論文の概要: Efficient CPU-GPU collaborative MoE inference via Adaptive Expert Assignment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.23006v1
- Date: Fri, 16 Oct 2026 06:31:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.796068
- Title: Efficient CPU-GPU collaborative MoE inference via Adaptive Expert Assignment
- Title(参考訳): 適応的エキスパートアサインメントによるCPU-GPU協調MoE推論の効率化
- Abstract要約: Mixture-of-Experts(MoE)モデルは、スパース専門家のアクティベーションを通じて推論を減らすが、その大きな専門家のメモリフットプリントはGPUのキャパシティを超えることが多い。
MethodはCPUとGPUの協調型MoE推論システムで、これらの欠落した専門家をCPUまたはGPUに適応的に割り当てて効率的な実行を行う。
メソッドはプレフィル速度を最大51.9%改善し、評価されたバッチサイズで最強のベースライン上で最大39.5%のスループットをデコードする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 19.477515544969716
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Mixture-of-Experts (MoE) models reduce inference computation through sparse expert activation, but their large expert memory footprint often exceeds GPU capacity, making expert offloading necessary for memory-constrained inference. However, existing systems typically handle GPU-missed experts by either transferring them to the GPU, incurring substantial PCIe transfer latency, or executing them on the CPU, making the slower CPU computation the bottleneck. To address these limitations, we present \method, a CPU-GPU collaborative MoE inference system that adaptively assigns these missed experts to the CPU or GPU for efficient execution. By exploiting differences in expert token-loads, \method selectively transfers high-load experts to the GPU while executing low-load experts on the CPU. To minimize inference latency, \method adaptively adjusts expert assignments to balance the CPU computation path against the GPU transfer-and-computation path, allowing both execution paths to complete as early as possible. Extensive experiments on three representative MoE LLMs show that \method improves prefill speed by up to 51.9\% and decode throughput by up to 39.5\% over the strongest baseline across the evaluated batch sizes, with consistent gains under different GPU-memory budgets.
- Abstract(参考訳): Mixture-of-Experts(MoE)モデルは、スパース専門家のアクティベーションを通じて推論計算を減らすが、その大きな専門家のメモリフットプリントはGPUキャパシティを超えることが多く、メモリ制約の推論に専門家のオフロードが必要になる。
しかし、既存のシステムは、GPUに転送し、かなりのPCIe転送遅延を発生させるか、CPU上で実行することにより、GPUが欠落した専門家を処理し、CPUの計算が遅くなる。
これらの制限に対処するため,CPU-GPU協調型MoE推論システムであるShamethodを提案する。
専門家のトークン-ロードの違いを利用することで、高負荷の専門家をGPUに選択的に転送し、CPU上で低負荷の専門家を実行する。
推論レイテンシを最小限にするため、Shamethodは専門家の割り当てを適応的に調整し、CPU計算パスとGPU転送と計算パスのバランスをとる。
3つの代表的MoE LLMの大規模な実験によると、‘method’はプリフィル速度を51.9\%改善し、評価されたバッチサイズで最強のベースライン上で最大39.5\%デコードする。
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