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Novo Framework Melhora o Processamento de Textos Longos em Modelos de Linguagem

Um novo método melhora a eficiência para lidar com entradas longas em modelos de linguagem.

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Modelos de linguagem são ferramentas poderosas que ajudam computadores a entender e gerar a linguagem humana. Nos últimos anos, um tipo específico de modelo conhecido como modelo gerador de linguagem grande (LLM) ganhou popularidade. Esses modelos podem pegar entradas longas, como parágrafos ou páginas inteiras, e gerar texto, responder perguntas ou resumir informações.

No entanto, lidar com textos longos pode ser um desafio para esses modelos. Abordagens tradicionais costumam levar a tempos de resposta lentos e ineficiências. Este artigo discute um novo método que melhora o processamento de Sequências Longas para tornar esses modelos de linguagem mais rápidos e eficientes.

O Desafio das Sequências Longas

Ao trabalhar com entradas muito longas, técnicas padrão enfrentam vários problemas. Um problema chave é que processar textos longos em partes menores pode criar atrasos. Como resultado, gerar as primeiras palavras da saída pode levar muito tempo. Além disso, enquanto processa textos longos, o modelo pode precisar lembrar de informações de partes anteriores do texto, o que pode atrasar ainda mais as coisas.

Pesquisadores realizaram experimentos para entender melhor esses problemas. Eles descobriram que métodos que usam pedaços de texto estavam causando tempos de espera mais longos e menor velocidade na geração de respostas. Essa ineficiência é especialmente evidente em aplicações como ferramentas de codificação ou resumo de documentos, onde os prompts podem ser bem longos.

Soluções Inovadoras

Para resolver esses problemas, um novo framework foi proposto. Essa abordagem envolve quebrar as sequências longas em partes menores e processá-las simultaneamente em múltiplas GPUs (unidades de processamento gráfico). Fazendo isso, o sistema consegue lidar com textos mais longos de maneira mais eficiente sem comprometer o desempenho.

Modelo Eficiente na Comunicação

O coração dessa abordagem inovadora está na forma como a informação é comunicada entre as GPUs. Em vez de enviar todos os dados necessários de um lado para o outro, o modelo transmite de forma eficiente o que é preciso. Isso reduz atrasos desnecessários e acelera o tempo de processamento geral.

O novo método introduz dois frameworks principais: um para sistemas sem paralelismo de tensor e outro para sistemas com isso. Ambos os designs focam em melhorar a forma como os dados são compartilhados entre as GPUs, garantindo que o desempenho geral permaneça alto.

Framework de Paralelismo de Sequência

O framework de paralelismo de sequência divide a entrada em pedaços menores. Cada pedaço é processado em diferentes GPUs, permitindo computação paralela. Esse design aumenta a velocidade e eficiência do modelo mantendo a precisão alta.

Novas Técnicas de Processamento

Várias novas técnicas foram introduzidas nesse framework para melhorar o desempenho:

1. Atenção Esparsa Eficiente na Comunicação

Esse método se concentra em reduzir a quantidade de dados transferidos entre as GPUs durante o processamento. Ele identifica quais partes dos dados são essenciais e envia apenas o que é necessário. Isso ajuda a minimizar atrasos na comunicação enquanto ainda mantém a integridade do desempenho do modelo.

2. Pipelining

Pipelining é outra técnica que melhora a eficiência. Ao sobrepor o envio de dados com a computação, o sistema pode começar a processar informações antes de receber todos os dados necessários. Essa sobreposição ajuda a reduzir os tempos de espera e aumenta a velocidade.

Resultados do Novo Framework

O framework foi testado extensivamente para medir sua eficácia em comparação com métodos anteriores. Os resultados mostraram uma melhora significativa:

  • O tempo para gerar o primeiro token de saída foi reduzido em até 7,5 vezes.
  • O tempo entre a geração de tokens diminuiu.
  • O tempo de resposta geral melhorou em quase 10 vezes.
  • O throughput (a quantidade de dados processados em um determinado tempo) aumentou enormemente.

Esses resultados demonstram que o novo framework pode lidar com sequências longas de forma eficiente, garantindo que a qualidade da saída permaneça alta.

Aplicações Práticas

Com essas melhorias, várias aplicações devem se beneficiar. Alguns exemplos incluem:

  • Chatbots: Eles agora podem fornecer respostas mais rápidas e relevantes em conversas em tempo real.
  • Resumo de Documentos: Documentos longos podem ser resumidos rapidamente sem perder detalhes essenciais.
  • Assistentes de Codificação: Ferramentas que ajudam na programação podem agora oferecer sugestões imediatas e correções baseadas em trechos de código longos.

Conclusão

Os avanços no processamento de sequências longas abriram novas portas para modelos de linguagem. Ao superar limitações anteriores, o novo framework garante que esses sistemas possam lidar com entradas extensas de forma suave e precisa. O futuro parece promissor para aplicações que dependem da compreensão da linguagem, graças a essas abordagens inovadoras.

Esse framework melhora a capacidade dos modelos de linguagem, tornando-os mais eficientes e capazes de lidar com tarefas complexas envolvendo textos longos. À medida que a tecnologia continua a evoluir, esses modelos desempenharão um papel fundamental em várias áreas, aprimorando a forma como interagimos com máquinas no processamento de linguagem.

Fonte original

Título: CSPS: A Communication-Efficient Sequence-Parallelism based Serving System for Transformer based Models with Long Prompts

Resumo: Long-sequence generative large-language model (LLM) applications have become increasingly popular. In this paper, through trace-based experiments, we found that the existing method for long sequences results in a high Time-To-First-Token (TTFT) due to sequential chunk processing, long Time-Between-Tokens (TBT) from batching long-sequence prefills and decodes, and low throughput due to constrained key-value cache (KVC) for long sequences. To address these issues, we propose two Sequence-Parallelism (SP) architectures for both tensor parallelism (TP) and non-TP. However, SP introduces two challenges: 1) network communication and computation become performance bottlenecks; 2) the latter two issues above are mitigated but not resolved, and SP's resultant KV value distribution across GPUs still requires communication for decode, increasing TBT. Hence, we propose a Communication-efficient Sparse Attention (CSA) and communication-computation-communication three-phase pipelining. We also propose SP-based decode that processes decode separately from prefill, distributes KV values of a request across different GPUs, and novelly moves Query (Q) values instead of KV values to reduce communication overhead. These methods constitute a communication-efficient Sequence-Parallelism based LLM Serving System (SPS2). Our trace-driven evaluation demonstrates that SPS2 improves the average TTFT, TBT, and response time by up to 7.5x, 1.92x, and 9.8x and improves the prefill and decode throughput by 8.2x and 5.2x while maintaining the accuracy compared to Sarathi-Serve. We distributed our source code.

Autores: Zeyu Zhang, Haiying Shen

Última atualização: 2024-09-23 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2409.15104

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.15104

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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