]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Do more LMR for captures
[stockfish] / src / search.cpp
index e3a5a92e6c7802457e0cc2a64477938914412f96..60a002a908842da0221b0cb42db7df686b24cd8e 100644 (file)
@@ -1,8 +1,6 @@
 /*
   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) 2015-2020 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2004-2020 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -65,9 +63,9 @@ namespace {
   constexpr uint64_t TtHitAverageResolution = 1024;
 
   // Razor and futility margins
-  constexpr int RazorMargin = 531;
+  constexpr int RazorMargin = 510;
   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
-    return Value(217 * (d - improving));
+    return Value(234 * (d - improving));
   }
 
   // Reductions lookup table, initialized at startup
@@ -75,16 +73,16 @@ namespace {
 
   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
     int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
-    return (r + 511) / 1024 + (!i && r > 1007);
+    return (r + 503) / 1024 + (!i && r > 915);
   }
 
   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
-    return (4 + depth * depth) / (2 - improving);
+    return (3 + depth * depth) / (2 - improving);
   }
 
   // History and stats update bonus, based on depth
   int stat_bonus(Depth d) {
-    return d > 15 ? -8 : 19 * d * d + 155 * d - 132;
+    return d > 13 ? 29 : 17 * d * d + 134 * d - 134;
   }
 
   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3fold-blindness
@@ -166,6 +164,8 @@ namespace {
   uint64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 
     StateInfo st;
+    ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::kCacheLineSize);
+
     uint64_t cnt, nodes = 0;
     const bool leaf = (depth == 2);
 
@@ -194,7 +194,7 @@ namespace {
 void Search::init() {
 
   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
-      Reductions[i] = int((24.8 + std::log(Threads.size())) * std::log(i));
+      Reductions[i] = int((21.3 + 2 * std::log(Threads.size())) * std::log(i + 0.25 * std::log(i)));
 }
 
 
@@ -227,6 +227,8 @@ void MainThread::search() {
   Time.init(Limits, us, rootPos.game_ply());
   TT.new_search();
 
+  Eval::NNUE::verify();
+
   if (rootMoves.empty())
   {
       rootMoves.emplace_back(MOVE_NONE);
@@ -263,10 +265,10 @@ void MainThread::search() {
 
   Thread* bestThread = this;
 
-  if (int(Options["MultiPV"]) == 1 &&
-      !Limits.depth &&
-      !(Skill(Options["Skill Level"]).enabled() || int(Options["UCI_LimitStrength"])) &&
-      rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
+  if (   int(Options["MultiPV"]) == 1
+      && !Limits.depth
+      && !(Skill(Options["Skill Level"]).enabled() || int(Options["UCI_LimitStrength"]))
+      && rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
       bestThread = Threads.get_best_thread();
 
   bestPreviousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
@@ -335,7 +337,7 @@ 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"] ?
-                      Utility::clamp(std::pow((Options["UCI_Elo"] - 1346.6) / 143.4, 1 / 0.806), 0.0, 20.0) :
+                      std::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);
@@ -403,12 +405,12 @@ void Thread::search() {
           if (rootDepth >= 4)
           {
               Value prev = rootMoves[pvIdx].previousScore;
-              delta = Value(21);
+              delta = Value(17);
               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 + (102 - ct / 2) * prev / (abs(prev) + 157);
+              int dct = ct + (113 - ct / 2) * prev / (abs(prev) + 147);
 
               contempt = (us == WHITE ?  make_score(dct, dct / 2)
                                       : -make_score(dct, dct / 2));
@@ -417,7 +419,7 @@ void Thread::search() {
           // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
           // high/low, re-search with a bigger window until we don't fail
           // high/low anymore.
-          int failedHighCnt = 0;
+          failedHighCnt = 0;
           while (true)
           {
               Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt - searchAgainCounter);
@@ -462,10 +464,7 @@ void Thread::search() {
                   ++failedHighCnt;
               }
               else
-              {
-                  ++rootMoves[pvIdx].bestMoveCount;
                   break;
-              }
 
               delta += delta / 4 + 5;
 
