              if (value >= beta)
+                  return beta;
+          }
       }
 
       // Check extension (~2 Elo)
       else if (    givesCheck
                && (pos.is_discovery_check_on_king(~us, move) || pos.see_ge(move)))
-          extension = ONE_PLY;
-
-      // Castling extension
-      else if (type_of(move) == CASTLING)
-          extension = ONE_PLY;
-
-      // Shuffle extension
-      else if (   PvNode
-               && pos.rule50_count() > 18
-               && depth < 3 * ONE_PLY
-               && ++thisThread->shuffleExts < thisThread->nodes.load(std::memory_order_relaxed) / 4)  // To avoid too many extensions
-          extension = ONE_PLY;
+          extension = 1;
 
       // Passed pawn extension
       else if (   move == ss->killers[0]
                && pos.advanced_pawn_push(move)
                && pos.pawn_passed(us, to_sq(move)))
-          extension = ONE_PLY;
-
-      // Calculate new depth for this move
-      newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
-
-      // Step 14. Pruning at shallow depth (~170 Elo)
-      if (  !rootNode
-          && pos.non_pawn_material(us)
-          && bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
-      {
-          // Skip quiet moves if movecount exceeds our FutilityMoveCount threshold
-          moveCountPruning = moveCount >= futility_move_count(improving, depth / ONE_PLY);
-
-          if (   !captureOrPromotion
-              && !givesCheck
-              && (!pos.advanced_pawn_push(move) || pos.non_pawn_material(~us) > BishopValueMg))
-          {
-              // Move count based pruning
-              if (moveCountPruning)
-                  continue;
+          extension = 1;
 
-              // Reduced depth of the next LMR search
-              int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount), DEPTH_ZERO);
-              lmrDepth /= ONE_PLY;
+      // Last captures extension
+      else if (   PieceValue[EG][pos.captured_piece()] > PawnValueEg
+               && pos.non_pawn_material() <= 2 * RookValueMg)
+          extension = 1;
 
-              // Countermoves based pruning (~20 Elo)
-              if (   lmrDepth < 4 + ((ss-1)->statScore > 0 || (ss-1)->moveCount == 1)
-                  && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
-                  && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
-                  continue;
+      // Castling extension
+      if (type_of(move) == CASTLING)
+          extension = 1;
 
-              // Futility pruning: parent node (~2 Elo)
-              if (   lmrDepth < 6
-                  && !inCheck
-                  && ss->staticEval + 250 + 211 * lmrDepth <= alpha)
-                  continue;
+      // Late irreversible move extension
+      if (   move == ttMove
+          && pos.rule50_count() > 80
+          && (captureOrPromotion || type_of(movedPiece) == PAWN))
+          extension = 2;
 
-              // Prune moves with negative SEE (~10 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-(31 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
-                  continue;
-          }
-          else if (  !(givesCheck && extension)
-                   && !pos.see_ge(move, Value(-199) * (depth / ONE_PLY))) // (~20 Elo)
-                  continue;
-      }
+      // Add extension to new depth
+      newDepth += extension;
 
       // Speculative prefetch as early as possible
       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
@@ -1067,94 +1158,116 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
       ss->currentMove = move;
-      ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[movedPiece][to_sq(move)];
+      ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
+                                                                [captureOrPromotion]
+                                                                [movedPiece]
+                                                                [to_sq(move)];
 
       // Step 15. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
 
-      // Step 16. Reduced depth search (LMR). If the move fails high it will be
+      // Step 16. Reduced depth search (LMR, ~200 Elo). If the move fails high it will be
       // re-searched at full depth.
-      if (    depth >= 3 * ONE_PLY
+      if (    depth >= 3
           &&  moveCount > 1 + 2 * rootNode
           && (!rootNode || thisThread->best_move_count(move) == 0)
           && (  !captureOrPromotion
               || moveCountPruning
               || ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] <= alpha
-              || cutNode))
+              || cutNode
+              || thisThread->ttHitAverage < 375 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024))
       {
           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount);
 
+          // Decrease reduction if the ttHit running average is large
+          if (thisThread->ttHitAverage > 500 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024)
+              r--;
+
           // Reduction if other threads are searching this position.
           if (th.marked())
-              r += ONE_PLY;
+              r++;
 
