KunServe : Un vrai changement de jeu pour les modèles de langue
Découvrez comment KunServe améliore l'interaction avec les grands modèles de langage en optimisant la gestion de la mémoire.
Rongxin Cheng, Yifan Peng, Yuxin Lai, Xingda Wei, Rong Chen, Haibo Chen
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Table des matières
- Le défi de la gestion de la mémoire dans les LLMs
- Approches traditionnelles de la gestion de la mémoire
- La gestion de la mémoire centrée sur les Paramètres de KunServe
- Observations qui ont mené à une nouvelle approche
- Le mécanisme d'attention à distance
- Évaluation de KunServe
- Résultats de diverses charges de travail
- Comment fonctionne KunServe
- Gestion dynamique de la mémoire
- Coopération entre les GPUs
- Échange de KVCache en direct
- L'expérience utilisateur
- Conclusion
- Source originale
Les grands modèles de langage (LLMs) changent notre façon d'interagir avec la technologie. Ils sont utilisés dans les chatbots, les aides à la programmation et les assistants virtuels. Cependant, utiliser ces modèles peut être compliqué, surtout quand il y a beaucoup de Demandes en même temps. Parfois, ils peuvent même se bloquer ou ralentir à cause de la Mémoire. En gros, les ressources mémoire de ces modèles peuvent être dépassées, ce qui entraîne des délais frustrants pour les utilisateurs qui veulent des réponses rapides.
Cet article se concentre sur un nouveau système appelé KunServe, conçu pour rendre le service des LLMs plus fluide et efficace. KunServe prend en compte les défis uniques rencontrés par les LLMs et propose une nouvelle façon de gérer la mémoire qui aide à garder tout en marche, même pendant les périodes chargées.
Le défi de la gestion de la mémoire dans les LLMs
Lors du service des LLMs, deux facteurs principaux sont importants : le temps pour générer le premier token et le temps entre les tokens suivants. Les deux affectent l'expérience utilisateur. Les utilisateurs ne veulent pas attendre trop longtemps, surtout s'ils discutent avec un bot ou reçoivent de l'aide en programmation.
Le problème survient parce que les LLMs doivent garder une trace de leur mémoire interne, appelée KVCache, tout en générant des réponses. Quand beaucoup de demandes arrivent en même temps, le système peut manquer de mémoire, provoquant des délais pour les nouvelles demandes et les processus en cours.
Approches traditionnelles de la gestion de la mémoire
De nombreux systèmes existants essaient de gérer la mémoire en supprimant une partie du KVCache ou en le déplaçant. Cependant, ces approches ont leurs défauts. Par exemple, supprimer le KVCache peut perturber les demandes en cours, tandis que le déplacer peut prendre du temps et entraîner des délais.
En gros, les méthodes existantes échouent généralement parce qu'elles privilégient soit les demandes en cours, soit celles à venir, mais peinent à équilibrer les deux.
Paramètres de KunServe
La gestion de la mémoire centrée sur lesKunServe introduit une nouvelle approche basée sur l'idée que les paramètres du modèle peuvent être ajustés de manière plus flexible. Au lieu de se concentrer uniquement sur le KVCache, KunServe permet de supprimer ou d'ajuster les paramètres du modèle quand la mémoire est basse. Comme ça, le traitement des demandes peut se poursuivre sans grandes perturbations.
Le système est conçu pour libérer de la mémoire pour les demandes à venir en supprimant certains paramètres, mais sans perdre complètement de vue les demandes en cours. Cette approche aide à éviter les délais frustrants auxquels les utilisateurs font face lors du throttling de mémoire.
Observations qui ont mené à une nouvelle approche
En étudiant le problème, les chercheurs ont fait deux observations clés :
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Les paramètres du modèle sont répliqués : Dans de nombreuses configurations, les paramètres du modèle sont copiés sur plusieurs GPU. Cela signifie que si certains paramètres sont supprimés d'un GPU, d'autres peuvent encore aider à garder le système fonctionnel.
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KVCache et paramètres du modèle n'ont pas toujours besoin de s'entraider : Beaucoup d'opérations ne nécessitent pas à la fois le KVCache et les paramètres en même temps. Cela signifie qu'il est possible d'exécuter certaines tâches même si certains paramètres ne sont pas disponibles temporairement.
Le mécanisme d'attention à distance
Pour améliorer encore le système, KunServe introduit une fonctionnalité astucieuse appelée attention à distance. Essentiellement, quand le système doit supprimer des paramètres, il peut toujours exécuter des opérations en utilisant le KVCache disponible sur d'autres GPUs. Cela permet une communication fluide et un fonctionnement sans accroc des demandes, même quand certains paramètres ne sont pas disponibles localement.