@@ -506,13 +505,13 @@ void Thread::search() {
           && !Threads.stop
           && !mainThread->stopOnPonderhit)
       {
-          double fallingEval = (332 + 6 * (mainThread->bestPreviousScore - bestValue)
-                                    + 6 * (mainThread->iterValue[iterIdx] - bestValue)) / 704.0;
-          fallingEval = Utility::clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
+          double fallingEval = (318 + 6 * (mainThread->bestPreviousScore - bestValue)
+                                    + 6 * (mainThread->iterValue[iterIdx] - bestValue)) / 825.0;
+          fallingEval = std::clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
 
           // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
-          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.94 : 0.91;
-          double reduction = (1.41 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.27 * timeReduction);
+          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.92 : 0.95;
+          double reduction = (1.47 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.32 * timeReduction);
 
           // Use part of the gained time from a previous stable move for the current move
           for (Thread* th : Threads)
@@ -520,12 +519,16 @@ void Thread::search() {
               totBestMoveChanges += th->bestMoveChanges;
               th->bestMoveChanges = 0;
           }
-          double bestMoveInstability = 1 + totBestMoveChanges / Threads.size();
+          double bestMoveInstability = 1 + 2 * totBestMoveChanges / Threads.size();
 
-          double totalTime = rootMoves.size() == 1 ? 0 :
-                             Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability;
+          double totalTime = Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability;
 
-          // Stop the search if we have exceeded the totalTime, at least 1ms search.
+          // Cap used time in case of a single legal move for a better viewer experience in tournaments
+          // yielding correct scores and sufficiently fast moves.
+          if (rootMoves.size() == 1)
+              totalTime = std::min(500.0, totalTime);
+
+          // Stop the search if we have exceeded the totalTime
           if (Time.elapsed() > totalTime)
           {
               // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
@@ -537,7 +540,7 @@ void Thread::search() {
           }
           else if (   Threads.increaseDepth
                    && !mainThread->ponder
-                   && Time.elapsed() > totalTime * 0.6)
+                   && Time.elapsed() > totalTime * 0.58)
                    Threads.increaseDepth = false;
           else
                    Threads.increaseDepth = true;
@@ -568,6 +571,7 @@ namespace {
 
     constexpr bool PvNode = NT == PV;
     const bool rootNode = PvNode && ss->ply == 0;
+    const Depth maxNextDepth = rootNode ? depth : depth + 1;
 
     // Check if we have an upcoming move which draws by repetition, or
     // if the opponent had an alternative move earlier to this position.
@@ -592,12 +596,14 @@ namespace {
 
     Move pv[MAX_PLY+1], capturesSearched[32], quietsSearched[64];
     StateInfo st;
+    ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::kCacheLineSize);
+
     TTEntry* tte;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
     Depth extension, newDepth;
-    Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue;
-    bool ttHit, ttPv, formerPv, givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
+    Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue, probCutBeta;
+    bool formerPv, givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
     bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning,
          ttCapture, singularQuietLMR;
     Piece movedPiece;
@@ -627,7 +633,7 @@ namespace {
             || pos.is_draw(ss->ply)
             || ss->ply >= MAX_PLY)
             return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos)
-                                                    : value_draw(pos.this_thread());
+                                                        : 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
@@ -644,6 +650,7 @@ namespace {
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
     (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
+    (ss+1)->ttPv = false;
     (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
     Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
@@ -653,33 +660,37 @@ namespace {
     // starts with statScore = 0. Later grandchildren start with the last calculated
     // statScore of the previous grandchild. This influences the reduction rules in
     // LMR which are based on the statScore of parent position.
-    if (rootNode)
-        (ss+4)->statScore = 0;
-    else
+    if (!rootNode)
         (ss+2)->statScore = 0;
 