-          // Decrease reduction if position is or has been on the PV
+          // Decrease reduction if position is or has been on the PV (~10 Elo)
           if (ttPv)
-              r -= 2 * ONE_PLY;
+              r -= 2;
+
+          if (moveCountPruning && !formerPv)
+              r++;
 
-          // Decrease reduction if opponent's move count is high (~10 Elo)
-          if ((ss-1)->moveCount > 15)
-              r -= ONE_PLY;
+          // Decrease reduction if opponent's move count is high (~5 Elo)
+          if ((ss-1)->moveCount > 14)
+              r--;
 
-          // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended
-          r -= singularLMR * ONE_PLY;
+          // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~3 Elo)
+          if (singularQuietLMR)
+              r -= 1 + formerPv;
 
           if (!captureOrPromotion)
           {
-              // Increase reduction if ttMove is a capture (~0 Elo)
+              // Increase reduction if ttMove is a capture (~5 Elo)
               if (ttCapture)
-                  r += ONE_PLY;
+                  r++;
 
-              // Increase reduction for cut nodes (~5 Elo)
+              // Increase reduction for cut nodes (~10 Elo)
               if (cutNode)
-                  r += 2 * ONE_PLY;
+                  r += 2;
 
               // Decrease reduction for moves that escape a capture. Filter out
               // castling moves, because they are coded as "king captures rook" and
-              // hence break make_move(). (~5 Elo)
+              // hence break make_move(). (~2 Elo)
               else if (    type_of(move) == NORMAL
                        && !pos.see_ge(reverse_move(move)))
-                  r -= 2 * ONE_PLY;
+                  r -= 2 + ttPv;
 
               ss->statScore =  thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
                              + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                              + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
                              + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
-                             - 4729;
-
-              // Reset statScore to zero if negative and most stats shows >= 0
-              if (    ss->statScore < 0
-                  && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] >= 0
-                  && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] >= 0
-                  && thisThread->mainHistory[us][from_to(move)] >= 0)
-                  ss->statScore = 0;
+                             - 4926;
 
               // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score (~10 Elo)
-              if (ss->statScore >= -99 && (ss-1)->statScore < -116)
-                  r -= ONE_PLY;
+              if (ss->statScore >= -102 && (ss-1)->statScore < -114)
+                  r--;
 
-              else if ((ss-1)->statScore >= -117 && ss->statScore < -144)
-                  r += ONE_PLY;
+              else if ((ss-1)->statScore >= -116 && ss->statScore < -154)
+                  r++;
 
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
-              r -= ss->statScore / 16384 * ONE_PLY;
+              r -= ss->statScore / 16434;
+          }
+          else
+          {
+            // Increase reduction for captures/promotions if late move and at low depth
+            if (depth < 8 && moveCount > 2)
+                r++;
+
+            // Unless giving check, this capture is likely bad
+            if (   !givesCheck
+                && ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] + 200 * depth <= alpha)
+                r++;
           }
 
-          Depth d = clamp(newDepth - r, ONE_PLY, newDepth);
+          Depth d = Utility::clamp(newDepth - r, 1, newDepth);
 
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
-          doFullDepthSearch = (value > alpha && d != newDepth), doLMR = true;
+          doFullDepthSearch = value > alpha && d != newDepth;
+
+          didLMR = true;
       }
       else
-          doFullDepthSearch = !PvNode || moveCount > 1, doLMR = false;
+      {
+          doFullDepthSearch = !PvNode || moveCount > 1;
+
+          didLMR = false;
+      }
 
       // Step 17. Full depth search when LMR is skipped or fails high
       if (doFullDepthSearch)
       {
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
 
-          if (doLMR && !captureOrPromotion)
+          if (didLMR && !captureOrPromotion)
           {
               int bonus = value > alpha ?  stat_bonus(newDepth)
                                         : -stat_bonus(newDepth);
@@ -1264,35 +1377,25 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     // must be a mate or a stalemate. If we are in a singular extension search then
     // return a fail low score.
 
