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LLM 推論系統

RMM 按輸入裁剪矩陣乘法收縮軸,Llama 3.1 8B 長上下文最快加速 1.40 倍

Reduced Matrix Multiplication 不改權重,而是按當前 activation 的欄範數,只計算矩陣乘法中分數最高的共享維度。A100 測試顯示收益隨序列增長,但短上下文的選擇與 kernel 啟動成本幾乎抵消節省。

Alexandre Buisse (Nattfodd) · CC BY-SA 3.0 · Image source
zh-Hant

新公開的 [Reduced Matrix Multiplication(RMM)論文](https://arxiv.org/abs/2608.13426)把 Transformer 推論的近似單位由 token、神經元或固定子網路,下移至每一次矩陣乘法的「收縮軸」。對 `Y=AB`,系統計算當前 activation `A` 各欄的 L2 範數,保留比例 `ρ` 所指定的 Top-K 維度,再執行縮小後的 `A[:,I]B[I,:]`。同一規則可用於 QKᵀ 的 head 維度、注意力權重乘 V 的 token 維度,以及線性投影;選擇會隨輸入、層、head 和解碼步驟改變,毋須重新訓練或永久刪除權重。

作者在 1B 至 70B 語言模型及 Qwen2.5-VL-7B 上測試。以 Llama 3.1 8B、A100、batch 1 和 `ρ=0.8` 為例,端到端延遲在 1,024 token 只由 109.39 降至 103.91 毫秒,即 1.05 倍;到 2,048 與 4,096 token 才分別達 1.27、1.40 倍。70B 在 2,048 token 為 1.41 倍,4,096 token 的密集版本記憶體不足,RMM 則完成推論,但這不代表模型權重已被壓縮。

品質與裁剪位置高度相關。8B 模型在 `ρ=0.8` 的 CNN/DailyMail ROUGE 幾乎不變;降至 `ρ=0.5` 後,五項 QA 平均準確率由完整模型 69.8 跌至 59.8。ARC-Easy 的 `ρ=0.7` 實驗中,裁剪 attention 側只跌 3.52 點,整個 MLP 則跌 18.78 點,支持分元件設定比例。部署前仍須保守看待:延遲只平均十次,密集基線使用 Hugging Face SDPA,RMM 使用自訂 Triton kernel;[OpenReview 版本](https://openreview.net/forum?id=2uxuiykvA4)可追溯早期方法,但論文所列 GitHub 倉庫截至截稿仍回傳 404。真正值得觀察的是能否整合 vLLM、量化 kernel、連續批次與高併發服務,而非只在 batch 1 長 prefill 中成立。

來源

  1. Reduced Matrix Multiplication: Input-Adaptive Matrix-Product Reduction for LLM Inference
  2. Reduce What You Use: Input-Aware Matrix-Multiplication Pruning for LLMs