Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# Informatica # Prestazioni

Migliorare la velocità degli LLM con SparseInfer

SparseInfer migliora i grandi modelli linguistici aumentando la velocità e riducendo l'uso della memoria.

Jiho Shin, Hoeseok Yang, Youngmin Yi

― 5 leggere min


SparseInfer accelera gli SparseInfer accelera gli LLMs linguaggio. aumenta la velocità per i modelli di SparseInfer riduce l'uso di memoria e
Indice

Nel mondo tech, i modelli di linguaggio di grandi dimensioni (LLM) sono le superstar. Fanno di tutto, dalla scrittura di poesie a conversazioni. Ma proprio come ogni stella ha bisogno di un buon palco, questi modelli hanno bisogno di un modo fantastico per lavorare in fretta. E qui arriva il bello: non lo fanno sempre, specialmente quando le loro funzioni di attivazione fancy decidono di prendersi una pausa. Diamo un'occhiata al mondo selvaggio degli LLM, alla scarsità di attivazione e a come possiamo far funzionare le cose in modo un po' più fluido.

Cosa c'è che non va nei modelli attuali?

I moderni LLM usano spesso una funzione di attivazione fancy chiamata SiLU. Sembra ottima, ma in realtà non aiuta i nostri modelli a essere veloci come potrebbero. Insomma, SiLU non porta gioia! Ricerche recenti dicono che passare a un'altra funzione chiamata ReLU può migliorare parecchio perché lascia emergere più zeri nel processo. Gli zeri sono come i ragazzi timidi in classe: non occupano molto spazio e possono far andare tutto più veloce.

Il dolore della previsione

Cambiare SiLU con ReLU è una mossa furba, ma c’è un problema: devi prevedere dove saranno quegli zeri per sfruttarli al meglio. Qui le cose si complicano. Al momento, dobbiamo allenare un modello separato solo per fare queste previsioni, il che richiede tempo e risorse. Inoltre, nessuno vuole comprare una valigia più grande (o memoria) solo per un aiutante!

Ecco SparseInfer: il nuovo eroe

Ora, presentiamo il nostro eroe: SparseInfer. È come un fidato aiutante che non ha bisogno di alcun addestramento speciale! Questo strumento stima quali input saranno zero basandosi su qualcosa di molto più semplice: basta guardare i segni degli input e dei pesi. Fondamentalmente, controlla se sono positivi o negativi, che è molto più facile della matematica complicata.

I vantaggi di SparseInfer

SparseInfer non è solo un bel faccino. Ha alcune caratteristiche carine. Se fa una previsione sbagliata, ha un piano di riserva. Può regolare quanto sia conservativo nelle previsioni, il che significa che può trovare un buon equilibrio tra velocità e precisione. In questo modo, non si lancia a capofitto e finisce per fare errori stupidi.

I risultati sono arrivati

Quando SparseInfer entra in gioco, può accelerare significativamente il modello. In alcuni test, ha velocizzato l’Inferenza di circa il 21% rispetto ad altri sistemi, sacrificando solo un pizzico di precisione – meno dell'1%. Immagina di correre una maratona un quinto più velocemente mentre arrivi comunque al traguardo!

Come usiamo SparseInfer?

Facciamo un po’ di chiarezza. Prima di tutto, vogliamo evitare un uso extra di memoria, quindi SparseInfer raccoglie solo i bit di segno invece di tutti i dati di input. È come portare solo gli snack invece di un intero cestino da picnic.

Poi, usa un semplice lookup per controllare se gli input produrranno uno zero quando vengono elaborati. Ogni volta che controlla, utilizza il lavoro di squadra dei thread sulla GPU per accelerare le cose. È come un gruppo di persone che solleva una scatola pesante: una persona può farlo, ma è molto più facile quando tutti danno una mano!

L'importanza della scarsità

La scarsità di attivazione significa che possiamo saltare parti dell'input che non contribuiscono al risultato finale. Questo è cruciale perché accedere alla memoria richiede tempo e non vogliamo che il nostro modello sia bloccato ad aspettare. Invece, possiamo saltare le parti noiose e concentrarci su quelle eccitanti che contano davvero!

Prestazioni nel mondo reale

I test dimostrano che SparseInfer funziona davvero. Quando viene combinato con strumenti esistenti, il tempo totale per la generazione dei token è diminuito significativamente. Infatti, è stato molto meglio dei metodi precedenti. Il sistema ricorda persino come essere intelligente durante i vari strati, usando una scala speciale per bilanciare velocità e precisione.

E la concorrenza?

Esistono altri metodi, ma molti si basano su un addestramento durante la configurazione, il che significa che non sono così flessibili. SparseInfer si distingue perché non ha bisogno di passare attraverso una fase di addestramento, quindi può adattarsi facilmente a modelli diversi. È come avere un coltellino svizzero anziché un solo strumento!

La memoria conta

Uno dei migliori vantaggi di SparseInfer è la quantità di memoria che risparmia. Altri metodi usano molta energia cerebrale e memoria solo per tenere traccia delle loro previsioni. SparseInfer, invece, è come un minimalista che sa come sfruttare al meglio uno spazio ridotto. Richiede solo i bit essenziali per far funzionare tutto senza intoppi.

Come funziona sul campo

Quando mettiamo SparseInfer alla prova su diversi LLM, si è comportato eccezionalmente bene. I risultati sono stati veloci e affidabili, permettendo ai modelli di funzionare con meno ritardi e un consumo di memoria inferiore. Su piattaforme come NVIDIA Jetson Orin, SparseInfer ha brillato, dimostrando quanto possa essere efficiente in vari scenari.

Conclusione: il luminoso futuro delle prestazioni LLM

L'introduzione di SparseInfer è una svolta per velocizzare i modelli di linguaggio. Facendo un uso efficace della previsione senza bisogno di un addestramento complicato, apre porte a nuove possibilità. La combinazione di semplicità, velocità e minori costi rende SparseInfer una scelta allettante per chi lavora con modelli di linguaggio di grandi dimensioni.

Quindi, mentre continuiamo a costruire modelli più intelligenti e veloci, non dimentichiamo di apprezzare le piccole cose come la scarsità: l'eroe sconosciuto che ci aiuta tutti ad andare avanti con facilità!

Fonte originale

Titolo: SparseInfer: Training-free Prediction of Activation Sparsity for Fast LLM Inference

Estratto: Leveraging sparsity is crucial for optimizing large language model inference. however, modern LLMs employing SiLU as their activation function exhibit minimal activation sparsity. Recent research has proposed replacing SiLU with ReLU to induce significant activation sparsity and showed no downstream task accuracy degradation through fine tuning. However, taking full advantage of it required training a predictor to estimate this sparsity. In this paper, we introduce SparseInfer, a simple, light weight, and training free predictor for activation sparsity of ReLU field LLMs, in which activation sparsity is predicted by comparing only the sign bits of inputs and weights. To compensate for possible prediction inaccuracy, an adaptive tuning of the predictor's conservativeness is enabled, which can also serve as a control knob for optimizing LLM inference. The proposed method achieves approximately faster inference speed over the state of the art, with negligible accuracy loss of within 1%p.

Autori: Jiho Shin, Hoeseok Yang, Youngmin Yi

Ultimo aggiornamento: 2024-11-19 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2411.12692

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.12692

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Altro dagli autori

Articoli simili