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# Computerwissenschaften# Verteiltes, paralleles und Cluster-Computing

Verbesserung der Effizienz grosser Sprachmodelle mit neuem Servierungssystem

Ein neues System verbessert den Ressourcen-sharing unter grossen Sprachmodellen für eine bessere Leistung.

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Grosse Sprachmodelle (LLMs) verändern, wie wir Technologie nutzen, und machen Aufgaben wie Übersetzung und Fragenbeantwortung effizienter. Aber diese Modelle zu nutzen, besonders in gemeinschaftlichen Umgebungen, kann ziemlich herausfordernd sein. LLMs benötigen eine Menge Rechenleistung und Speicher, was teuer und schwer zu handhaben sein kann. Ein neues Bereitstellungssystem wurde entwickelt, um Ressourcen zwischen LLMs zu teilen. Dieses System ermöglicht es verschiedenen Anwendungen, von gemeinsamen Komponenten zu profitieren, was die Nutzung von LLMs für viele einfacher macht.

Die Herausforderung bei der Nutzung von LLMs

Mit der wachsenden Beliebtheit von LLMs schauen immer mehr Unternehmen und Dienste, wie sie diese nutzen können. Aber die Einführung dieser Modelle kann ziemlich schwierig sein. Sie benötigen oft viele leistungsstarke Computergeräte, wie GPUs, was kostspielig sein kann. Das kann es kleineren Firmen oder weniger technikaffinen Nutzern schwer machen, all die Vorteile von LLMs zu nutzen.

Das Fein-Tuning von LLMs ist ein gängiger Weg geworden, um sie besser für spezifische Aufgaben zu machen. Fein-Tuning bedeutet, bestehende Modelle mit spezialisierten Daten anzupassen, um deren Leistung in einem bestimmten Bereich zu verbessern. Während dieser Ansatz funktioniert, schafft er ein weiteres Problem: die effiziente Bereitstellung dieser Modelle, besonders wenn viele Nutzer gleichzeitig darauf zugreifen müssen.

Das Konzept der feingranularen Bereitstellung

Um diese Herausforderungen anzugehen, trennt ein neues System LLMs in kleinere, wiederverwendbare Teile. Indem wir diese Modelle aufteilen, können wir Speicher sparen und die Ressourcennutzung verbessern. Dieser Ansatz ermöglicht flexiblere Konfigurationen, wie LLMs Anfragen bedienen können.

Das neue System funktioniert mit zwei Hauptkomponenten: einem Offline-Speicherbereich und einem Online-System, das Anfragen bedient. Der Offline-Teil hält verschiedene Modellkomponenten, während der Online-Teil organisiert, wie Anfragen bearbeitet werden. Diese Struktur dient verschiedenen Anwendungen, indem die benötigten Modellkomponenten je nach Anfrage dynamisch zusammengestellt werden.

Bessere Ressourcennutzung

Eine der bedeutenden Verbesserungen dieses Systems ist die Fähigkeit, Komponenten zwischen mehreren feinabgestimmten Modellen zu teilen. Durch die Wiederverwendung von Teilen verschiedener Modelle werden die Ressourcenbedarfe reduziert. Wenn mehrere Modelle einige Komponenten teilen, sinken die gesamten Speicher- und Speicheranforderungen, was grössere Datenbatchgrössen und eine bessere Gesamtleistung ermöglicht.

Das neue Bereitstellungssystem kann auch anpassen, wie es Anfragen basierend auf der aktuellen Nachfrage bedient. Diese Anpassungsfähigkeit bedeutet, dass jede Anfrage auf die effizienteste Weise bearbeitet werden kann, abhängig von den verfügbaren Ressourcen und der aktuellen Arbeitslast. Es koordiniert die Ressourcen zwischen verschiedenen Anfragen, sodass die Personen, die daran arbeiten, immer auf das zugreifen können, was sie brauchen.

Latenz und Kommunikationskosten angehen

In geteilten Umgebungen kann die Kommunikation zwischen verschiedenen Rechenressourcen die Dinge verlangsamen. Die neue Bereitstellungsmethode berücksichtigt dies, indem sie intelligentere Möglichkeiten nutzt, um zu verwalten, wie Anfragen verarbeitet werden. Sie konzentriert sich darauf, verwandte Aufgaben nah beieinander zu platzieren, um den Kommunikationsbedarf zu reduzieren, was den gesamten Prozess beschleunigt.

