論文の概要: MagicPIG: LSH Sampling for Efficient LLM Generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.16179v1
• Date: Mon, 21 Oct 2024 16:44:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-22 13:20:42.715927
• Title: MagicPIG: LSH Sampling for Efficient LLM Generation
• Title（参考訳）: MagicPIG:効率的なLLM生成のためのLSHサンプリング
• Authors: Zhuoming Chen, Ranajoy Sadhukhan, Zihao Ye, Yang Zhou, Jianyu Zhang, Niklas Nolte, Yuandong Tian, Matthijs Douze, Leon Bottou, Zhihao Jia, Beidi Chen,
• Abstract要約: 以上の結果から,TopKの注意力自体が特定の下流タスクの品質低下に悩まされていることが分かる。 局所感性ハッシュ(LSH)に基づく異種システムMagicPIGを提案する。 MagicPIGは、さまざまなタスクに対して高い精度を維持しながら、注意の負荷を大幅に削減する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.75038064509643
• License:
• Abstract: Large language models (LLMs) with long context windows have gained significant attention. However, the KV cache, stored to avoid re-computation, becomes a bottleneck. Various dynamic sparse or TopK-based attention approximation methods have been proposed to leverage the common insight that attention is sparse. In this paper, we first show that TopK attention itself suffers from quality degradation in certain downstream tasks because attention is not always as sparse as expected. Rather than selecting the keys and values with the highest attention scores, sampling with theoretical guarantees can provide a better estimation for attention output. To make the sampling-based approximation practical in LLM generation, we propose MagicPIG, a heterogeneous system based on Locality Sensitive Hashing (LSH). MagicPIG significantly reduces the workload of attention computation while preserving high accuracy for diverse tasks. MagicPIG stores the LSH hash tables and runs the attention computation on the CPU, which allows it to serve longer contexts and larger batch sizes with high approximation accuracy. MagicPIG can improve decoding throughput by $1.9\sim3.9\times$ across various GPU hardware and achieve 110ms decoding latency on a single RTX 4090 for Llama-3.1-8B-Instruct model with a context of 96k tokens. The code is available at \url{https://github.com/Infini-AI-Lab/MagicPIG}.
• Abstract（参考訳）: 長いコンテキストウィンドウを持つ大規模言語モデル(LLM)が注目されている。 しかし、再計算を避けるために格納されるKVキャッシュはボトルネックとなる。 様々な動的スパースやTopKに基づくアテンション近似法が提案され、アテンションがスパースであるという共通の洞察を活用する。 本稿では,TopKの注意力自体が特定の下流タスクの品質劣化に悩まされていることを最初に示す。 注目スコアが最も高いキーと値を選択するのではなく、理論的な保証でサンプリングすることで、注意出力をよりよく見積もることができる。 LLM生成においてサンプリングに基づく近似を実用的なものにするため,LSH(Locality Sensitive Hashing)に基づく異種システムMagicPIGを提案する。 MagicPIGは、多種多様なタスクに対して高い精度を保ちながら、注意計算の負荷を大幅に削減する。 MagicPIGはLSHハッシュテーブルを格納し、CPU上でアテンション計算を実行する。 MagicPIGは、様々なGPUハードウェアで1.9\sim3.9\times$をデコードし、96kトークンのコンテキストを持つLlama-3.1-8B-Instructモデルの単一のRTX 4090で110msのデコードレイテンシを実現する。 コードは \url{https://github.com/Infini-AI-Lab/MagicPIG} で公開されている。

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