S'attaquer à la consommation d'énergie des grands modèles de langage
La recherche met en avant des stratégies pour réduire la consommation d'énergie dans les grands modèles de langage.
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Table des matières
- Le défi de la consommation d'énergie
- Importance de l'efficacité énergétique
- Analyse de l'énergie et du Temps d'exécution
- Résultats clés de l'analyse
- Modèles énergétiques basés sur la Charge de travail
- Compromis entre énergie et précision
- Configuration expérimentale
- Ajustement des tailles d'entrée et de sortie
- Résultats du profilage énergétique
- Résultats sur des modèles spécifiques
- Optimisation en temps réel
- S'adapter aux conditions changeantes
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les grands Modèles linguistiques (LLMs) sont devenus des outils importants pour des tâches comme comprendre du texte et générer des réponses qui ressemblent à celles des humains. Mais le souci, c'est que ces modèles consomment beaucoup d'énergie pendant leur fonctionnement, ce qui soulève des inquiétudes sur leur impact environnemental. Il est essentiel de trouver des moyens de réduire cette Consommation d'énergie pour soutenir des pratiques technologiques durables.
Le défi de la consommation d'énergie
Avec l'utilisation croissante des LLMs, la quantité d'énergie nécessaire pour des tâches comme l'inférence linguistique augmente. L'inférence, c'est le moment où le modèle est utilisé pour comprendre ou générer des réponses basées sur de nouvelles données. Ce processus peut nécessiter énormément d'énergie, parfois même plus que celle utilisée pour l'entraînement initial du modèle. La demande croissante d'énergie pose des soucis pour les systèmes d'approvisionnement énergétique et pour les efforts orientés vers la durabilité.
Importance de l'efficacité énergétique
Pour s'assurer que les LLMs puissent être utilisés de manière responsable dans des applications pratiques, il est crucial d'optimiser leur efficacité énergétique pendant l'inférence. En faisant ça, on peut aider à réduire l'empreinte carbone de ces technologies et à s'assurer qu'elles s'alignent mieux avec des objectifs de durabilité. À mesure que les LLMs deviennent des éléments intégrants de diverses applications, il est de plus en plus urgent de s'attaquer à leur consommation d'énergie.
Temps d'exécution
Analyse de l'énergie et duPour s'attaquer au problème de la consommation d'énergie dans les LLMs, on a réalisé une analyse de leur comportement en matière de consommation d'énergie et de temps d'exécution. Ça a impliqué d'examiner comment les tailles d'entrée et de sortie affectent les performances de chaque modèle. En étudiant divers modèles et leur performance dans différentes conditions, on a voulu développer de meilleures stratégies pour gérer la consommation d'énergie.
Résultats clés de l'analyse
Notre analyse a révélé que le nombre de tokens d'entrée et de sortie influence significativement l'énergie consommée et le temps nécessaire pour traiter les tâches. En gros, on a découvert que plus le nombre de tokens d'entrée augmente, plus le temps d'exécution a tendance à augmenter aussi. Cette tendance est plus marquée dans les modèles plus grands, qui ont des exigences de calcul plus élevées. De même, augmenter le nombre de tokens de sortie a conduit à une plus grande consommation d'énergie et à des temps de traitement plus longs.
Charge de travail
Modèles énergétiques basés sur laPour donner de meilleures infos aux opérateurs de système, on a développé des modèles basés sur la charge de travail qui capturent avec précision le comportement énergétique et le temps d'exécution de chaque LLM. Ces modèles aident à naviguer dans les compromis entre la consommation d'énergie et l'exactitude. En comprenant combien d'énergie différentes tâches consomment selon les tailles d'entrée et de sortie, les opérateurs peuvent prendre des décisions plus éclairées sur quels modèles utiliser et comment gérer efficacement les charges de travail.
Compromis entre énergie et précision
Un aspect important de notre recherche a été d'identifier comment différents modèles équilibrent l'efficacité énergétique avec l'exactitude. Une plus grande précision nécessite souvent plus d'énergie et de temps, ce qui peut poser problème quand on essaie de maintenir des pratiques durables. En utilisant nos modèles de charge de travail, les opérateurs peuvent ajuster comment ils assignent des tâches à différents modèles en fonction des prix d'énergie actuels ou d'autres circonstances externes.