-    assert(moveCount || !inCheck || excludedMove || !MoveList<LEGAL>(pos).size());
+    assert(moveCount || !ss->inCheck || excludedMove || !MoveList<LEGAL>(pos).size());
 
     if (!moveCount)
         bestValue = excludedMove ? alpha
-                   :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
-    else if (bestMove)
-    {
-        // Quiet best move: update move sorting heuristics
-        if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
-            update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount,
-                               stat_bonus(depth + (bestValue > beta + PawnValueMg ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO)));
+                   :     ss->inCheck ? mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
-        update_capture_stats(pos, bestMove, capturesSearched, captureCount, stat_bonus(depth + ONE_PLY));
-
-        // Extra penalty for a quiet TT or main killer move in previous ply when it gets refuted
-        if (   ((ss-1)->moveCount == 1 || ((ss-1)->currentMove == (ss-1)->killers[0]))
-            && !pos.captured_piece())
-                update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + ONE_PLY));
+    else if (bestMove)
+        update_all_stats(pos, ss, bestMove, bestValue, beta, prevSq,
+                         quietsSearched, quietCount, capturesSearched, captureCount, depth);
 
-    }
     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
-    else if (   (depth >= 3 * ONE_PLY || PvNode)
-             && !pos.captured_piece())
+    else if (   (depth >= 3 || PvNode)
+             && !priorCapture)
         update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth));
 
     if (PvNode)
         bestValue = std::min(bestValue, maxValue);
 
-    if (!excludedMove)
+    if (!excludedMove && !(rootNode && thisThread->pvIdx))
         tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), ttPv,
                   bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
                   PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
@@ -1313,8 +1416,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
-    assert(depth <= DEPTH_ZERO);
-    assert(depth / ONE_PLY * ONE_PLY == depth);
+    assert(depth <= 0);
 
     Move pv[MAX_PLY+1];
     StateInfo st;
@@ -1323,7 +1425,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     Move ttMove, move, bestMove;
     Depth ttDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
-    bool ttHit, pvHit, inCheck, givesCheck, evasionPrunable;
+    bool ttHit, pvHit, givesCheck, captureOrPromotion;
     int moveCount;
 
     if (PvNode)
@@ -1336,25 +1438,25 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
     (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
     bestMove = MOVE_NONE;
-    inCheck = pos.checkers();
+    ss->inCheck = pos.checkers();
     moveCount = 0;
 
     // Check for an immediate draw or maximum ply reached
     if (   pos.is_draw(ss->ply)
         || ss->ply >= MAX_PLY)
-        return (ss->ply >= MAX_PLY && !inCheck) ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
+        return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
 
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
     // Decide whether or not to include checks: this fixes also the type of
     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
-    ttDepth = inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
+    ttDepth = ss->inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
                                                   : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
     // Transposition table lookup
     posKey = pos.key();
     tte = TT.probe(posKey, ttHit);
-    ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
+    ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
     ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
     pvHit = ttHit && tte->is_pv();
 
@@ -1367,7 +1469,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         return ttValue;
 
     // Evaluate the position statically
-    if (inCheck)
+    if (ss->inCheck)
     {
         ss->staticEval = VALUE_NONE;
         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
@@ -1388,13 +1490,13 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         else
             ss->staticEval = bestValue =
             (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
-                                             : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
+                                             : -(ss-1)->staticEval + 2 * Tempo;
 
         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
         if (bestValue >= beta)
         {
             if (!ttHit)
-                tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), pvHit, BOUND_LOWER,
+                tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), false, BOUND_LOWER,
                           DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
 
             return bestValue;
@@ -1403,12 +1505,12 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         if (PvNode && bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        futilityBase = bestValue + 153;
+        futilityBase = bestValue + 154;
     }
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
-                                          nullptr, (ss-4)->continuationHistory,
-                                          nullptr, (ss-6)->continuationHistory };
+                                          nullptr                   , (ss-4)->continuationHistory,
+                                          nullptr                   , (ss-6)->continuationHistory };
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
@@ -1425,11 +1527,12 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       assert(is_ok(move));
 
       givesCheck = pos.gives_check(move);
+      captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
 
       moveCount++;
 
       // Futility pruning
-      if (   !inCheck
+      if (   !ss->inCheck
           && !givesCheck
           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
           && !pos.advanced_pawn_push(move))
@@ -1451,16 +1554,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           }
       }
 