     // Step 4. Transposition table lookup. We don't want the score of a partial
     // search to overwrite a previous full search TT value, so we use a different
     // position key in case of an excluded move.
     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, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
+    posKey = excludedMove == MOVE_NONE ? pos.key() : pos.key() ^ make_key(excludedMove);
+    tte = TT.probe(posKey, ss->ttHit);
+    ttValue = ss->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))
+            : ss->ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    if (!excludedMove)
+        ss->ttPv = PvNode || (ss->ttHit && tte->is_pv());
+    formerPv = ss->ttPv && !PvNode;
+
+    // Update low ply history for previous move if we are near root and position is or has been in PV
+    if (   ss->ttPv
+        && depth > 12
+        && ss->ply - 1 < MAX_LPH
+        && !priorCapture
+        && 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;
+                                + TtHitAverageResolution * ss->ttHit;
 
     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
     if (  !PvNode
-        && ttHit
+        && ss->ttHit
         && tte->depth() >= depth
         && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race
         && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
@@ -690,6 +701,7 @@ namespace {
         {
             if (ttValue >= beta)
             {
+                // Bonus for a quiet ttMove that fails high
                 if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
                     update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, stat_bonus(depth), depth);
 
@@ -706,6 +718,8 @@ namespace {
             }
         }
 
+        // Partial workaround for the graph history interaction problem
+        // For high rule50 counts don't produce transposition table cutoffs.
         if (pos.rule50_count() < 90)
             return ttValue;
     }
@@ -744,7 +758,7 @@ namespace {
                 if (    b == BOUND_EXACT
                     || (b == BOUND_LOWER ? value >= beta : value <= alpha))
                 {
-                    tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ttPv, b,
+                    tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ss->ttPv, b,
                               std::min(MAX_PLY - 1, depth + 6),
                               MOVE_NONE, VALUE_NONE);
 
@@ -767,17 +781,19 @@ namespace {
     // Step 6. Static evaluation of the position
     if (ss->inCheck)
     {
+        // Skip early pruning when in check
         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
         improving = false;
-        goto moves_loop;  // Skip early pruning when in check
+        goto moves_loop;
     }
-    else if (ttHit)
+    else if (ss->ttHit)
     {
         // Never assume anything about values stored in TT
         ss->staticEval = eval = tte->eval();
         if (eval == VALUE_NONE)
             ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
 
+        // Randomize draw evaluation
         if (eval == VALUE_DRAW)
             eval = value_draw(thisThread);
 
@@ -788,16 +804,22 @@ namespace {
     }
     else
     {
+        // In case of null move search use previous static eval with a different sign
+        // and addition of two tempos
         if ((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL)
-        {
-            int bonus = -(ss-1)->statScore / 512;
-
-            ss->staticEval = eval = evaluate(pos) + bonus;
-        }
+            ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
         else
             ss->staticEval = eval = -(ss-1)->staticEval + 2 * Tempo;
 
-        tte->save(posKey, VALUE_NONE, ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
+        // Save static evaluation into transposition table
+        tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
+    }
+
+    // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering
+    if (is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture)
+    {
+        int bonus = std::clamp(-depth * 4 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval - 2 * Tempo), -1000, 1000);
+        thisThread->mainHistory[~us][from_to((ss-1)->currentMove)] << bonus;
     }
 
     // Step 7. Razoring (~1 Elo)
@@ -806,12 +828,17 @@ namespace {
         &&  eval <= alpha - RazorMargin)
         return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
 
-    improving =  (ss-2)->staticEval == VALUE_NONE ? (ss->staticEval > (ss-4)->staticEval
-              || (ss-4)->staticEval == VALUE_NONE) : ss->staticEval > (ss-2)->staticEval;
+    // Set up improving flag that is used in various pruning heuristics
+    // We define position as improving if static evaluation of position is better
+    // Than the previous static evaluation at our turn
+    // In case of us being in check at our previous move we look at move prior to it
+    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 (~50 Elo)
     if (   !PvNode
-        &&  depth < 6
+        &&  depth < 8
         &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
         &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN) // Do not return unproven wins
         return eval;
@@ -819,10 +846,10 @@ namespace {
     // Step 9. Null move search with verification search (~40 Elo)
     if (   !PvNode
         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
-        && (ss-1)->statScore < 23397
+        && (ss-1)->statScore < 22977
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 32 * depth - 30 * improving + 120 * ttPv + 292
+        &&  ss->staticEval >= beta - 30 * depth - 28 * improving + 84 * ss->ttPv + 168
         && !excludedMove
         &&  pos.non_pawn_material(us)
         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
@@ -830,7 +857,7 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = (854 + 68 * depth) / 258 + std::min(int(eval - beta) / 192, 3);
+        Depth R = (1015 + 85 * depth) / 256 + std::min(int(eval - beta) / 191, 3);
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
@@ -847,7 +874,7 @@ namespace {
             if (nullValue >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
                 nullValue = beta;
 
