Weight-Decomposed Low-Rank Adaptation (DoRA) extends LoRA by decoupling weight magnitude from direction, but its forward pass requires the row-wise norm of W + sBA, a computation that every major framework we surveyed implements by materializing the dense [d_out, d_in] product BA. At d_in = 8192 and rank r = 384, a single module's norm requires about 512 MB of transient working memory in bf16, making high-rank DoRA costly and often infeasible on common single-GPU setups once hundreds of adapted modules and checkpointing are involved. We present two systems contributions. A factored norm decomposes the squared norm into base, cross, and Gram terms computable through O(d_out r + r^2) intermediates, eliminating the dense product. Fused Triton kernels collapse the four-kernel DoRA composition into a single pass, reducing memory traffic by about 4x and using a numerically stable form that avoids catastrophic cancellation in the near-unity rescaling regime where magnitude scales concentrate in practice. Across six 8-32B vision-language models (VLMs) on three NVIDIA GPUs (RTX 6000 PRO, H200, B200) at r = 384 in bf16, the fused implementation is 1.5-2.0x faster than Hugging Face PEFT's DoRA implementation for inference and 1.5-1.9x faster for gradient computation (optimizer step excluded), with up to 7 GB lower peak VRAM. Microbenchmarks on six GPUs spanning four architecture generations (L40S, A100, RTX 6000 PRO, H200, B200, B300) confirm 1.5-2.7x compose-kernel speedup. Final-logit cosine similarity exceeds 0.9999 across all model/GPU pairs, and multi-seed training curves match within 7.1 x 10^-4 mean per-step loss delta over 2000 steps.


翻译:权重分解低秩适配(DoRA)通过将权重幅值与方向解耦扩展了LoRA,但其前向计算需要计算W + sBA的行范数——我们调研的所有主流框架均通过显式物化稠密[d_out, d_in]矩阵乘积BA来实现该计算。当d_in=8192且秩r=384时,单个模块的范数计算在bf16精度下需要约512 MB的临时工作内存,这使得高秩DoRA在涉及数百个适配模块和梯度检查点时的常见单GPU场景中成本高昂且往往不可行。我们提出两项系统贡献:分解范数将平方范数分解为基项、交叉项和格拉姆项,通过O(d_out r + r^2)中间变量计算,消除了稠密矩阵乘积;融合Triton核将四核DoRA组合压缩为单次传递,内存流量减少约4倍,并采用数值稳定的形式避免接近1的缩放区域(实际应用中幅值缩放系数集中区域)出现灾难性抵消。在三种NVIDIA GPU(RTX 6000 PRO、H200、B200)上对六个8-32B视觉语言模型(VLM)进行r=384的bf16测试,融合实现的推理速度较Hugging Face PEFT的DoRA实现快1.5-2.0倍,梯度计算(不含优化器步骤)快1.5-1.9倍,峰值显存降低高达7 GB。横跨四代架构(L40S、A100、RTX 6000 PRO、H200、B200、B300)的六款GPU微基准测试证实组合核加速比达1.5-2.7倍。所有模型/GPU对的最终logit余弦相似度超过0.9999,多随机种子的2000步训练曲线均方每步损失差异在7.1×10^-4以内。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICLR2025】大型语言模型的动态低秩稀疏适应
专知会员服务
14+阅读 · 2025年2月21日
TransMLA:多头潜在注意力(MLA)即为所需
专知会员服务
23+阅读 · 2025年2月13日
【ICLR2025】RANDLORA: 全秩参数高效微调大规模模型
专知会员服务
15+阅读 · 2025年2月4日
大语言模型的LoRA研究综述
专知会员服务
55+阅读 · 2024年7月17日
【ACL2024】DoRA:通过动态秩分布增强参数高效微调
专知会员服务
21+阅读 · 2024年5月28日
【ICML2024】DoRA:权重分解的低秩适应
专知会员服务
20+阅读 · 2024年5月6日
【ICLR2024】MathVista:视觉背景下基础模型的数学推理评估
专知会员服务
35+阅读 · 2024年1月20日
读扩散?写扩散?推拉架构一文搞定!
架构师之路
17+阅读 · 2019年2月1日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月23日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
5+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
6+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
【ICLR2025】大型语言模型的动态低秩稀疏适应
专知会员服务
14+阅读 · 2025年2月21日
TransMLA:多头潜在注意力(MLA)即为所需
专知会员服务
23+阅读 · 2025年2月13日
【ICLR2025】RANDLORA: 全秩参数高效微调大规模模型
专知会员服务
15+阅读 · 2025年2月4日
大语言模型的LoRA研究综述
专知会员服务
55+阅读 · 2024年7月17日
【ACL2024】DoRA:通过动态秩分布增强参数高效微调
专知会员服务
21+阅读 · 2024年5月28日
【ICML2024】DoRA:权重分解的低秩适应
专知会员服务
20+阅读 · 2024年5月6日
【ICLR2024】MathVista:视觉背景下基础模型的数学推理评估
专知会员服务
35+阅读 · 2024年1月20日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员