The rapid growth in sizes of Large language models (LLMs) results in high compute and memory costs during inference. Quantization has been a significant pathway to addressing this challenge. In the quest to push the limits of quantization, weights, which are static, can often be quantized aggressively (e.g. 4 bits), while activations often require higher precision (e.g., 8 bits) to preserve accuracy, forcing hardware to operate with higher-precision datapaths. We leverage the statistical property that a significant fraction of activations are concentrated around zero, resulting in sparsity in the higher-order bits. Our proposal, SPARQLe, is a hardware-software co-design framework that exploits this sub-precision redundancy in any given quantized model. SPARQLe represents each 2k-bit activation tensor as a dense k-bit LSB tensor and a sparse k-bit MSB tensor compressed with a precision bitmap, and proposes a lightweight algorithm to increase MSB sparsity. SPARQLe reduces activation memory traffic and enables efficient computation on k-bit datapaths while preserving 2k-bit activation accuracy. SPARQLe includes an accelerator that operates directly on this hybrid format with minimal control overheads. Across the BitNet 3B, Llama2 7B, and Llama3 8B models, SPARQLe reduces prefill latency by 16-24.3% and decode latency by 13.5-23.4%, with 17-26.7% and 6.5-14.2% lower prefill and decode energy, respectively. SPARQLe demonstrates that sub-precision activation sparsity offers an effective and complementary pathway towards efficient LLM inference.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

SPARQL(读作“sparkle”,SPARQL协议和RDF查询语言的首字母缩写)是一种RDF查询语言,也就是说,它是一种语义查询语言,用于数据库检索和操作以资源描述框架(RDF)格式存储的数据。
大型语言模型(LLM)赋能的知识图谱构建:综述
专知会员服务
56+阅读 · 2025年10月24日
LLM4SR:关于大规模语言模型在科学研究中的应用综述
专知会员服务
42+阅读 · 2025年1月9日
《LLM 时代小模型的作用》综述
专知会员服务
49+阅读 · 2024年9月12日
大型语言模型(LLMs),附Slides与视频
专知会员服务
71+阅读 · 2024年6月30日
WSDM 2024| LLMs助力图学习?基于大模型的图数据增强
专知会员服务
27+阅读 · 2023年11月19日
超全总结:神经网络加速之量化模型 | 附带代码
【推荐】用TensorFlow实现LSTM社交对话股市情感分析
机器学习研究会
11+阅读 · 2018年1月14日
干货|从LSTM到Seq2Seq
全球人工智能
15+阅读 · 2018年1月9日
国家自然科学基金
5+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
2+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
3+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
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
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
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
5+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
2+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
3+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
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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员