-            if (thisThread->nmpMinPly || (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && depth < 13))
+            if (thisThread->nmpMinPly || (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && depth < 14))
                 return nullValue;
 
             assert(!thisThread->nmpMinPly); // Recursive verification is not allowed
@@ -866,23 +893,41 @@ namespace {
         }
     }
 
+    probCutBeta = beta + 183 - 49 * improving;
+
     // Step 10. ProbCut (~10 Elo)
     // 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
-        &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
+        &&  depth > 4
+        &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
+        // if value from transposition table is lower than probCutBeta, don't attempt probCut
+        // there and in further interactions with transposition table cutoff depth is set to depth - 3
+        // because probCut search has depth set to depth - 4 but we also do a move before it
+        // so effective depth is equal to depth - 3
+        && !(   ss->ttHit
+             && tte->depth() >= depth - 3
+             && ttValue != VALUE_NONE
+             && ttValue < probCutBeta))
     {
-        Value raisedBeta = beta + 189 - 45 * improving;
-        assert(raisedBeta < VALUE_INFINITE);
-        MovePicker mp(pos, ttMove, raisedBeta - ss->staticEval, &captureHistory);
+        // if ttMove is a capture and value from transposition table is good enough produce probCut
+        // cutoff without digging into actual probCut search
+        if (   ss->ttHit
+            && tte->depth() >= depth - 3
+            && ttValue != VALUE_NONE
+            && ttValue >= probCutBeta
+            && ttMove
+            && pos.capture_or_promotion(ttMove))
+            return probCutBeta;
+
+        assert(probCutBeta < VALUE_INFINITE);
+        MovePicker mp(pos, ttMove, probCutBeta - ss->staticEval, &captureHistory);
         int probCutCount = 0;
+        bool ttPv = ss->ttPv;
+        ss->ttPv = false;
 
         while (   (move = mp.next_move()) != MOVE_NONE
-               && probCutCount < 2 + 2 * cutNode
-               && !(   move == ttMove
-                    && tte->depth() >= depth - 4
-                    && ttValue < raisedBeta))
+               && probCutCount < 2 + 2 * cutNode)
             if (move != excludedMove && pos.legal(move))
             {
                 assert(pos.capture_or_promotion(move));
@@ -900,28 +945,34 @@ namespace {
                 pos.do_move(move, st);
 
                 // Perform a preliminary qsearch to verify that the move holds
-                value = -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -raisedBeta, -raisedBeta+1);
+                value = -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -probCutBeta, -probCutBeta+1);
 
                 // If the qsearch held, perform the regular search
-                if (value >= raisedBeta)
-                    value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -raisedBeta, -raisedBeta+1, depth - 4, !cutNode);
+                if (value >= probCutBeta)
+                    value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -probCutBeta, -probCutBeta+1, depth - 4, !cutNode);
 
                 pos.undo_move(move);
 
-                if (value >= raisedBeta)
+                if (value >= probCutBeta)
+                {
+                    // if transposition table doesn't have equal or more deep info write probCut data into it
+                    if ( !(ss->ttHit
+                       && tte->depth() >= depth - 3
+                       && ttValue != VALUE_NONE))
+                        tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ttPv,
+                            BOUND_LOWER,
+                            depth - 3, move, ss->staticEval);
                     return value;
+                }
             }
+         ss->ttPv = ttPv;
     }
 
