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Achieving binary weight and activation for LLMs using Post-Training Quantization

Created by
  • Haebom

저자

Siqing Song, Chuang Wang, Ruiqi Wang, Yi Yang, Xu-Yao Zhang

개요

본 논문은 대규모 언어 모델(LLM)의 가중치와 활성화 함수를 1비트로 양자화하는 새로운 사후 훈련 양자화 프레임워크를 제안합니다. 기존의 양자화 기법들은 4비트 이하의 가중치 및 활성화 정밀도에서 성능 저하가 발생하는 문제점을 가지고 있는데, 본 논문에서는 W(1+1)A(1*4) 구성을 통해 이 문제를 해결합니다. 가중치는 헤시안 기반의 미세 그룹화와 EM 기반 양자화 기법을 사용하여 1비트로 양자화하고, 추가적인 1비트를 활용하여 미세 그룹화를 수행합니다. 활성화 함수는 INT4 양자화된 활성화 함수를 4 * INT1 형식으로 분해하고, 양자화 오류를 기반으로 스케일링 팩터를 동시에 스무딩하여 양자화 오류를 줄입니다. 실험 결과, 제안된 방법은 다양한 작업에서 기존 최고 성능(SOTA) LLM 양자화 기준을 능가하며, 완전 이진화 모델을 향한 기존 LLM 양자화 방법의 한계를 뛰어넘습니다. 코드는 깃허브에서 공개됩니다.

시사점, 한계점

시사점:
1비트 가중치 및 활성화 양자화를 통해 LLM의 계산 비용을 크게 줄일 수 있는 새로운 방법 제시.
기존 SOTA LLM 양자화 기법보다 우수한 성능 달성.
완전 이진화 모델을 향한 LLM 양자화 연구에 중요한 진전.
공개된 코드를 통해 재현성 및 확장성 확보.
한계점:
제안된 방법의 효과가 모든 LLM 아키텍처와 작업에 일반화될 수 있는지에 대한 추가 연구 필요.
1비트 양자화로 인한 성능 저하가 특정 작업이나 데이터셋에서 여전히 존재할 가능성.
W(1+1)A(1*4) 구성의 추가 메모리 오버헤드에 대한 고려 필요.
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