Hybrid attention models have emerged as a crucial architecture for Large Language Models (LLMs) (e.g., the Qwen3.5 and Kimi series). Their memory and computational efficiency make them highly attractive for on-device inference, forming a promising synergy with edge Neural Processing Units (NPUs). However, naive execution of these hybrid models on edge NPUs fails to deliver these benefits, often bottlenecking the prefill stage due to severe memory-system inefficiencies and architectural mismatches within the linear attention (LA) layers. We present HA-NPU, the first system to enable efficient hybrid attention LLM inference on edge NPUs without modifying the underlying algorithms. HA-NPU enhances execution efficiency by reorganizing the dataflow of the LA components across three levels: (1) At the core level, it partitions workloads by the head dimension and fuses dependent operators, eliminating cross-core global memory accesses; (2) At the operator level, it reorders execution to consume intermediate tensors immediately, drastically minimizing local-buffer pressure; (3) At the tensor level, it employs dataflow-aware layout planning to minimize transformation overhead between matrix and vector processing units. Compared to competitive baselines, HA-NPU achieves up to 35.95$\times$ LA kernel speedup and 36.14$\times$ energy reduction, delivering up to 2.03$\times$ faster end-to-end request latency. The source code will be made publicly available at https://github.com/yinyuanzhang/HA-NPU


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

KDD25 | 大语言模型能否提高图神经网络的对抗鲁棒性?
专知会员服务
19+阅读 · 2024年12月18日
基于大语言模型的复杂任务自主规划处理框架
专知会员服务
103+阅读 · 2024年4月12日
EMNLP2023|大语言模型知识编辑问题、方法与挑战
专知会员服务
46+阅读 · 2024年1月2日
AAAI2024|基于预训练模型的知识图谱嵌入编辑
专知会员服务
32+阅读 · 2023年12月22日
EMNLP2023:预训练模型的知识反刍
专知会员服务
32+阅读 · 2023年11月20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
白话attention综述(上)
AINLP
12+阅读 · 2019年12月14日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Attention模型方法综述 | 多篇经典论文解读
PaperWeekly
107+阅读 · 2018年6月11日
原创 | Attention Modeling for Targeted Sentiment
黑龙江大学自然语言处理实验室
25+阅读 · 2017年11月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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
0+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
18+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关基金
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
0+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
18+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员