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# Informatique # Apprentissage automatique # Intelligence artificielle

Rendre les grands modèles de langage plus petits et plus rapides

Apprends ce que c'est la quantification et comment ça influence les modèles de langage.

Eldar Kurtic, Alexandre Marques, Shubhra Pandit, Mark Kurtz, Dan Alistarh

― 7 min lire


Quantification efficace Quantification efficace des modèles de langage modèles de langage. pour optimiser la performance des Explore des méthodes de quantification
Table des matières

Les grands modèles de langage (LLMs) sont comme des robots super malins sur Internet. Ils peuvent répondre à des questions, écrire des histoires et même aider à coder. Par contre, ces modèles peuvent être un peu comme une valise géante trop remplie quand il s'agit de les faire tourner sur des ordis – ils prennent beaucoup de place et ont besoin de beaucoup de puissance.

Alors, que se passerait-il si on pouvait les réduire un peu sans perdre leur intelligence ? C’est là qu’intervient la Quantification. Pense à ça comme de mettre ta valise géante dans un sac plus petit et plus gérable sans laisser derrière tes chaussures préférées.

Qu'est-ce que la quantification ?

La quantification, c'est un mot un peu barbare pour rendre quelque chose plus petit. Dans le cas des LLMs, ça veut dire réduire la taille des chiffres dans le modèle. Au lieu d'utiliser de gros chiffres détaillés, on utilise des plus petits qui arrivent quand même à garder l'intelligence du modèle intacte. Ça rend le modèle plus rapide et plus facile à utiliser.

Imagine si ton cerveau pouvait se souvenir de tout mais décidait de ne rappeler que les trucs importants – c’est à peu près ce que fait la quantification !

La grande question : Précision vs. Performance

Maintenant, quand on compresse un modèle, il faut se demander : "On perd en qualité ?" C’est un peu comme écraser la dernière part de pizza – ça peut toujours avoir bon goût, mais ça ne sera pas aussi joli.

Dans le monde des LLMs, on doit équilibrer vitesse et précision. Si on fait tourner le modèle plus vite mais qu'il commence à donner des réponses débiles, ce n'est pas vraiment un succès. Notre but, c'est de trouver le bon compromis – où le modèle est toujours intelligent mais pas trop lourd.

Types de formats de quantification

Tout comme il y a différents types de pizzas (juste au cas où tu aurais soudainement faim !), il y a plusieurs formats pour quantifier les modèles :

  1. FP8 (Floating Point 8) : C'est l'option légère et aérée. Ça garde la plupart des bonnes choses de la version haute précision mais dans un paquet plus petit.

  2. INT8 (Integer 8) : C'est comme ta pizza classique au fromage – fiable et savoureuse. Ça utilise des nombres entiers, ce qui rend les calculs plus simples.

  3. INT4 (Integer 4) : L'option super mince. C'est pour quand tu dois vraiment économiser de l'espace mais tu risques de manquer un peu de saveur.

Imagine essayer de mettre chacune de ces pizzas dans une boîte. La FP8 prendrait plus de place, tandis que l'INT4 serait compact mais pourrait enlever de l'expérience globale de la pizza.

Pourquoi quantifier les LLMs ?

Faire tourner un grand modèle, c'est un peu comme essayer de conduire un monster truck dans une petite ruelle – ça ne marche juste pas fluidement. En utilisant la quantification, on peut rendre ces modèles beaucoup plus faciles à faire tourner.

La vitesse, ça compte, surtout quand tu veux des réponses rapidement. Les utilisateurs ne veulent pas attendre que le modèle trouve la réponse à "Quelle est la meilleure façon de cuire des spaghetti ?" Ils veulent ça tout de suite !

L’étude de la quantification

Alors, quel est le plan ? On a mené une grande étude pour voir comment ces méthodes de quantification fonctionnent. On a regardé une variété de tâches, des simples aux complexes, pour voir à quel point les modèles performaient tout en gardant un œil sur la vitesse.

Les benchmarks

Pour vérifier comment les modèles allaient, on a utilisé plusieurs tests. Pense à ça comme des quiz pour les modèles :

  • Benchmarks académiques : C'est comme les examens finals à l'école. Ça mesure à quel point le modèle peut raisonner et donner des réponses correctes.

  • Benchmarks du monde réel : C'est plus comme le cours d'économie domestique. Ça teste comment le modèle fonctionne dans des scénarios du quotidien, comme discuter ou écrire du code.

Avec ces tests, on a pu voir si les modèles étaient toujours capables de faire leur job après compression.