-      // Detect non-capture evasions that are candidates to be pruned
-      evasionPrunable =    inCheck
-                       &&  (depth != DEPTH_ZERO || moveCount > 2)
-                       &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
-                       && !pos.capture(move);
-
       // Don't search moves with negative SEE values
-      if (  (!inCheck || evasionPrunable)
-          && (!givesCheck || !(pos.blockers_for_king(~pos.side_to_move()) & from_sq(move)))
-          && !pos.see_ge(move))
+      if (  !ss->inCheck && !pos.see_ge(move))
           continue;
 
       // Speculative prefetch as early as possible
@@ -1474,11 +1569,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       }
 
       ss->currentMove = move;
-      ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
+      ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
+                                                                [captureOrPromotion]
+                                                                [pos.moved_piece(move)]
+                                                                [to_sq(move)];
 
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
-      value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY);
+      value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
@@ -1505,7 +1603,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
     // and no legal moves were found, it is checkmate.
-    if (inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
+    if (ss->inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
 
     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), pvHit,
@@ -1519,28 +1617,47 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
   }
 
 
-  // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
-  // "plies to mate from the current position". Non-mate scores are unchanged.
+  // value_to_tt() adjusts a mate or TB score from "plies to mate from the root" to
+  // "plies to mate from the current position". standard scores are unchanged.
   // The function is called before storing a value in the transposition table.
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
 
     assert(v != VALUE_NONE);
 
-    return  v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  ? v + ply
-          : v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY ? v - ply : v;
+    return  v >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY  ? v + ply
+          : v <= VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY ? v - ply : v;
   }
 
 
-  // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score
+  // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate or TB score
   // from the transposition table (which refers to the plies to mate/be mated
-  // from current position) to "plies to mate/be mated from the root".
+  // from current position) to "plies to mate/be mated (TB win/loss) from the root".
+  // However, for mate scores, to avoid potentially false mate scores related to the 50 moves rule,
+  // and the graph history interaction, return an optimal TB score instead.
+
+  Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c) {
 
-  Value value_from_tt(Value v, int ply) {
+    if (v == VALUE_NONE)
+        return VALUE_NONE;
+
+    if (v >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)  // TB win or better
+    {
+        if (v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY && VALUE_MATE - v > 99 - r50c)
+            return VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - 1; // do not return a potentially false mate score
+
+        return v - ply;
+    }
 
-    return  v == VALUE_NONE             ? VALUE_NONE
-          : v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  ? v - ply
-          : v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY ? v + ply : v;
+    if (v <= VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY) // TB loss or worse
+    {
+        if (v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY && VALUE_MATE + v > 99 - r50c)
+            return VALUE_MATED_IN_MAX_PLY + 1; // do not return a potentially false mate score
+
+        return v + ply;
+    }
+
+    return v;
   }
 
 
@@ -1554,43 +1671,69 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
   }
 
 
-  // update_continuation_histories() updates histories of the move pairs formed
-  // by moves at ply -1, -2, and -4 with current move.
+  // update_all_stats() updates stats at the end of search() when a bestMove is found
 
-  void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus) {
+  void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
+                        Move* quietsSearched, int quietCount, Move* capturesSearched, int captureCount, Depth depth) {
 
-    for (int i : {1, 2, 4, 6})
-        if (is_ok((ss-i)->currentMove))
-            (*(ss-i)->continuationHistory)[pc][to] << bonus;
-  }
+    int bonus1, bonus2;
+    Color us = pos.side_to_move();
+    Thread* thisThread = pos.this_thread();
+    CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
+    Piece moved_piece = pos.moved_piece(bestMove);
+    PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(bestMove)));
+
+    bonus1 = stat_bonus(depth + 1);
+    bonus2 = bestValue > beta + PawnValueMg ? bonus1               // larger bonus
+                                            : stat_bonus(depth);   // smaller bonus
+
+    if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
+    {
+        update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bonus2, depth);
+
+        // Decrease all the non-best quiet moves
+        for (int i = 0; i < quietCount; ++i)
+        {
+            thisThread->mainHistory[us][from_to(quietsSearched[i])] << -bonus2;
+            update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quietsSearched[i]), to_sq(quietsSearched[i]), -bonus2);
+        }
+    }
+    else
+        captureHistory[moved_piece][to_sq(bestMove)][captured] << bonus1;
 
