Attenzione Sparse Nativa: Attenzione Sparse Allineata all'Hardware e Addestrabile in Modo NativoNative Sparse Attention: Hardware-Aligned and Natively Trainable Sparse
Attention
La modellazione a lungo contesto è cruciale per le prossime generazioni di modelli linguistici, tuttavia l'elevato costo computazionale dei meccanismi di attenzione standard presenta sfide computazionali significative. L'attenzione sparsa offre una direzione promettente per migliorare l'efficienza mantenendo le capacità del modello. Presentiamo NSA, un meccanismo di Attenzione Sparsa Nativamente addestrabile che integra innovazioni algoritmiche con ottimizzazioni allineate all'hardware per ottenere una modellazione efficiente a lungo contesto. NSA utilizza una strategia sparsa gerarchica dinamica, combinando la compressione dei token a livello grossolano con la selezione dei token a livello fine per preservare sia la consapevolezza del contesto globale che la precisione locale. Il nostro approccio avanza il design dell'attenzione sparsa con due innovazioni chiave: (1) Otteniamo accelerazioni significative attraverso un design algoritmico bilanciato in termini di intensità aritmetica, con ottimizzazioni di implementazione per l'hardware moderno. (2) Abilitiamo l'addestramento end-to-end, riducendo il calcolo di pre-addestramento senza sacrificare le prestazioni del modello. Come mostrato nella Figura 1, gli esperimenti dimostrano che il modello pre-addestrato con NSA mantiene o supera i modelli con Attenzione Completa su benchmark generali, task a lungo contesto e ragionamento basato su istruzioni. Nel frattempo, NSA ottiene accelerazioni significative rispetto all'Attenzione Completa su sequenze di lunghezza 64k in decodifica, propagazione in avanti e propagazione all'indietro, validando la sua efficienza lungo l'intero ciclo di vita del modello.