Block-Transformer: Globales-zu-lokales Sprachmodellieren für schnelle InferenzBlock Transformer: Global-to-Local Language Modeling for Fast Inference
Dieses Paper präsentiert die Block-Transformer-Architektur, die hierarchisches globales-zu-lokales Modellieren in autoregressiven Transformatoren übernimmt, um die Inferenz-Engpässe von Selbst-Aufmerksamkeit zu mildern. Um Selbst-Aufmerksamkeit anzuwenden, muss der Schlüssel-Wert (KV)-Cache aller vorherigen Sequenzen bei jedem Decodierungsschritt aus dem Speicher abgerufen werden. Dadurch wird dieser KV-Cache-IO zu einem signifikanten Engpass bei der Stapel-Inferenz. Wir stellen fest, dass diese Kosten aus der Anwendung von Selbst-Aufmerksamkeit auf den globalen Kontext resultieren, daher isolieren wir die teuren Engpässe des globalen Modellierens in unteren Schichten und wenden schnelles lokales Modellieren in oberen Schichten an. Um die verbleibenden Kosten in den unteren Schichten zu mildern, aggregieren wir Eingabetoken in Blöcke fester Größe und wenden dann Selbst-Aufmerksamkeit auf dieser groben Ebene an. Kontextinformationen werden in eine einzelne Einbettung aggregiert, um es den oberen Schichten zu ermöglichen, den nächsten Block von Token zu decodieren, ohne globale Aufmerksamkeit. Ohne globale Aufmerksamkeitsengpässe können die oberen Schichten die Rechenhardware voll ausnutzen, um die Inferenzdurchsatz zu maximieren. Durch die Nutzung von globalen und lokalen Modulen zeigt die Block-Transformer-Architektur 10-20-fache Gewinne beim Inferenzdurchsatz im Vergleich zu herkömmlichen Transformatoren mit äquivalenter Perplexität. Unsere Arbeit stellt einen neuen Ansatz zur Optimierung der Sprachmodell-Inferenz durch die neuartige Anwendung von globalem-zu-lokalem Modellieren vor. Der Code ist verfügbar unter https://github.com/itsnamgyu/block-transformer.