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加速大型语言模型推理的秘诀
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加速 LLM(大型语言模型)推理的秘诀

在 AI 领域,人们常常低估了存储在模型推理阶段的重要性。然而,数据基础设施实际上对模型的加载时间、GPU 使用效率、延迟和整体性能有着直接的影响。了解 WEKA Data Platform 如何(he)显(xian)著(zhu)提升推(tui)理操作(zuo)的(de)速(su)度(du)和效率,为未来(lai)发展奠定坚实基础。

大型语言模型(LLM)的推理阶段

大型(xing)(xing)语言模型(xing)(xing)(LLM)是当(dang)今许多 AI 应(ying)用(yong)的(de)基础。利用(yong)深度学习(Deep Learning)和(he)神经网络(luo)(Neural Networks),这些(xie)复杂(za)而精密的(de) AI 模型(xing)(xing)能(neng)够处理(li)和(he)生成基于语言的(de)任务,包括文本生成、翻译(yi)、摘要和(he)问答等(deng)。


部(bu)署 LLM 的(de)(de)第(di)一步(bu)是对(dui)其进行(xing)训练,这需要庞大的(de)(de)文本数据集。训练完成后(hou),模(mo)型进入推(tui)理阶(jie)段。推(tui)理阶(jie)段是使用训练好的(de)(de)模(mo)型,根据新(xin)输入数据进行(xing)预测或生成输出的(de)(de)过程。通过推(tui)理,模(mo)型将其知(zhi)识应用于实际场景,如(ru)图像(xiang)识别、语言翻译和推(tui)荐(jian)系(xi)统等实时应用。经过训练的(de)(de)模(mo)型可以(yi)将学到的(de)(de)模(mo)式和关系(xi)应用到新(xin)的(de)(de)、未见过的(de)(de)数据中,从而产生结果。这是部(bu)署 AI 系(xi)统的(de)(de)关键步(bu)骤,使其能(neng)够在(zai)现实世界中执行(xing)各种任务。


通常(chang),完整的模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)文(wen)件(jian)大(da)小在(zai)(zai)数十(shi)至(zhi)数百 GB 之间。每个模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)都(dou)要经过训练(lian),以满足特定操(cao)作(zuo)或(huo)用户需求,例(li)如数据(ju)嵌入或(huo)理解和回答文(wen)本内容(rong)。这一(yi)过程通常(chang)在(zai)(zai)使用 GPU 的服务器(qi)或(huo)云(yun)实例(li)(云(yun)端(duan)计算资源)上进行(xing)(市面上还有其他(ta)加速器(qi),如 IPU、TPU、WSE 甚至(zhi) CPU)。一(yi)些知名的大(da)规模(mo)(mo)推(tui)理模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)包括 OpenAI 的 ChatGPT、Cohere 的 Command-R、NVIDIA 的 Megatron 和 Meta 的 Llama。许多其他(ta)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)则是自行(xing)训练(lian)或(huo)从 Hugging Face 等模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)库中获取的开源模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing),用于(yu)发布(bu)、比较和共享。


WEKA在(zai)提(ti)升 AI 训练阶(jie)段(duan)的性能和扩(kuo)展(zhan)性方面经验丰富。如今,随着越(yue)来越(yue)多(duo)的关注点转向推理阶(jie)段(duan),WEKA 也在(zai)应对这一阶(jie)段(duan)的关键挑战。

推理阶段的挑战

在推理(li)阶段,模型通常(chang)运(yun)行(xing)在 GPU 内存中,很(hen)多人误以为存储不重(zhong)要,但实(shi)际情(qing)况(kuang)是,存储对推理(li)的(de)(de)速度和(he)效(xiao)(xiao)率有很(hen)大影响。由于这(zhei)个误解,导致许多昂贵的(de)(de) GPU 实(shi)例(资源)被浪费。在推理(li)过程中,系统需(xu)要快(kuai)速处(chu)理(li)突(tu)发的(de)(de) API 请求(qiu),同时(shi)保证用(yong)(yong)(yong)户得到(dao)快(kuai)速响应。这(zhei)意(yi)味着企(qi)业常(chang)常(chang)为那些(xie)利用(yong)(yong)(yong)率低(di)的(de)(de) GPU 资源付费。如果能更(geng)(geng)快(kuai)创建新的(de)(de)推理(li)任(ren)务并将模型加载到(dao) GPU 内存中,系统就能更(geng)(geng)高效(xiao)(xiao)地处(chu)理(li)更(geng)(geng)多的(de)(de)任(ren)务,从而(er)提高 GPU 的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)效(xiao)(xiao)率,节省(sheng)成本。

WEKA 案例——LinguaModel Labs

让我们(men)来看看一位 WEKA 客(ke)户在推理(li)过程中遇到的存储相(xiang)关(guan)挑战,以及 WEKA 是如何帮(bang)助他们(men)加快推理(li)速(su)度、改善服务质量、降低(di)成本并简(jian)化环境(jing)。


WEKA 与一(yi)家知名的 LLM 供应商合作,这家公司在云(yun)端运营大(da)规(gui)模的 LLM,以下简称为(wei) “LinguaModel Labs”。