Évaluation de KunServe
Des expériences montrent que KunServe réduit efficacement les délais causés par le throttling de mémoire. Lors de tests utilisant des données réelles, le système a montré une réduction remarquable de la latence, ce qui en fait une solution prometteuse pour les LLMs qui font souvent face à des défis de mémoire.
Résultats de diverses charges de travail
KunServe a été testé sur différents types de charges de travail, ce qui a permis de mettre en avant sa flexibilité et son efficacité. Que ce soit avec des chatbots, des assistants de programmation, ou des systèmes de question-réponse, KunServe a constamment mieux performé que les approches traditionnelles, particulièrement durant les périodes de forte demande.
Comment fonctionne KunServe
Gestion dynamique de la mémoire
KunServe utilise une stratégie de gestion de mémoire dynamique qui s'adapte à la charge actuelle. Quand le système détecte des pénuries de mémoire potentielles, il supprime des paramètres non nécessaires pour libérer de l'espace. La beauté de ce système, c'est qu'il peut le faire à la volée, garantissant que les demandes peuvent encore être traitées sans longues attentes.
Coopération entre les GPUs
Dans ce modèle, les GPUs peuvent communiquer entre eux pour partager des ressources et s'assurer que les tâches continuent d'avancer. En mettant les ressources en commun, KunServe maintient des niveaux de performance élevés dans tout le système.
Échange de KVCache en direct
Quand le système subit des fluctuations de charge, il peut engager un échange de KVCache en direct, où différents GPUs partagent des données mises en cache efficacement. Cela minimise le besoin pour les demandes d'attendre que de la mémoire soit libérée, accélérant les temps de réponse.
L'expérience utilisateur
Un des principaux objectifs de KunServe est d'améliorer l'expérience utilisateur. En réduisant le temps nécessaire pour traiter les demandes, le système garantit que les interactions se sentent fluides. Les utilisateurs sont moins susceptibles de remarquer des délais, rendant leur expérience avec les LLMs beaucoup plus agréable.
Conclusion
KunServe représente un pas en avant significatif dans la technologie de service des LLMs. Son approche unique centrée sur les paramètres et ses techniques de gestion de mémoire astucieuses lui permettent de traiter les demandes plus efficacement que les systèmes traditionnels. En répondant aux défis spécifiques associés aux LLMs, KunServe aide à garantir que les utilisateurs obtiennent des réponses rapides, même pendant des périodes de forte demande.
L'avenir des LLMs semble plus prometteur avec des systèmes comme KunServe, facilitant la vie de plus de gens pour profiter des avantages de la technologie AI avancée sans les attentes frustrantes. Que ce soit en discutant avec un bot, en recevant de l'aide en programmation, ou en interagissant avec des agents interactifs, les utilisateurs peuvent maintenant s'attendre à une expérience plus fluide et rapide.
Avec KunServe en avant, peut-être que la phrase "Un instant, s'il vous plaît" deviendra bientôt une chose du passé dans le monde des interactions AI !
Source originale
Titre: KunServe: Elastic and Efficient Large Language Model Serving with Parameter-centric Memory Management
Résumé: The stateful nature of large language model (LLM) servingcan easily throttle precious GPU memory under load burstor long-generation requests like chain-of-thought reasoning,causing latency spikes due to queuing incoming requests. However, state-of-the-art KVCache centric approaches handleload spikes by dropping, migrating, or swapping KVCache,which faces an essential tradeoff between the performance ofongoing vs. incoming requests and thus still severely violatesSLO.This paper makes a key observation such that model param-eters are independent of the requests and are replicated acrossGPUs, and thus proposes a parameter-centric approach byselectively dropping replicated parameters to leave preciousmemory for requests. However, LLM requires KVCache tobe saved in bound with model parameters and thus droppingparameters can cause either huge computation waste or longnetwork delay, affecting all ongoing requests. Based on the ob-servation that attention operators can be decoupled from otheroperators, this paper further proposes a novel remote attentionmechanism through pipeline parallelism so as to serve up-coming requests with the additional memory borrowed fromparameters on remote GPUs. This paper further addresses sev-eral other challenges including lively exchanging KVCachewith incomplete parameters, generating an appropriate planthat balances memory requirements with cooperative exe-cution overhead, and seamlessly restoring parameters whenthe throttling has gone. Evaluations show thatKUNSERVEreduces the tail TTFT of requests under throttling by up to 27.3x compared to the state-of-the-art.
Auteurs: Rongxin Cheng, Yifan Peng, Yuxin Lai, Xingda Wei, Rong Chen, Haibo Chen
Dernière mise à jour: 2024-12-25 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.18169
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.18169
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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