Emerging applications such as AR are driving demands for machine intelligence capable of processing continuous and/or long-context inputs on local devices. However, currently dominant models based on Transformer architecture suffers from the quadratic computational and memory overhead, which hinders applications required to process long contexts. This has spurred a paradigm shift towards new architectures like State Space Models (SSMs) and SSM-Transformer hybrid models, which provide near-linear scaling. The near-linear scaling enabled efficient handling of millions of tokens while delivering high performance in recent studies. Although such works present promising results, their workload characteristics in terms of computational performance and hardware resource requirements are not yet thoroughly explored, which limits our understanding of their implications to the system level optimizations. To address this gap, we present a comprehensive, compara-ive benchmarking of carefully selected Transformers, SSMs, and hybrid models specifically for long-context inference on consumer and embedded GPUs. Our analysis shows that SSMs are well-suited for on-device AI on consumer and embedded GPUs for long context inferences. While Transformers are up to 1.9x faster at short sequences (<8K tokens), SSMs demonstrate a dramatic performance inversion, becoming up to 4x faster at very long contexts (~57K tokens), thanks to their linear computational complexity and ~64% reduced memory footrprint. Our operator-level analysis reveals that custom SSM kernels like selective scan despite being hardware-aware to minimize memory IO, dominate the inference runtime on edge platforms, accounting for over 55% of latency due to their sequential, element-wise nature. To foster further research, we will open-source our characterization framework.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
智能体化多模态大语言模型综述
专知会员服务
38+阅读 · 2025年10月14日
国防科大《视觉-语言导航》综述论文,24页pdf154篇文献
专知会员服务
63+阅读 · 2021年8月27日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
综述:Image Caption 任务之语句多样性
PaperWeekly
22+阅读 · 2018年11月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2023年7月12日
Arxiv
12+阅读 · 2023年5月31日
Arxiv
10+阅读 · 2023年5月4日
VIP会员
相关VIP内容
智能体化多模态大语言模型综述
专知会员服务
38+阅读 · 2025年10月14日
国防科大《视觉-语言导航》综述论文,24页pdf154篇文献
专知会员服务
63+阅读 · 2021年8月27日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员