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[AI学术] CHARM+: 跨硬件注意力与重新合并多流机制

发布于:2026-11-05 22:00 最后更新:2026-11-07 12:32
#optimization #LLM #Artificial Intelligence

随着序列长度不断增长,基于序列并行的分布式注意力(如 Ring‑Attention)已成为大语言模型的主流方案。但通信依赖导致计算与通信难以重叠,GPU 利用率受限。在跨硬件(NUMA 或节点)环境下,通信带宽不平衡使得同步频繁,整体性能受限。为此我们提出 CHARM+,即跨硬件注意力与重新合并多流机制。该方法将顺序通信重新组织为多层结构,在同层内部实现并行并与计算重叠;同时将跨硬件通信与内部通信解耦,消除因带宽不均产生的同步开销。我们在多种硬件平台上实现前向与反向算法,始终优于现有技术。相较于 Ring‑Attention,在双 NUMA PCIe 架构上前向、反向分别提升约 1.3×、1.7×;在双节点 NVLink 架构上提升约 2.8×、2.9×。

点评:该工作通过层级通信和流式重组显著提升了跨硬件注意力的效率,为大模型训练提供了更好的扩展路径。

原文链接: https://arxiv.org/abs/2611.05906

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