LinguaModel Labs 在推理(li)效率和(he)性(xing)能方面遇到了挑战。他们的推理(li)系(xi)统(tong)包含多个 GPU 实例(li),负(fu)责将(jiang)模型加载(zai)到 GPU 内(nei)存中并运行。这个推理(li)系(xi)统(tong)的设计(ji)目的是能够快速加载(zai)新模型,并根据需求动态扩展,以(yi)应对来自(zi) API 请求的各种(zhong)突发(fa)推理(li)任务。

LinguaModel Labs 面临的挑战

  • 模型加载:把相(xiang)关模型迅速加载到 GPU 内(nei)存中,并根据需(xu)要(yao)在不同模型之(zhi)间快速切换。

  • 扩展 GPU 实例:当负载(zai)增加(jia)时,要能(neng)够迅速(su)增加(jia)更多的(de) GPU 计算资源。

  • 最大化 GPU 利用率:充分(fen)利用现有的 GPU 实例,以提(ti)高(gao)其价值和(he)效率。

WEKA 如何帮助优化推理过程

WEKA 如何帮助优化推理过程

使用(yong) WEKA 后,LinguaModel Labs 的(de)推理能力得到了显著提升。

1.更快的模型加载时间

  • 存储系统升级:从 S3 存储(chu)迁移(yi)到(dao)高(gao)性能文(wen)件系统(tong),显著提升了(le)模型加载速度(du)。

  • 动态启动优化:动(dong)(dong)态(tai)启动(dong)(dong) GPU 推理实(shi)例的(de)时间减(jian)少了(le)一半,从(cong)而显著缩短了(le)模型加载到 GPU 内存的(de)时间。

  • 加载时间缩短:例如(ru),13GB 的(de)模型(xing)文件加(jia)载时间从 265 秒减少(shao)到 195 秒,100 GB+的(de)大型(xing)模型(xing)的(de)加(jia)载时间也与(yu)之前的(de)小模型(xing)相(xiang)当。

2.增强云环境互操作性

快照和复制功能:WEKA 的(de)快(kuai)照和复(fu)制功能(neng)使 LinguaModel Labs 能(neng)够在不同(tong)的(de)云平台之间无缝共(gong)享(xiang)模型,提高了灵活性(xing)和效(xiao)率。

3.面相未来的 GPU 直连存储 (GDS)

使用 GPU 直(zhi)连存储(GPU Direct Storage)进一步缩短了模型加载(zai)时间,并为未来的 GPU 内存扩展提供支(zhi)持。

  • 以 80 GB/s 的速度在云中将数据快速加载到 GPU 内存

  • 1 秒钟使 GPU 内存饱和

  • 使用 GDS 技术实现 190GB/s 的数据加载速度

WEKA 在推理环境中的额外优势

除了提升性能(neng),WEKA 数据(ju)平台还提供其他一些重要优势。

1.高效下载推理工件

WEKA 能够(gou)快速下载 LLM 推理工件(如文本、音频、视(shi)频),释放 GPU 和(he) CPU 内存,从而最(zui)大化 GPU 的(de)利(li)用率(lv)和(he)效益。


推理工件(inferencing artifacts)是指机器学习模型在执行推理任务时产生的所有数据和结果。

2.快速加载和卸载 GPU 内存

WEKA 能在(zai)一秒钟内完成 GPU 内存(cun)的(de)加(jia)(jia)载和(he)卸载。这意味着 GPU 可以迅速保存(cun)当(dang)前的(de)会(hui)(hui)话(hua)、状态和(he)数据到(dao)稳定存(cun)储(chu)中。然后腾出空间给其(qi)他(ta)推理(li)任务。而之前的(de)会(hui)(hui)话(hua)可以在(zai)需要时被加(jia)(jia)载到(dao)其(qi)他(ta) GPU 上,从上次的(de)进度继续推理(li)。

3.提高嵌入频率

WEKA 通过检索增强(qiang)技(ji)术,使得(de)模(mo)型能(neng)够更(geng)频繁地进行数据嵌入(ru)。这种方法减(jian)少了模(mo)型的“幻觉”现象,并确(que)保(bao)模(mo)型能(neng)提供(gong)最新、最准确(que)的答(da)案(an)。借(jie)助 WEKA, 组织可以更(geng)频繁地更(geng)新嵌入(ru)数据,从而(er)利(li)用(yong)最新、最准确(que)的信(xin)息源,获(huo)得(de)更(geng)可靠的查(cha)询(xun)结果。


“嵌入频率”指的是模型将新数据嵌入或整合进现有模型中的频率。这里的“嵌入”是指将外部数据(如文本、图像、音频等)转换成模型可以理解和处理的格式。


“模型幻觉”(model hallucinations)是指机器学习模型生成的虚假、不准确或不相关的信息。这种现象发生时,模型可能会“编造”一些看似合理但实际上并不正确的回答或内容。这通常是因为模型在训练过程中接触的数据有限或不完全,或者模型对上下文的理解不够准确。

WEKA 数(shu)据平台通过优(you)化(hua)存储和计算资源管理,显(xian)著提升了 LinguaModel Labs 的(de)推理效率,使(shi)其更快(kuai)、更高(gao)效,并(bing)具备了未来扩展的(de)能力。这一方案不仅解决了当前(qian)的(de)技术挑战,还为(wei)未来在 AI 和机器学习领域的(de)持(chi)续创新奠定(ding)了坚实(shi)基础。


对于希(xi)望提升推理效率并优化(hua)成本(ben)的(de)企业,WEKA 数据平台无疑是理想选(xuan)择。

加速大型语言模型推理的秘诀

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