DECO:端侧设备上媲美稠密性能的稀疏混合专家模型
摘要
DECO是一种稀疏MoE架构,仅激活20%的专家并配合3倍加速内核,即可达到与稠密Transformer相当的性能。该架构采用了基于ReLU的路由机制、可学习缩放因子以及NormSiLU激活函数。
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来源:https://huggingface.co/papers/2605.10933
摘要
DECO 是一种稀疏混合专家(Mixture-of-Experts)架构,通过先进的路由、归一化和激活技术,以更低的计算和存储需求达到稠密 Transformer 的性能水平。
虽然 Mixture-of-Experts (https://huggingface.co/papers?q=Mixture-of-Experts) (MoE) 在不按比例增加计算量的前提下扩展了模型容量,但其巨大的总参数量带来了严重的存储和内存访问瓶颈,阻碍了在端侧设备上的高效部署——这些部署场景同时要求高性能、低计算开销和较小的存储占用。为实现这些特性,我们提出了 DECO,一种稀疏 MoE (https://huggingface.co/papers?q=sparse%20MoE) 架构,旨在与同等总参数量和训练 token 预算下的稠密 Transformer (https://huggingface.co/papers?q=dense%20Transformers) 性能持平。DECO 采用可微且灵活的基于 ReLU 的路由 (https://huggingface.co/papers?q=ReLU-based%20routing) 机制,并通过可学习的逐专家缩放 (https://huggingface.co/papers?q=learnable%20expert-wise%20scaling) 增强,能够自适应地平衡路由专家与共享专家的贡献。此外,我们引入了 NormSiLU (https://huggingface.co/papers?q=NormSiLU),这是一种在 SiLU 算子前对输入进行归一化的激活函数,能够使路由专家激活比率 (https://huggingface.co/papers?q=activation%20ratio) 的变化趋势更稳定,并提升内在稀疏性 (https://huggingface.co/papers?q=intrinsic%20sparsity) 水平。我们还发现,在基于 ReLU 的路由 (https://huggingface.co/papers?q=ReLU-based%20routing) 中使用无门控 MLP 专家 (https://huggingface.co/papers?q=gated%20MLP%20experts) 具有经验优势,表明 MoE 架构存在简化的可能性。实验证明,DECO 仅激活 20% 的专家即可达到稠密模型的性能,并超越已有的 MoE 基线。我们的专用加速内核 (https://huggingface.co/papers?q=specialized%20acceleration%20kernel) 在实际硬件上相比稠密推理实现了 3.00 倍的加速。代码与模型检查点将予以发布。
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