-    // Step 11. Internal iterative deepening (~1 Elo)
-    if (depth >= 7 && !ttMove)
-    {
-        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, depth - 7, cutNode);
-
-        tte = TT.probe(posKey, ttHit);
-        ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
-        ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
-    }
+    // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 2
+    if (   PvNode
+        && depth >= 6
+        && !ttMove)
+        depth -= 2;
 
 moves_loop: // When in check, search starts from here
 
@@ -963,6 +1014,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                                   thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->pvLast, move))
           continue;
 
+      // Check for legality
+      if (!rootNode && !pos.legal(move))
+          continue;
+
       ss->moveCount = ++moveCount;
 
       if (rootNode && thisThread == Threads.main() && Time.elapsed() > 3000)
@@ -1001,16 +1056,17 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                   continue;
 
               // Futility pruning: parent node (~5 Elo)
-              if (   lmrDepth < 6
+              if (   lmrDepth < 7
                   && !ss->inCheck
-                  && ss->staticEval + 235 + 172 * lmrDepth <= alpha
+                  && ss->staticEval + 266 + 170 * lmrDepth <= alpha
                   &&  (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                     + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
-                    + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)] < 27400)
+                    + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
+                    + (*contHist[5])[movedPiece][to_sq(move)] / 2 < 27376)
                   continue;
 
               // Prune moves with negative SEE (~20 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-(32 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-(30 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
                   continue;
           }
           else
@@ -1021,16 +1077,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                   && 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;
-
-              // See based pruning
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-194) * depth)) // (~25 Elo)
+              // SEE based pruning
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-213) * depth)) // (~25 Elo)
                   continue;
           }
       }
@@ -1041,16 +1089,15 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // 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
+      // result is lower than ttValue minus a margin, then we will extend the ttMove.
+      if (    depth >= 7
           &&  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
-          &&  pos.legal(move))
+          &&  tte->depth() >= depth - 3)
       {
           Value singularBeta = ttValue - ((formerPv + 4) * depth) / 2;
           Depth singularDepth = (depth - 1 + 3 * formerPv) / 2;
@@ -1072,8 +1119,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           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
+          // If the eval of ttMove is greater than beta we try also if there is another
+          // move that pushes it over beta, if so also produce a cutoff.
           else if (ttValue >= beta)
           {
               ss->excludedMove = move;
@@ -1090,21 +1137,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                && (pos.is_discovery_check_on_king(~us, move) || pos.see_ge(move)))
           extension = 1;
 
-      // Passed pawn extension
-      else if (   move == ss->killers[0]
-               && pos.advanced_pawn_push(move)
-               && pos.pawn_passed(us, to_sq(move)))
-          extension = 1;
-
       // Last captures extension
       else if (   PieceValue[EG][pos.captured_piece()] > PawnValueEg
                && pos.non_pawn_material() <= 2 * RookValueMg)
           extension = 1;
 
-      // Castling extension
-      if (type_of(move) == CASTLING)
-          extension = 1;
-
       // Late irreversible move extension
       if (   move == ttMove
           && pos.rule50_count() > 80
@@ -1117,13 +1154,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // Speculative prefetch as early as possible
       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
 
-      // Check for legality just before making the move
-      if (!rootNode && !pos.legal(move))
-      {
-          ss->moveCount = --moveCount;
-          continue;
-      }
-
       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
       ss->currentMove = move;
       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
@@ -1138,37 +1168,42 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // re-searched at full depth.
       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
-              || thisThread->ttHitAverage < 375 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024))
+              || (!PvNode && !formerPv)
+              || thisThread->ttHitAverage < 432 * 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)
+          if (thisThread->ttHitAverage > 537 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024)
               r--;
 
-          // Reduction if other threads are searching this position.
+          // Increase reduction if other threads are searching this position
           if (th.marked())
               r++;
 
           // Decrease reduction if position is or has been on the PV (~10 Elo)
-          if (ttPv)
+          if (ss->ttPv)
               r -= 2;
 