Configuration expérimentale
Pour appuyer nos résultats, on a réalisé des expériences en utilisant des modèles spécifiques sur un cluster informatique dédié. En utilisant diverses configurations et tailles de modèles, on a pu mesurer leur consommation d'énergie et leur temps d'exécution avec précision. Nos expériences étaient conçues pour garantir des résultats fiables en maintenant des conditions constantes à travers les essais.
Ajustement des tailles d'entrée et de sortie
Dans nos expériences, on a varié le nombre de tokens d'entrée et de sortie de manière systématique. Par exemple, on a commencé avec un petit nombre de tokens et on les a augmentés progressivement, en surveillant comment ces changements affectaient la consommation d'énergie et le temps de traitement. Ça nous a permis d'identifier des schémas et de faire des prédictions sur la performance de chaque modèle.
Résultats du profilage énergétique
Les résultats de nos expériences ont confirmé nos hypothèses sur les tendances de consommation d'énergie entre différents modèles. On a découvert que certains modèles plus petits consommaient moins d'énergie par token que leurs homologues plus grands. De plus, certains modèles conçus avec des architectures avancées pouvaient maintenir des coûts énergétiques plus bas tout en gérant des charges de travail plus grandes.
Résultats sur des modèles spécifiques
Parmi les modèles qu'on a testés, une architecture en particulier s'est démarquée : un modèle à mélange d'experts. Ce design permettait au modèle d'activer seulement une partie de ses paramètres à tout moment, améliorant ainsi considérablement l'efficacité énergétique. Ces innovations suggèrent un potentiel pour des conceptions futures d'atteindre des bénéfices similaires.
Optimisation en temps réel
Pour rendre les décisions de consommation d'énergie en temps réel plus efficaces, on pense que nos modèles pourraient être intégrés dans des systèmes existants. En ajustant dynamiquement les opérations en fonction des conditions et des demandes actuelles, les centres de données pourraient considérablement améliorer leur efficacité énergétique.
S'adapter aux conditions changeantes
L'intégration de modèles énergétiques en temps réel permettrait aux opérateurs d'ajuster les charges de travail selon divers facteurs, comme la disponibilité d'énergie ou les prix. Cette flexibilité est vitale pour gérer les centres de données modernes, qui connaissent souvent des demandes et des prix d'énergie fluctuants au cours de la journée.
Conclusion
À mesure que les LLMs continuent d'évoluer et de se répandre, s'attaquer à leur consommation d'énergie est crucial. Notre recherche met en lumière l'importance de développer des modèles qui informent les opérateurs sur l'utilisation et l'Efficacité énergétiques. En fournissant une meilleure compréhension de la façon dont différents modèles se comportent en matière d'énergie et de temps d'exécution, on espère contribuer aux efforts continus pour rendre la technologie IA plus durable.
En conclusion, même si les LLMs ont apporté des contributions significatives à l'IA et à la technologie, leur consommation d'énergie représente un défi. Trouver des façons d'optimiser leur utilisation grâce à une meilleure compréhension et à la gestion des charges de travail peut mener à des pratiques plus durables. Mettre en œuvre ces résultats peut aider à prendre des décisions éclairées qui privilégient à la fois la performance et les considérations environnementales.
Titre: Offline Energy-Optimal LLM Serving: Workload-Based Energy Models for LLM Inference on Heterogeneous Systems
Résumé: The rapid adoption of large language models (LLMs) has led to significant advances in natural language processing and text generation. However, the energy consumed through LLM model inference remains a major challenge for sustainable AI deployment. To address this problem, we model the workload-dependent energy consumption and runtime of LLM inference tasks on heterogeneous GPU-CPU systems. By conducting an extensive characterization study of several state-of-the-art LLMs and analyzing their energy and runtime behavior across different magnitudes of input prompts and output text, we develop accurate (R^2>0.96) energy and runtime models for each LLM. We employ these models to explore an offline, energy-optimal LLM workload scheduling framework. Through a case study, we demonstrate the advantages of energy and accuracy aware scheduling compared to existing best practices.
Auteurs: Grant Wilkins, Srinivasan Keshav, Richard Mortier
Dernière mise à jour: 2024-07-04 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2407.04014
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.04014
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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