LQER: Low-Rank Quantization Error Reconstruction for Large Language Models

Core Concepts

LQER combines quantization and low-rank approximation to recover model capability efficiently.

Abstract

Introduces LQER for post-training quantization of Large Language Models (LLMs). LQER leverages activation-induced scale matrix for nearly-lossless W4A8 quantization. Achieves near-lossless performance on downstream tasks with fewer hardware resources. Proposes L2QER for efficient quantization without iterative optimization. Discusses the computation pattern and benefits of LQER and L2QER. Compares LQER and L2QER with existing quantization methods. Evaluates the performance of L2QER on different model families. Highlights the efficiency and effectiveness of LQER and L2QER in reducing quantization error.

Stats

LQER는 quantization과 low-rank approximation을 결합하여 모델 능력을 효율적으로 회복합니다. LQER는 activation-induced scale matrix를 활용하여 거의 손실이 없는 W4A8 양자화를 달성합니다. LQER는 적은 하드웨어 자원을 사용하여 하류 작업에서 거의 손실이 없는 성능을 달성합니다. L2QER를 제안하여 반복적 최적화 없이 효율적인 양자화를 실현합니다.

Quotes

"LQER leverages an activation-induced scale matrix to drive the singular value distribution of quantization error towards a desirable distribution." "Our W4A8 LLMs achieve near-lossless performance on six popular downstream tasks, while using 1.36× fewer hardware resources than the leading state-of-the-art method."

Key Insights Distilled From

LQER

by Cheng Zhang,... at arxiv.org 03-05-2024

https://arxiv.org/pdf/2402.02446.pdf

Deeper Inquiries

양자화 오류를 줄이는 데 LQER와 L2QER의 차이점은 무엇입니까?

LQER는 양자화 오류를 SVD를 사용하여 낮은 랭크 근사로 복원하는 것에 중점을 둡니다. 이는 실제 가중치 행렬을 두 부분으로 나누어 저-정밀도 행렬 Wq와 고-정밀도 저-랭크 행렬로 근사하는 것을 의미합니다. 반면, L2QER는 활성화 통계를 사용하여 양자화 오류의 특성을 모델링하고, 이를 통해 양자화 오류의 특성을 더 잘 근사할 수 있도록 스케일링합니다. 이후 SVD를 적용하여 양자화 오류를 복원합니다. 따라서 L2QER는 활성화에 기반한 스케일링을 통해 양자화 오류를 더 효과적으로 근사하는 방법을 제시합니다.

기존 양자화 방법과 비교하여 LQER 및 L2QER의 효율성과 성능을 어떻게 설명할 수 있습니까?

LQER 및 L2QER는 기존의 양자화 방법과 비교했을 때 효율성과 성능 면에서 우수한 결과를 보입니다. 이 두 방법은 양자화 오류를 효과적으로 근사하고, 모델의 성능을 거의 손상시키지 않으면서 하드웨어 자원을 효율적으로 활용합니다. 특히 L2QER는 활성화 통계를 활용하여 양자화 오류를 더 정확하게 모델링하고, 이를 통해 거의 손실 없는 양자화 성능을 달성합니다. 또한 L2QER는 다양한 모델 패밀리에서도 일관된 성능을 보여 다양한 환경에서 적응할 수 있음을 입증합니다.

LQER 및 L2QER가 다양한 모델 패밀리에서의 적응성을 어떻게 평가할 수 있습니까?

LQER 및 L2QER의 적응성은 다양한 모델 패밀리에서의 성능 평가를 통해 확인할 수 있습니다. 이 두 방법은 OPT, LLaMA, Vicuna, Mistral과 같은 다양한 모델 패밀리에서 효과적으로 작동함을 입증하였습니다. 각 모델 패밀리에서의 실험 결과를 통해 LQER 및 L2QER가 다양한 모델 구조와 크기에서 양자화 오류를 효과적으로 근사하고, 모델 성능을 유지하는 데 효과적임을 확인할 수 있습니다. 이러한 결과는 LQER 및 L2QER가 다양한 환경에서 안정적으로 작동하며 적응성이 뛰어나다는 것을 보여줍니다.