+          // Increase reduction at root and non-PV nodes when the best move does not change frequently
+          if ((rootNode || !PvNode) && thisThread->rootDepth > 10 && thisThread->bestMoveChanges <= 2)
+              r++;
+
+          // More reductions for late moves if position was not in previous PV
           if (moveCountPruning && !formerPv)
               r++;
 
           // Decrease reduction if opponent's move count is high (~5 Elo)
-          if ((ss-1)->moveCount > 14)
+          if ((ss-1)->moveCount > 13)
               r--;
 
           // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~3 Elo)
           if (singularQuietLMR)
-              r -= 1 + formerPv;
+              r--;
 
           if (!captureOrPromotion)
           {
@@ -1176,6 +1211,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
               if (ttCapture)
                   r++;
 
+              // Increase reduction at root if failing high
+              r += rootNode ? thisThread->failedHighCnt * thisThread->failedHighCnt * moveCount / 512 : 0;
+
               // Increase reduction for cut nodes (~10 Elo)
               if (cutNode)
                   r += 2;
@@ -1185,37 +1223,33 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
               // hence break make_move(). (~2 Elo)
               else if (    type_of(move) == NORMAL
                        && !pos.see_ge(reverse_move(move)))
-                  r -= 2 + ttPv;
+                  r -= 2 + ss->ttPv - (type_of(movedPiece) == PAWN);
 
               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)]
-                             - 4926;
+                             - 5287;
 
               // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score (~10 Elo)
-              if (ss->statScore >= -102 && (ss-1)->statScore < -114)
+              if (ss->statScore >= -105 && (ss-1)->statScore < -103)
                   r--;
 
-              else if ((ss-1)->statScore >= -116 && ss->statScore < -154)
+              else if ((ss-1)->statScore >= -122 && ss->statScore < -129)
                   r++;
 
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
-              r -= ss->statScore / 16434;
+              r -= ss->statScore / 14884;
           }
           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++;
+              // Unless giving check, this capture is likely bad
+              if (   !givesCheck
+                  && ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] + 210 * depth <= alpha)
+                  r++;
           }
 
-          Depth d = Utility::clamp(newDepth - r, 1, newDepth);
+          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth);
 
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
@@ -1235,14 +1269,12 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       {
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
 
+          // If the move passed LMR update its stats
           if (didLMR && !captureOrPromotion)
           {
               int bonus = value > alpha ?  stat_bonus(newDepth)
                                         : -stat_bonus(newDepth);
 
-              if (move == ss->killers[0])
-                  bonus += bonus / 4;
-
               update_continuation_histories(ss, movedPiece, to_sq(move), bonus);
           }
       }
@@ -1255,7 +1287,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           (ss+1)->pv = pv;
           (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
 
-          value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false);
+          value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha,
+                              std::min(maxNextDepth, newDepth), false);
       }
 
       // Step 18. Undo move
@@ -1288,8 +1321,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                   rm.pv.push_back(*m);
 
               // We record how often the best move has been changed in each
-              // iteration. This information is used for time management: When
-              // the best move changes frequently, we allocate some more time.
+              // iteration. This information is used for time management and LMR
               if (moveCount > 1)
                   ++thisThread->bestMoveChanges;
           }
@@ -1322,6 +1354,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           }
       }
 
+      // If the move is worse than some previously searched move, remember it to update its stats later
       if (move != bestMove)
       {
           if (captureOrPromotion && captureCount < 32)
@@ -1351,6 +1384,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         bestValue = excludedMove ? alpha
                    :     ss->inCheck ? mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
+    // If there is a move which produces search value greater than alpha we update stats of searched moves
     else if (bestMove)
         update_all_stats(pos, ss, bestMove, bestValue, beta, prevSq,
                          quietsSearched, quietCount, capturesSearched, captureCount, depth);
@@ -1363,8 +1397,18 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     if (PvNode)
         bestValue = std::min(bestValue, maxValue);
 