Résultats : Le bon, le mauvais, et le fromage

Découvertes sur la précision

Quand on a comparé les modèles, quelque chose d'intéressant est apparu :

  • Le format FP8 était presque parfait. Ça gardait les compétences originales du modèle intactes.

  • Le format INT8 a perdu un petit peu de qualité mais performait encore suffisamment pour la plupart des tâches.

  • Le format INT4 était comme la dernière part de pizza à une fête – toujours bonne, mais peut-être pas le meilleur choix si tu veux impressionner tes amis.

Globalement, on a trouvé que quantifier les modèles n’a pas trop nui à leur performance comme beaucoup le craignaient. Ils pouvaient toujours générer du texte et répondre aux questions sans perdre la tête.

Aperçus de performance

On a aussi surveillé à quelle vitesse les modèles fonctionnaient. C’est là que ça devenait excitant !

  • Le format W4A16 brillait dans les situations où chaque milliseconde compte. C'est comme avoir un service de livraison de pizza super rapide – tout le monde adore ça !

  • Pour des tâches plus lourdes comme exécuter plusieurs requêtes à la fois, les formats W8A8 ont vraiment montré leurs compétences, surtout sur des machines puissantes.

Qualité de génération de texte

On a aussi regardé comment bien les modèles écrivaient des phrases.

Voici ce qu'on a trouvé :

  • Les modèles plus grands produisaient des résultats qui correspondaient de près à leurs versions de taille normale. Ils avaient peut-être changé un mot par ci par là, mais le goût global du texte était toujours délicieux !

  • Les modèles plus petits montraient une certaine variabilité dans leurs choix de mots, mais ils réussissaient quand même à garder les idées principales intactes.

Comment choisir le bon format

Quand il s'agit de choisir un format de quantification, c'est comme choisir une garniture de pizza – ça dépend de ce que tu aimes et de ce dont tu as besoin :

  • Si tu veux une super vitesse et que ça ne te dérange pas une petite perte de précision, W4A16 pourrait être ton meilleur ami.

  • Si tu veux un bon équilibre et que tu peux travailler avec des modèles légèrement plus grands, les formats W8A8 pourraient être la voie à suivre.

  • Pour ceux qui ont besoin de la meilleure précision possible, rester avec FP8 est malin.

Conclusion : La dernière part

Dans l'aventure de la quantification des LLMs, on a appris qu'on peut les rendre plus fins et plus rapides sans sacrifier trop de leur intelligence. Avec le bon format, il est possible de garder les réponses qui arrivent vite et efficacement.

Alors, que tu veuilles discuter avec un modèle, lui faire résoudre des problèmes de maths, ou l'aider à écrire le roman dont tu as toujours rêvé, souviens-toi : la quantification est là pour sauver la mise – ou au moins te donner une valise plus légère.

Garde ce savoir à portée de main, et tu deviendras un pro de la quantification, impressionnant amis et famille avec tes nouvelles compétences en un rien de temps !

Source originale

Titre: "Give Me BF16 or Give Me Death"? Accuracy-Performance Trade-Offs in LLM Quantization

Résumé: Despite the popularity of large language model (LLM) quantization for inference acceleration, significant uncertainty remains regarding the accuracy-performance trade-offs associated with various quantization formats. We present a comprehensive empirical study of quantized accuracy, evaluating popular quantization formats (FP8, INT8, INT4) across academic benchmarks and real-world tasks, on the entire Llama-3.1 model family. Additionally, our study examines the difference in text generated by quantized models versus their uncompressed counterparts. Beyond benchmarks, we also present a couple of quantization improvements which allowed us to obtain state-of-the-art accuracy recovery results. Our investigation, encompassing over 500,000 individual evaluations, yields several key findings: (1) FP8 weight and activation quantization (W8A8-FP) is lossless across all model scales, (2) INT8 weight and activation quantization (W8A8-INT), when properly tuned, incurs surprisingly low 1-3% accuracy degradation, and (3) INT4 weight-only quantization (W4A16-INT) is competitive with 8-bit integer weight and activation quantization. To address the question of the "best" format for a given deployment environment, we conduct inference performance analysis using the popular open-source vLLM framework on various GPU architectures. We find that W4A16 offers the best cost-efficiency for synchronous deployments, and for asynchronous deployment on mid-tier GPUs. At the same time, W8A8 formats excel in asynchronous "continuous batching" deployment of mid- and large-size models on high-end GPUs. Our results provide a set of practical guidelines for deploying quantized LLMs across scales and performance requirements.

Auteurs: Eldar Kurtic, Alexandre Marques, Shubhra Pandit, Mark Kurtz, Dan Alistarh

Dernière mise à jour: 2024-11-04 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.02355

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.02355

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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