As large language models (LLMs) demonstrate powerful capabilities, deploying them on edge devices has become increasingly crucial, offering advantages in privacy and real-time interaction. QLoRA has emerged as the standard approach for on-device LLMs, leveraging quantized models to reduce memory and computational costs while utilizing LoRA for task-specific adaptability. In this work, we propose ROMA, a QLoRA accelerator with a hybrid storage architecture that uses ROM for quantized base models and SRAM for LoRA weights and KV cache. Our insight is that the quantized base model is stable and converged, making it well-suited for ROM storage. Meanwhile, LoRA modules offer the flexibility to adapt to new data without requiring updates to the base model. To further reduce the area cost of ROM, we introduce a novel B-ROM design and integrate it with the compute unit to form a fused cell for efficient use of chip resources. ROMA can effectively store both a 4-bit 3B and a 2-bit 8B LLaMA model entirely on-chip, achieving a notable generation speed exceeding 20,000 tokens/s without requiring external memory.


翻译:随着大语言模型(LLM)展现出强大的能力,将其部署在边缘设备上已变得日益重要,这为隐私保护和实时交互带来了优势。QLoRA已成为端侧大语言模型的标准方法,它利用量化模型降低内存和计算成本,同时借助LoRA实现面向特定任务的自适应能力。本文提出ROMA,一种采用混合存储架构的QLoRA加速器,其使用ROM存储量化基础模型,并使用SRAM存储LoRA权重及KV缓存。我们的核心洞察在于:量化后的基础模型是稳定且收敛的,因此非常适合存储在ROM中。与此同时,LoRA模块能够灵活适应新数据,而无需更新基础模型。为了进一步降低ROM的面积开销,我们提出了一种新颖的B-ROM设计,并将其与计算单元集成,形成融合单元以高效利用芯片资源。ROMA能够将完整的4位3B参数和2位8B参数的LLaMA模型有效存储在片内,在不依赖外部内存的情况下实现了超过20,000 tokens/s的显著生成速度。

0
下载
关闭预览

相关内容

《以人为中心的大型语言模型(LLM)研究综述》
专知会员服务
41+阅读 · 2024年11月25日
《将大型语言模型(LLM)整合到海军作战规划中》
专知会员服务
130+阅读 · 2024年6月13日
用Rasa NLU构建自己的中文NLU系统
待字闺中
18+阅读 · 2017年9月18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
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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
11+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
14+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
14+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
《以人为中心的大型语言模型(LLM)研究综述》
专知会员服务
41+阅读 · 2024年11月25日
《将大型语言模型(LLM)整合到海军作战规划中》
专知会员服务
130+阅读 · 2024年6月13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
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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员