并行解码特性介绍

在LLM的推理场景中,传统的Auto-Regressive Decoding慢,是因为step-by-step导致了并发性不够。推理阶段属于内存带宽受限而计算资源过剩的阶段。因此,并行解码特性就是采用处理器中常用的“Speculative Execution”优化技术,通过额外的计算资源完成推测执行,提升并发性。

并行解码的优势:

针对足够长度的输入输出或代码生成等场景的小batch推理,并行解码特性可利用算力优势弥补访存带宽受限的影响,提升算力利用率。同时因为通过验证token的比率会直接影响到并行解码的收益,因此贪婪场景更能充分发挥并行解码的效果,而采样或惩罚类操作会影响并行解码的收益空间。

为了发挥并行解码的优势,需满足如下前提:

  1. 当前的并发数不高,属于内存带宽受限、计算资源有冗余的情况。
  2. 有较长的输入作为猜测token的初步来源。
  3. 并行解码主要通过减少推理步数获取增益,因此需要一定长度的输出才有性能提升效果。

目前支持两种并行解码算法,差异主要在于候选token生成的方式不同。如表1所示。

表1 并行解码算法

并行解码算法

候选token生成方式

适用场景

memory_decoding

利用trie-tree(前缀树)缓存模型历史的输入输出,从中获取候选token。

代码生成或检索类场景。

lookahead

基于jacobi迭代并辅以Prompt以及输出结果生成候选token。

文本生成、对话系统及多样化查询回答。

限制与约束

开启并行解码特性,需要配置的参数如表2~表6所示:

表2 memory_decoding补充参数1:ModelDeployConfig中的ModelConfig参数

配置项

取值类型

取值范围

配置说明

plugin_params

std::string

plugin_type:memory_decoding

decoding_length:[1, 16]

dynamic_algo:true或false

  • plugin_type配置memory_decoding,表示当前选择memory_decoding并行解码。
  • decoding_length为memory_decoding算法中的参数,表示候选token的最大长度,默认值16。
  • dynamic_algo为可选参数,配为true时表示开启动态自适应候选长度功能,默认值False。
  • 配置示例:

    {\"plugin_type\":\"memory_decoding\",\"decoding_length\": 16,\"dynamic_algo\": true}

    {\"plugin_type\":\"memory_decoding\",\"decoding_length\": 16}

表3 memory_decoding补充参数2:ModelDeployConfig的参数

配置项

取值类型

取值范围

配置说明

speculationGamma

uint32_t

与plugin参数配置有关

memory_decoding时,该值配置应大于等于decoding_length。

建议值:等于decoding_length。

表4 memory_decoding补充参数3:ScheduleConfig的参数

配置项

取值类型

取值范围

配置说明

maxIterTimes

uint32_t

与plugin参数配置有关

如果dynamic_algo为true,该值需大于等于期望输出的长度+speculationGamma的值。

例:期望最大输出长度为512,则该值需要配置>=512+speculationGamma。

表5 lookahead补充参数1:ModelDeployConfig中的ModelConfig参数

配置项

取值类型

取值范围

配置说明

plugin_params

std::string

plugin_type:la

level :[3, 16]

window :[1, 16]

guess_set_size :[1, 16]

plugin_type配置la,表示当前选择lookahead并行解码。

level/window/guess_set_size为lookahead算法中的N/W/G参数,默认值为4/5/5,且每个参数可配置的上限不超过16。

配置示例:

"{\"plugin_type\":\"la\",\"level\": 4,\"window\": 5,\"guess_set_size\": 5}"

表6 lookahead补充参数2:ModelDeployConfig的参数

配置项

取值类型

取值范围

配置说明

speculationGamma

uint32_t

与plugin参数配置有关

lookahead中,配置值应大于等于(N-1)*(W+G)

建议值:等于(N-1)*(W+G)。

执行推理

  1. 配置服务化参数。该特性需配合MindIE Service使用,按照表2~表6在服务化的config.json文件中添加相应参数,config.json文件路径的详细说明请参考《MindIE安装指南》中“配置MindIE > 配置MindIE Server > 单机推理”章节中的软件包文件清单。
  2. 启动服务。启动服务方法具体请参考《MindIE Service开发指南》的“快速开始 > 启动服务”章节