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英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器
第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器是一款通用計(jì)算處理器,具有英特爾高級(jí)矩陣擴(kuò)展(英特爾AMX)的AI加速功能。具體而言,該處理器的每個(gè)核心內(nèi)置了BF16和INT8通用矩陣乘(GEMM)加速器,以加速深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理工作負(fù)載。此外,英特爾至強(qiáng) CPU Max系列, 每顆CPU 提供64GB的高帶寬內(nèi)存(HBM2E), 兩顆共128GB,由于大語言模型的工作負(fù)載通常受到內(nèi)存帶寬的限制,因此,該性能對(duì)于大模型來說極為重要。
目前,針對(duì)英特爾至強(qiáng)處理器的軟件優(yōu)化已升級(jí)到深度學(xué)習(xí)框架中,并可用于PyTorch*、TensorFlow*、DeepSpeed*和其它AI庫的默認(rèn)發(fā)行版。英特爾主導(dǎo)了torch.compile CPU后端的開發(fā)和優(yōu)化,這是PyTorch 2.0的旗艦功能。與此同時(shí),英特爾還提供英特爾PyTorch擴(kuò)展包*(Intel Extension for PyTorch*),旨在PyTorch官方發(fā)行版之前,盡早、及時(shí)地為客戶提供英特爾CPU的優(yōu)化。
第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器擁有更高的內(nèi)存容量,支持在單個(gè)插槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)適用于對(duì)話式AI和文本摘要應(yīng)用的、低延遲的大語言模型執(zhí)行。對(duì)于BF16和INT8,該結(jié)果展示了單個(gè)插槽內(nèi)執(zhí)行1個(gè)模型時(shí)的延遲。英特爾PyTorch擴(kuò)展包*支持SmoothQuant,以確保INT8精度模型具有良好的準(zhǔn)確度。
考慮到大語言模型應(yīng)用需要以足夠快的速度生成token,以滿足讀者較快的閱讀速度,我們選擇token延遲,即生成每個(gè)token所需的時(shí)間作為主要的性能指標(biāo),并以快速人類讀者的閱讀速度(約為每個(gè)token 100毫秒)作為參考。如圖2、3所示,對(duì)于70億參數(shù)的Llama2 BF16模型和130億參數(shù)的Llama 2 INT8模型,第四代英特爾至強(qiáng)單插槽的延遲均低于100毫秒。
得益于更高的HBM2E帶寬,英特爾至強(qiáng)CPU Max系列為以上兩個(gè)模型提供了更低的延遲。而憑借英特爾AMX加速器,用戶可以通過更高的批量尺寸(batch size)來提高吞吐量。
圖2 基于英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器,70億參數(shù)和130億參數(shù)Llama 2模型(BFloat16)的推理性能
對(duì)于70億和130億參數(shù)的模型,每個(gè)第四代至強(qiáng)插槽可提供低于100毫秒的延遲。用戶可以分別在兩個(gè)插槽上同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)并行實(shí)例,從而獲得更高的吞吐量,并獨(dú)立地服務(wù)客戶端。亦或者,用戶可以通過英特爾PyTorch擴(kuò)展包*和DeepSpeed* CPU,使用張量并行的方式在兩個(gè)第四代至強(qiáng)插槽上運(yùn)行推理,從而進(jìn)一步降低延遲或支持更大的模型。
關(guān)于在至強(qiáng)平臺(tái)上運(yùn)行大語言模型和Llama 2,開發(fā)者可以點(diǎn)擊此處了解更多詳細(xì)信息。第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器的云實(shí)例可在AWS和Microsoft Azure上預(yù)覽,目前已在谷歌云平臺(tái)和阿里云全面上線。英特爾將持續(xù)在PyTorch*和DeepSpeed*進(jìn)行軟件優(yōu)化,以進(jìn)一步加速Llama 2和其它大語言模型。
英特爾?數(shù)據(jù)中心GPU Max系列
英特爾數(shù)據(jù)中心GPU Max系列提供并行計(jì)算、科學(xué)計(jì)算和適用于科學(xué)計(jì)算的AI加速。作為英特爾性能最為出色、密度最高的獨(dú)立顯卡,英特爾數(shù)據(jù)中心GPU Max系列產(chǎn)品中封裝超過1000億個(gè)晶體管,并包含多達(dá)128個(gè)Xe內(nèi)核,Xe是英特爾GPU的計(jì)算構(gòu)建模塊。
