极长序列、极快速度:面向新一代高效大语言模型的LASP序列并行

简介: 【4月更文挑战第26天】研究人员提出LASP,一种针对线性注意力机制的序列并行方法,解决了处理超长序列时GPU内存限制的问题。LASP利用点对点通信和内核融合优化,降低通信开销,提高GPU集群执行效率。在128个A100 GPU上,LASP能处理4096K长度的序列,比现有方法快8倍。虽然面临P2P通信需求高、环境适应性和特定机制依赖的挑战,但LASP为大型语言模型的效率和性能提供了新思路。[链接](https://arxiv.org/abs/2404.02882)

在人工智能领域,处理极长输入序列的能力对于构建高效的大型语言模型至关重要。然而,由于单个GPU的内存限制,传统的序列并行(Sequence Parallelism, SP)方法在处理超长序列时面临着效率和可用性的挑战。为了克服这一限制,研究者们提出了一种新的线性注意力序列并行(Linear Attention Sequence Parallel, LASP)方法,旨在为线性注意力机制的语言模型提供高效的序列并行策略。

LASP的核心优势在于其针对线性注意力机制的优化设计。通过精心设计的点对点(Point-to-Point, P2P)通信机制,LASP能够充分利用线性注意力的右乘核技巧(right-product kernel trick),显著降低了序列并行的通信开销。此外,LASP通过内核融合(kernel fusion)和中间状态缓存(intermediate state caching)等系统工程优化,提高了在GPU集群上的执行效率。LASP还与各种批处理级别的数据并行(Data Parallel, DDP)方法兼容,这对于在大型集群上进行分布式训练至关重要。

LASP的提出,不仅为线性注意力模型提供了一种新的序列并行策略,而且在保持或提升模型性能的同时,显著提高了处理极长序列的能力。实验结果表明,LASP能够在128个A100 80G GPU上将序列长度扩展至4096K,比现有SP方法长8倍,同时在相同的硬件约束下速度更快。这一成果不仅对学术界具有重要意义,也为工业界在实际应用中如何平衡计算效率和模型性能提供了宝贵的参考。

然而,LASP也面临着一些挑战和局限性。首先,LASP的设计依赖于高效的P2P通信机制,这可能会在GPU集群的通信带宽和延迟上提出更高要求。其次,尽管LASP在系统工程方面进行了优化,但在实际部署时,如何确保这些优化措施能够在不同的硬件和软件环境中发挥出预期的效果,仍然是一个需要进一步研究的问题。此外,LASP的实现依赖于特定的线性注意力机制,这意味着它可能不适用于所有类型的语言模型。

论文地址:https://arxiv.org/abs/2404.02882

相关实践学习
部署Stable Diffusion玩转AI绘画(GPU云服务器)
本实验通过在ECS上从零开始部署Stable Diffusion来进行AI绘画创作,开启AIGC盲盒。
目录
相关文章
|
6月前
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 Python
传统的序列模型CRF实现和优劣势
传统的序列模型CRF实现和优劣势
|
6月前
|
数据采集 自然语言处理
传统的序列模型CRF原理
传统的序列模型CRF原理
|
13天前
|
监控
SMoA: 基于稀疏混合架构的大语言模型协同优化框架
通过引入稀疏化和角色多样性,SMoA为大语言模型多代理系统的发展开辟了新的方向。
28 6
SMoA: 基于稀疏混合架构的大语言模型协同优化框架
|
1月前
|
机器学习/深度学习 算法 语音技术
超越传统模型:探讨门控循环单元(GRU)在语音识别领域的最新进展与挑战
【10月更文挑战第7天】随着人工智能技术的不断进步,语音识别已经从一个相对小众的研究领域发展成为日常生活中的常见技术。无论是智能手机上的语音助手,还是智能家居设备,甚至是自动字幕生成系统,都离不开高质量的语音识别技术的支持。在众多用于语音识别的技术中,基于深度学习的方法尤其是递归神经网络(RNNs)及其变体如长短期记忆网络(LSTMs)和门控循环单元(GRUs)已经成为了研究和应用的热点。
47 2
|
1月前
|
人工智能 网络架构 开发者
第一个100%开源的MoE大模型,7B的参数,1B的推理成本
【10月更文挑战第1天】《OLMoE: Open Mixture-of-Experts Language Models》一文介绍了OLMoE,这是一个完全开源的Mixture-of-Experts(MoE)语言模型,具有70亿参数量,但每个输入令牌仅需10亿参数进行推理,有效平衡了性能与成本。OLMoE由Allen Institute for AI等机构的研究者共同开发,其开源特性促进了大规模语言模型领域的合作与创新,降低了资源浪费,同时具备良好的可扩展性和效率,为研究和应用开辟了新可能。然而,其复杂性也可能带来训练和调优上的挑战。
45 2
|
3月前
|
机器学习/深度学习 存储 负载均衡
深度学习之数据并行与模型并行
深度学习的数据并行(Data Parallelism)和模型并行(Model Parallelism)是两种主要的并行化策略,用于加速大规模模型训练。
101 1
|
6月前
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 测试技术
SUPRA:无须额外训练,将Transformer变为高效RNN,推理速度倍增
`Transformers`模型因其在多种任务上的优秀性能而广泛采用,但其内存需求和推理成本随词元数量指数增长。为解决这一问题,论文《Linearizing Large Language Models》提出`SUPRA`方法,将预训练的`Transformers`转换为递归神经网络(RNN),实现有效推理并降低训练成本至原来的5%。`SUPRA`通过将注意力机制线性化并用`GroupNorm`替代`softmax`,保持预训练模型的优势。经过微调,转换后的模型在标准语言理解和长上下文任务中保持高性能,展示了在长序列处理方面的潜力,但仍有改进空间。
148 2
|
6月前
|
存储 机器学习/深度学习 人工智能
论文介绍:InfLLM——揭示大型语言模型在无需训练的情况下处理极长序列的内在能力
【5月更文挑战第18天】InfLLM是一种新方法,无需额外训练即可增强大型语言模型处理极长序列的能力。通过使用记忆单元存储长序列的远距离上下文,InfLLM能更准确地捕捉长距离依赖,提高对长文本理解。实验表明,InfLLM使预训练在短序列上的模型在处理极长序列时表现媲美甚至超过专门训练的模型。尽管有挑战,如动态上下文分割和记忆单元效率,InfLLM为长序列处理提供了有效且未经训练的解决方案。论文链接:https://arxiv.org/abs/2402.04617
156 3
|
6月前
|
机器学习/深度学习 存储 缓存
BurstAttention:可对非常长的序列进行高效的分布式注意力计算
研究人员探索了提高LLM注意力机制效率的策略,包括FlashAttention(利用SRAM加速)和RingAttention(分布式多设备处理)。新提出的BurstAttention结合两者,优化跨设备计算与通信,减少40%通信开销,使128K长度序列在8×A100 GPU上的训练速度翻倍。论文于3月发布,但实现未公开
89 3
|
6月前
|
机器学习/深度学习 算法 异构计算
使用mergekit 合并大型语言模型
模型合并是近年来兴起的一种新技术。它允许将多个模型合并成一个模型。这样做不仅可以保持质量,还可以获得额外的好处。
233 1
下一篇
无影云桌面