論文の概要: FAAR: Format-Aware Adaptive Rounding for NVFP4
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.22370v1
- Date: Mon, 23 Mar 2026 06:29:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-25 19:53:37.106176
- Title: FAAR: Format-Aware Adaptive Rounding for NVFP4
- Title(参考訳): FAAR:NVFP4のフォーマット対応ラウンド
- Authors: Hanglin Li, Shuchang Tian, Chen Lin, Zhiyong Zhao, Kun Zhan,
- Abstract要約: エッジデバイス上の大規模言語モデル(LLM)は、非常に低ビット量子化を必要とする。
既存の量子化法では、NVFP4数値格子の不均一性を考慮できない。
我々は,NVFP4 フォーマットに適した学習可能なラウンドリング戦略である Format-Aware Adaptive Rounding (FAAR) を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.642666144689787
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deploying large language models (LLMs) on edge devices requires extremely low-bit quantization. Ultra-low precision formats such as NVFP4 offer a promising solution for reducing memory footprint and accelerating computation. However, existing quantization methods typically rely on conventional rounding strategies and fail to account for the non-uniformity of the NVFP4 numerical grid, resulting in suboptimal rounding decisions and amplified quantization errors. To address this, we propose Format-Aware Adaptive Rounding (FAAR), a learnable rounding strategy tailored for the NVFP4 format. Unlike conventional quantization paradigms, FAAR explicitly incorporates the non-uniform NVFP4 grid into the optimization process. By adaptively adjusting rounding decisions guided by loss gradients, our method effectively approximates the theoretically optimal quantization. To complement FAAR, we introduce a 2-stages Format Alignment (2FA) fine-tuning scheme that aligns LLM parameters layer-by-layer to the NVFP4 numerical space, further narrowing the performance gap. Remarkably, this learnable optimization incurs a minimal training overhead of only 4 GPU hours on Llama3-1B. Extensive experiments demonstrate the effectiveness of our approach. Compared with Round-to-Nearest (RTN), our method reduces perplexity on WikiText-2 from 14.28 to 12.60 on Llama3-1B and from 23.06 to 21.27 on Qwen3-1.7B. Additionally, our method consistently outperforms state-of-the-art approaches across various zero-shot downstream tasks.
- Abstract(参考訳): エッジデバイスに大規模言語モデル(LLM)をデプロイするには、非常に低ビットの量子化が必要である。
NVFP4のような超低精度のフォーマットは、メモリフットプリントの削減と計算の高速化に有望なソリューションを提供する。
しかし、既存の量子化法は典型的には従来の丸め方略に依存しており、NVFP4数値格子の不均一性を考慮できないため、最適以下の丸めの決定と量子化誤差が増幅される。
そこで我々は,NVFP4フォーマットに適した学習可能なラウンドリング戦略であるFormat-Aware Adaptive Rounding (FAAR)を提案する。
従来の量子化パラダイムとは異なり、FAARは非一様NVFP4グリッドを最適化プロセスに明示的に組み込んでいる。
損失勾配によって導かれる丸めの決定を適応的に調整することにより、理論的に最適な量子化を効果的に近似する。
FAARを補完するため,LLMパラメータをNVFP4数値空間に階層的に整列する2段フォーマトアライメント(2FA)ファインチューニング方式を導入し,性能ギャップをさらに狭める。
注目すべきは、この学習可能な最適化は、Llama3-1B上でわずか4GPU時間で最小限のトレーニングオーバーヘッドを発生させることだ。
大規模な実験は、我々のアプローチの有効性を実証する。
Round-to-Nearest (RTN)と比較すると,WikiText-2ではLlama3-1Bでは14.28から12.60,Qwen3-1.7Bでは23.06から21.27にパープレキシティが低下する。
さらに,本手法は様々なゼロショットダウンストリームタスクにまたがる最先端の手法よりも一貫して優れている。
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