+    // If no good move is found and the previous position was ttPv, then the previous
+    // opponent move is probably good and the new position is added to the search tree.
+    if (bestValue <= alpha)
+        ss->ttPv = ss->ttPv || ((ss-1)->ttPv && depth > 3);
+    // Otherwise, a counter move has been found and if the position is the last leaf
+    // in the search tree, remove the position from the search tree.
+    else if (depth > 3)
+        ss->ttPv = ss->ttPv && (ss+1)->ttPv;
+
+    // Write gathered information in transposition table
     if (!excludedMove && !(rootNode && thisThread->pvIdx))
-        tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), ttPv,
+        tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), ss->ttPv,
                   bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
                   PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
                   depth, bestMove, ss->staticEval);
@@ -1388,12 +1432,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     Move pv[MAX_PLY+1];
     StateInfo st;
+    ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::kCacheLineSize);
+
     TTEntry* tte;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, bestMove;
     Depth ttDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
-    bool ttHit, pvHit, givesCheck, captureOrPromotion;
+    bool pvHit, givesCheck, captureOrPromotion;
     int moveCount;
 
     if (PvNode)
@@ -1423,13 +1469,13 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                                                   : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
     // Transposition table lookup
     posKey = pos.key();
-    tte = TT.probe(posKey, ttHit);
-    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();
+    tte = TT.probe(posKey, ss->ttHit);
+    ttValue = ss->ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
+    ttMove = ss->ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    pvHit = ss->ttHit && tte->is_pv();
 
     if (  !PvNode
-        && ttHit
+        && ss->ttHit
         && tte->depth() >= ttDepth
         && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
         && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
@@ -1444,7 +1490,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     }
     else
     {
-        if (ttHit)
+        if (ss->ttHit)
         {
             // Never assume anything about values stored in TT
             if ((ss->staticEval = bestValue = tte->eval()) == VALUE_NONE)
@@ -1456,6 +1502,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                 bestValue = ttValue;
         }
         else
+            // In case of null move search use previous static eval with a different sign
+            // and addition of two tempos
             ss->staticEval = bestValue =
             (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
                                              : -(ss-1)->staticEval + 2 * Tempo;
@@ -1463,7 +1511,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
         if (bestValue >= beta)
         {
-            if (!ttHit)
+            // Save gathered info in transposition table
+            if (!ss->ttHit)
                 tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), false, BOUND_LOWER,
                           DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
 
@@ -1473,7 +1522,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         if (PvNode && bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        futilityBase = bestValue + 154;
+        futilityBase = bestValue + 155;
     }
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
@@ -1482,8 +1531,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
-    // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
-    // be generated.
+    // queen and checking knight promotions, and other checks(only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
+    // will be generated.
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
                                       &thisThread->captureHistory,
                                       contHist,
@@ -1500,13 +1549,17 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       moveCount++;
 
       // Futility pruning
-      if (   !ss->inCheck
+      if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
           && !givesCheck
           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
           && !pos.advanced_pawn_push(move))
       {
           assert(type_of(move) != ENPASSANT); // Due to !pos.advanced_pawn_push
 
+          // moveCount pruning
+          if (moveCount > 2)
+              continue;
+
           futilityValue = futilityBase + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))];
 
           if (futilityValue <= alpha)
@@ -1522,8 +1575,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           }
       }
 
-      // Don't search moves with negative SEE values
-      if (  !ss->inCheck && !pos.see_ge(move))
+      // Do not search moves with negative SEE values
+      if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
+          && !pos.see_ge(move))
           continue;
 
       // Speculative prefetch as early as possible
@@ -1542,6 +1596,13 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                                                                 [pos.moved_piece(move)]
                                                                 [to_sq(move)];
 
+      // CounterMove based pruning
+      if (  !captureOrPromotion
+          && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
+          && (*contHist[0])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
+          && (*contHist[1])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
+          continue;
+
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
       value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
@@ -1569,11 +1630,16 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
        }
     }
 
-    // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
+    // All legal moves have been searched. A special case: if we're in check
     // and no legal moves were found, it is checkmate.
     if (ss->inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
+    {
+        assert(!MoveList<LEGAL>(pos).size());
+
         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
+    }
 
+    // Save gathered info in transposition table
     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), pvHit,
               bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
               PvNode && bestValue > oldAlpha  ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
@@ -1586,7 +1652,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
 
   // 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.
+  // "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) {
@@ -1598,11 +1664,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
   }
 
 
-  // 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 (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_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 (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, we return an optimal TB score instead.
 