Durch die intelligente Nutzung von prädiktiven Techniken kann das System mehrere Anfragen schneller verarbeiten. Dieser Prozess, der spekulative Ausführung genannt wird, ermöglicht es dem System, das Ergebnis bestimmter Aufgaben vorherzusagen, bevor frühere abgeschlossen sind. Dies kann zu schnelleren Reaktionen führen, wenn alles nach Plan läuft.

Wichtige Vorteile des Systems

Das neue System bietet mehrere Hauptvorteile. Erstens reduziert es den Speicher- und Speicherbedarf, indem es das Teilen von Modellkomponenten ermöglicht. Das bedeutet, dass für jede einzelne Aufgabe weniger Rechenleistung benötigt wird, sodass das System mehr Nutzer gleichzeitig bedienen kann.

Zweitens kann das System durch die dynamische Handhabung von Anfragen an die aktuelle Arbeitslast anpassen, sodass jede Anfrage auf die bestmögliche Weise verarbeitet wird. Dieses Feature steigert die Gesamteffizienz und stellt sicher, dass Ressourcen nicht verschwendet werden.

Schliesslich verbessert es die Geschwindigkeit, mit der Anfragen bearbeitet werden, indem es den Kommunikationsaufwand reduziert und intelligentere Entscheidungen darüber trifft, wohin Anfragen geleitet werden. All diese Verbesserungen führen zu einer besseren Leistung und Nutzererfahrung bei der Interaktion mit LLMs.

Bewertung des Systems

Tests auf einem Cluster-Setup mit mehreren GPUs zeigen, wie effektiv dieses neue Bereitstellungssystem ist. Im Vergleich zu traditionellen Methoden reduziert es die Wartezeiten (Latenz) erheblich und verbessert die Gesamtdurchsatz. Das bedeutet, dass mehr Anfragen in kürzerer Zeit bedient werden können, und die Nutzer können schnellere Antworten erwarten.

Insbesondere hat das System in Szenarien, in denen viele verschiedene Anwendungen gleichzeitig auf LLMs zugreifen müssen, besser abgeschnitten. Im Vergleich zu früheren Methoden hat sich das neue Bereitstellungssystem als weit überlegen erwiesen, wenn es darum ging, verschiedene Workloads effizient zu handhaben.

Fazit

Der Aufstieg der grossen Sprachmodelle bietet spannende neue Möglichkeiten für Technologie und ihre Nutzer. Aber die Herausforderungen bei der Einführung und Verwaltung dieser Modelle müssen angegangen werden. Das vorgeschlagene Bereitstellungssystem zeigt, wie das Zerlegen von LLMs in feinere Teile die Effizienz und Ressourcennutzung verbessern kann.

Durch die Annahme dieses neuen Ansatzes zur Verwaltung von LLMs können Unternehmen und Entwickler die Fähigkeiten dieser fortschrittlichen Modelle besser nutzen. Das führt zu einer inklusiveren Nutzung von Technologie, sodass mehr Menschen von den Fortschritten in der Verarbeitung natürlicher Sprache profitieren können. Während sich diese Technologie weiterentwickelt, werden solche Bereitstellungssysteme eine entscheidende Rolle dabei spielen, wie wir mit Maschinen und den Informationen, die sie bereitstellen, interagieren.

Originalquelle

Titel: BlockLLM: Multi-tenant Finer-grained Serving for Large Language Models

Zusammenfassung: The increasing demand for Large Language Models (LLMs) across various applications has led to a significant shift in the design of deep learning serving systems. Deploying LLMs, particularly in multi-tenant environments, poses substantial challenges due to their high computational and memory demands. We introduce BlockLLM, a serving system that leverages component sharing among fine-tuned LLM models to provide an efficient and flexible solution for LLM workloads. BlockLLM partitions models into finer-grained blocks, enabling the reuse of model components and independent provisioning to improve computation efficiency. BlockLLM comprises an offline block zoo for storing blocks and an online system to serve requests through chains of blocks. It offers multi-fold flexibilities: (1) Adaptive assembly of blocks on-the-fly through equivalence evaluation among blocks in the zoo; (2) Per-block batch size configuration and best-effort KV cache coordination at the individual block level; (3) Speculative execution and locality-aware block placement to reduce communication costs from dynamic block resource allocation. Our evaluation shows that BlockLLM reduces memory and storage footprints and improves computational efficiency, outperforming existing serving approach in 95%ile latency and GPU utilization by 33.5% and 20.1%, respectively, with minimal impact on accuracy

Autoren: Bodun Hu, Jiamin Li, Le Xu, Myungjin Lee, Akshay Jajoo, Geon-Woo Kim, Hong Xu, Aditya Akella

Letzte Aktualisierung: 2024-09-23 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2404.18322

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.18322

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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