英特爾數(shù)據(jù)中心GPU Max系列旨在為AI和科學(xué)計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)密集型計(jì)算模型提供突破性的性能,包括:
英特爾Max系列產(chǎn)品統(tǒng)一支持oneAPI,并基于此實(shí)現(xiàn)通用、開放、基于標(biāo)準(zhǔn)的編程模型,釋放生產(chǎn)力和性能。英特爾oneAPI工具包括高級(jí)編譯器、庫、分析工具和代碼遷移工具,可使用SYCL輕松將CUDA代碼遷移到開放的C++。
英特爾數(shù)據(jù)中心Max系列GPU通過當(dāng)今框架的開源擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)軟件支持和優(yōu)化,例如面向PyTorch*的英特爾擴(kuò)展、面向TensorFlow*的英特爾擴(kuò)展和面向DeepSpeed*的英特爾擴(kuò)展。通過將這些擴(kuò)展與上游框架版本一起使用,用戶將能夠在機(jī)器學(xué)習(xí)工作流中實(shí)現(xiàn)快速整合。
我們?cè)谝粋€(gè)600瓦OAM形態(tài)的GPU上評(píng)估了Llama 2的70億參數(shù)模型和Llama 2的130億參數(shù)模型推理性能,這個(gè)GPU上封裝了兩個(gè)tile,而我們只使用其中一個(gè)tile來運(yùn)行推理。圖4顯示,對(duì)于輸入長(zhǎng)度為32到2000的token,英特爾數(shù)據(jù)中心GPU Max系列的一個(gè)tile可以為70億參數(shù)模型的推理提供低于20毫秒的單token延遲,130億參數(shù)模型的單token延遲為29.2-33.8毫秒3。因?yàn)樵揋PU上封裝了兩個(gè)tile,用戶可以同時(shí)并行運(yùn)行兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)例,每個(gè)tile上運(yùn)行一個(gè),以獲得更高的吞吐量并獨(dú)立地服務(wù)客戶端。
關(guān)于在英特爾GPU平臺(tái)上運(yùn)行大語言模型和Llama 2,可以點(diǎn)擊此處獲取詳細(xì)信息。目前英特爾開發(fā)者云平臺(tái)上已發(fā)布英特爾GPU Max云實(shí)例測(cè)試版。
英特爾平臺(tái)上的大語言模型微調(diào)
除了推理之外,英特爾一直在積極地推進(jìn)微調(diào)加速,通過向Hugging Face Transformers、PEFT、Accelerate和Optimum?庫提供優(yōu)化,并在面向Transformers的英特爾擴(kuò)展中提供參考工作流。這些工作流支持在相關(guān)英特爾平臺(tái)上高效地部署典型的大語言模型任務(wù),如文本生成、代碼生成、完成和摘要。
總結(jié)
上述內(nèi)容介紹了在英特爾AI硬件產(chǎn)品組合上運(yùn)行Llama 2的70億和130億參數(shù)模型推理性能的初始評(píng)估,包括Habana Gaudi2深度學(xué)習(xí)加速器、第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器、英特爾至強(qiáng) CPU Max系列和英特爾數(shù)據(jù)中心GPU Max系列。我們將繼續(xù)通過軟件發(fā)布提供優(yōu)化,后續(xù)會(huì)再分享更多關(guān)于大語言模型和更大的Llama 2模型的評(píng)估。
參考資料
使用英特爾神經(jīng)壓縮器進(jìn)行模型壓縮:huggingface/optimum-habana:在Habana Gaudi 處理器(HPU)上輕松地極速訓(xùn)練?? Transformers(github.com)
面向英特爾 數(shù)據(jù)中心GPU Max系列的開發(fā)工具
Meta Llama2論文:https://ai.meta.com/research/publications/llama-2-open-foundation-and-fine-tuned-chat-models/
Meta Llama2博客:https://ai.meta.com/llama/
產(chǎn)品和性能信息1 Habana Gaudi2深度學(xué)習(xí)加速器:所有測(cè)量使用了一臺(tái)HLS2 Gaudi2服務(wù)器上的Habana SynapseAI 1.10版和optimum-habana 1.6版,該服務(wù)器具有八個(gè)Habana Gaudi2 HL-225H Mezzanine卡和兩個(gè)英特爾至強(qiáng)白金8380 CPU@2.30GHz以及1TB系統(tǒng)內(nèi)存