   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c) {
 
@@ -1657,9 +1723,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
     {
+        // Increase stats for the best move in case it was a quiet move
         update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bonus2, depth);
 
-        // Decrease all the non-best quiet moves
+        // Decrease stats for all non-best quiet moves
         for (int i = 0; i < quietCount; ++i)
         {
             thisThread->mainHistory[us][from_to(quietsSearched[i])] << -bonus2;
@@ -1667,14 +1734,16 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         }
     }
     else
+        // Increase stats for the best move in case it was a capture move
         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]))
+    // Extra penalty for a quiet early move that was not a TT move or
+    // main killer move in previous ply when it gets refuted.
+    if (   ((ss-1)->moveCount == 1 + (ss-1)->ttHit || ((ss-1)->currentMove == (ss-1)->killers[0]))
         && !pos.captured_piece())
             update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus1);
 
-    // Decrease all the non-best capture moves
+    // Decrease stats for all non-best capture moves
     for (int i = 0; i < captureCount; ++i)
     {
         moved_piece = pos.moved_piece(capturesSearched[i]);
@@ -1691,6 +1760,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     for (int i : {1, 2, 4, 6})
     {
+        // Only update first 2 continuation histories if we are in check
         if (ss->inCheck && i > 2)
             break;
         if (is_ok((ss-i)->currentMove))
@@ -1703,6 +1773,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
   void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus, int depth) {
 
+    // Update killers
     if (ss->killers[0] != move)
     {
         ss->killers[1] = ss->killers[0];
@@ -1714,16 +1785,19 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     thisThread->mainHistory[us][from_to(move)] << bonus;
     update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
 
+    // Penalty for reversed move in case of moved piece not being a pawn
     if (type_of(pos.moved_piece(move)) != PAWN)
         thisThread->mainHistory[us][from_to(reverse_move(move))] << -bonus;
 
+    // Update countermove history
     if (is_ok((ss-1)->currentMove))
     {
         Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
         thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] = move;
     }
 
-    if (depth > 12 && ss->ply < MAX_LPH)
+    // Update low ply history
+    if (depth > 11 && ss->ply < MAX_LPH)
         thisThread->lowPlyHistory[ss->ply][from_to(move)] << stat_bonus(depth - 7);
   }
 
@@ -1762,6 +1836,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
 } // namespace
 
+
 /// MainThread::check_time() is used to print debug info and, more importantly,
 /// to detect when we are out of available time and thus stop the search.
 
@@ -1812,12 +1887,15 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
   {
       bool updated = rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE;
 
-      if (depth == 1 && !updated)
+      if (depth == 1 && !updated && i > 0)
           continue;
 
-      Depth d = updated ? depth : depth - 1;
+      Depth d = updated ? depth : std::max(1, depth - 1);
       Value v = updated ? rootMoves[i].score : rootMoves[i].previousScore;
 
+      if (v == -VALUE_INFINITE)
+          v = VALUE_ZERO;
+
       bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY;
       v = tb ? rootMoves[i].tbScore : v;
 
@@ -1830,6 +1908,9 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
          << " multipv "  << i + 1
          << " score "    << UCI::value(v);
 
+      if (Options["UCI_ShowWDL"])
+          ss << UCI::wdl(v, pos.game_ply());
+
       if (!tb && i == pvIdx)
           ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
 
@@ -1859,6 +1940,8 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
 bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos) {
 
     StateInfo st;
+    ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::kCacheLineSize);
+
     bool ttHit;
 
     assert(pv.size() == 1);
@@ -1912,7 +1995,7 @@ void Tablebases::rank_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
     if (RootInTB)
     {
         // Sort moves according to TB rank
-        std::sort(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
+        std::stable_sort(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
                   [](const RootMove &a, const RootMove &b) { return a.tbRank > b.tbRank; } );
 
         // Probe during search only if DTZ is not available and we are winning