+    // Extra penalty for a quiet TT or main killer move in previous ply when it gets refuted
+    if (   ((ss-1)->moveCount == 1 || ((ss-1)->currentMove == (ss-1)->killers[0]))
+        && !pos.captured_piece())
+            update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus1);
 
-  // update_capture_stats() updates move sorting heuristics when a new capture best move is found
+    // Decrease all the non-best capture moves
+    for (int i = 0; i < captureCount; ++i)
+    {
+        moved_piece = pos.moved_piece(capturesSearched[i]);
+        captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(capturesSearched[i])));
+        captureHistory[moved_piece][to_sq(capturesSearched[i])][captured] << -bonus1;
+    }
+  }
 
-  void update_capture_stats(const Position& pos, Move move,
-                            Move* captures, int captureCount, int bonus) {
 
-      CapturePieceToHistory& captureHistory = pos.this_thread()->captureHistory;
-      Piece moved_piece = pos.moved_piece(move);
-      PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(move)));
+  // update_continuation_histories() updates histories of the move pairs formed
+  // by moves at ply -1, -2, -4, and -6 with current move.
 
-      if (pos.capture_or_promotion(move))
-          captureHistory[moved_piece][to_sq(move)][captured] << bonus;
+  void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus) {
 
-      // Decrease all the other played capture moves
-      for (int i = 0; i < captureCount; ++i)
-      {
-          moved_piece = pos.moved_piece(captures[i]);
-          captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(captures[i])));
-          captureHistory[moved_piece][to_sq(captures[i])][captured] << -bonus;
-      }
+    for (int i : {1, 2, 4, 6})
+    {
+        if (ss->inCheck && i > 2)
+            break;
+        if (is_ok((ss-i)->currentMove))
+            (*(ss-i)->continuationHistory)[pc][to] << bonus;
+    }
   }
 
 
-  // update_quiet_stats() updates move sorting heuristics when a new quiet best move is found
+  // update_quiet_stats() updates move sorting heuristics
 
-  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move,
-                          Move* quiets, int quietCount, int bonus) {
+  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus, int depth) {
 
     if (ss->killers[0] != move)
     {
@@ -1612,12 +1755,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] = move;
     }
 
-    // Decrease all the other played quiet moves
-    for (int i = 0; i < quietCount; ++i)
-    {
-        thisThread->mainHistory[us][from_to(quiets[i])] << -bonus;
-        update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
-    }
+    if (depth > 12 && ss->ply < MAX_LPH)
+        thisThread->lowPlyHistory[ss->ply][from_to(move)] << stat_bonus(depth - 7);
   }
 
   // When playing with strength handicap, choose best move among a set of RootMoves
@@ -1703,22 +1842,22 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
 
   for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
   {
-      bool updated = (i <= pvIdx && rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE);
+      bool updated = rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE;
 
-      if (depth == ONE_PLY && !updated)
+      if (depth == 1 && !updated)
           continue;
 
-      Depth d = updated ? depth : depth - ONE_PLY;
+      Depth d = updated ? depth : depth - 1;
       Value v = updated ? rootMoves[i].score : rootMoves[i].previousScore;
 
-      bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE - MAX_PLY;
+      bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY;
       v = tb ? rootMoves[i].tbScore : v;
 
       if (ss.rdbuf()->in_avail()) // Not at first line
           ss << "\n";
 
       ss << "info"
-         << " depth "    << d / ONE_PLY
+         << " depth "    << d
          << " seldepth " << rootMoves[i].selDepth
          << " multipv "  << i + 1
          << " score "    << UCI::value(v);
@@ -1777,7 +1916,7 @@ void Tablebases::rank_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
 
     RootInTB = false;
     UseRule50 = bool(Options["Syzygy50MoveRule"]);
-    ProbeDepth = int(Options["SyzygyProbeDepth"]) * ONE_PLY;
+    ProbeDepth = int(Options["SyzygyProbeDepth"]);
     Cardinality = int(Options["SyzygyProbeLimit"]);
     bool dtz_available = true;
 
@@ -1786,7 +1925,7 @@ void Tablebases::rank_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
     if (Cardinality > MaxCardinality)
     {
         Cardinality = MaxCardinality;
-        ProbeDepth = DEPTH_ZERO;
+        ProbeDepth = 0;
     }
 
     if (Cardinality >= popcount(pos.pieces()) && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))