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GPU Performance Portability needs Autotuning

Created by
  • Haebom

저자

Burkhard Ringlein, Thomas Parnell, Radu Stoica

개요

본 논문은 대규모 언어 모델(LLM)의 추론 성능 향상을 위해 JIT(Just-in-Time) 컴파일과 커널 매개변수 자동 튜닝을 결합하는 방법을 제시합니다. 단일 플랫폼 의존성의 한계를 극복하고, 이식성을 높이며, 새로운 AI 하드웨어의 진입 장벽을 낮추는 것을 목표로 합니다. 특히, 널리 사용되는 고성능 LLM 커널인 플래시 어텐션(flash attention)에 초점을 맞춰, 자동 튜닝 기법을 통해 최대 15배 더 많은 커널 매개변수 구성을 탐색하고, 다양한 코드를 생성하며, 기존의 공급업체 최적화 구현보다 최대 230%까지 성능을 향상시키는 동시에 커널 코드 크기를 70배 줄이고 수동 코드 최적화를 제거하는 결과를 보여줍니다. 이는 자동 튜닝이 GPU 공급업체 간 모델 이식성을 확보하는 유망한 방법임을 시사합니다.

시사점, 한계점

시사점:
JIT 컴파일과 커널 매개변수 자동 튜닝을 결합하여 LLM 추론의 이식성과 성능을 동시에 향상시킬 수 있음을 보여줌.
기존의 공급업체 최적화 구현보다 우수한 성능을 달성 가능함.
수동 코드 최적화의 필요성 감소 및 코드 크기 감소를 통해 개발 효율성 증대.
GPU 공급업체 간 모델 이식성 향상에 기여.
한계점:
플래시 어텐션에만 집중하여 다른 LLM 커널에 대한 일반화 가능성은 추가 연구가 필요함.
자동 튜닝 과정의 계산 비용 및 시간 소모에 대한 고려 필요.
다양한 하드웨어 아키텍처에 대한 일반화 성능 평가가 부족함.
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