Autoregressive models, despite their commendable performance in a myriad of generative tasks, face challenges stemming from their inherently sequential structure. Inference on these models, by design, harnesses a temporal dependency, where the current token's probability distribution is conditioned on preceding tokens. This inherent characteristic severely impedes computational efficiency during inference as a typical inference request can require more than thousands of tokens, where generating each token requires a load of entire model weights, making the inference more memory-bound. The large overhead becomes profound in real deployment where requests arrive randomly, necessitating various generation lengths. Existing solutions, such as dynamic batching and concurrent instances, introduce significant response delays and bandwidth contention, falling short of achieving optimal latency and throughput. To address these shortcomings, we propose Flover -- a temporal fusion framework for efficiently inferring multiple requests in parallel. We deconstruct the general generation pipeline into pre-processing and token generation, and equip the framework with a dedicated work scheduler for fusing the generation process temporally across all requests. By orchestrating the token-level parallelism, Flover exhibits optimal hardware efficiency and significantly spares the system resources. By further employing a fast buffer reordering algorithm that allows memory eviction of finished tasks, it brings over 11x inference speedup on GPT and 16x on LLAMA compared to the cutting-edge solutions provided by NVIDIA FasterTransformer. Crucially, by leveraging the advanced tensor parallel technique, Flover proves efficacious across diverse computational landscapes, from single-GPU setups to distributed scenarios, thereby offering robust performance optimization that adapts to variable use cases.


翻译:自回归模型虽然在各类生成任务中表现出色,但其固有的顺序结构带来了挑战。这类模型的推理过程本质上是利用时间依赖性,即当前词元的概率分布取决于之前生成的词元。这一固有特性严重制约了推理计算效率,因为单个推理请求可能需要生成数千个词元,而每个词元的生成都需加载完整模型权重,使得推理过程受内存限制严重。在实际部署中,由于请求随机到达且所需生成长度各异,巨大的推理开销问题愈发突出。现有解决方案(如动态批处理和多实例并行)会引入显著的响应延迟和带宽争用,难以同时实现最优的延迟和吞吐量。针对这些问题,本文提出Flover——一种能够高效并行推理多个请求的时间融合框架。我们将通用生成流水线分解为预处理和词元生成两个阶段,并为框架配备专用任务调度器,使其能够对所有请求的生成过程进行时间维度上的融合。通过精心设计词元级并行策略,Flover实现了最优的硬件效率并显著节省系统资源。进一步采用快速缓冲区重排序算法以支持已完成任务的内存驱逐后,与NVIDIA FasterTransformer提供的最先进解决方案相比,该框架在GPT上实现11倍以上的推理加速,在LLAMA上实现16倍加速。尤为重要的是,通过利用先进张量并行技术,Flover在从单GPU到分布式场景的多样化计算环境中均展现出有效性,提供了适应多种使用场景的鲁棒性能优化。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26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
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
47+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
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
22+阅读 · 2023年11月2日
Arxiv
14+阅读 · 2022年8月25日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
47+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
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员