INT8 W8A8

INT8 W8A8#

vLLM 支持将权重和激活量化为 INT8，以节省内存和加速推理。这种量化方法对于在保持良好性能的同时减小模型尺寸特别有用。

请访问 HF 集合，其中包含 可与 vLLM 一起使用的流行 LLM 的量化 INT8 检查点。

注意

支持在计算能力 > 7.5（Turing、Ampere、Ada Lovelace、Hopper、Blackwell）的 NVIDIA GPU 上进行 INT8 计算。

先决条件#

要将 INT8 量化与 vLLM 结合使用，您需要安装 llm-compressor 库

pip install llmcompressor

量化过程#

量化过程包括四个主要步骤

  1. 加载模型

  2. 准备校准数据

  3. 应用量化

  4. 在 vLLM 中评估准确率

1. 加载模型#

使用标准的 transformers AutoModel 类加载您的模型和 tokenizer

from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM

MODEL_ID = "meta-llama/Meta-Llama-3-8B-Instruct"
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(
    MODEL_ID, device_map="auto", torch_dtype="auto",
)
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(MODEL_ID)

2. 准备校准数据#

当将激活量化为 INT8 时，您需要样本数据来估计激活尺度。最好使用与您的部署数据密切匹配的校准数据。对于通用指令调优模型，您可以使用类似 ultrachat 的数据集

from datasets import load_dataset

NUM_CALIBRATION_SAMPLES = 512
MAX_SEQUENCE_LENGTH = 2048

# Load and preprocess the dataset
ds = load_dataset("HuggingFaceH4/ultrachat_200k", split="train_sft")
ds = ds.shuffle(seed=42).select(range(NUM_CALIBRATION_SAMPLES))

def preprocess(example):
    return {"text": tokenizer.apply_chat_template(example["messages"], tokenize=False)}
ds = ds.map(preprocess)

def tokenize(sample):
    return tokenizer(sample["text"], padding=False, max_length=MAX_SEQUENCE_LENGTH, truncation=True, add_special_tokens=False)
ds = ds.map(tokenize, remove_columns=ds.column_names)

3. 应用量化#

现在，应用量化算法

from llmcompressor.transformers import oneshot
from llmcompressor.modifiers.quantization import GPTQModifier
from llmcompressor.modifiers.smoothquant import SmoothQuantModifier

# Configure the quantization algorithms
recipe = [
    SmoothQuantModifier(smoothing_strength=0.8),
    GPTQModifier(targets="Linear", scheme="W8A8", ignore=["lm_head"]),
]

# Apply quantization
oneshot(
    model=model,
    dataset=ds,
    recipe=recipe,
    max_seq_length=MAX_SEQUENCE_LENGTH,
    num_calibration_samples=NUM_CALIBRATION_SAMPLES,
)

# Save the compressed model
SAVE_DIR = MODEL_ID.split("/")[1] + "-W8A8-Dynamic-Per-Token"
model.save_pretrained(SAVE_DIR, save_compressed=True)
tokenizer.save_pretrained(SAVE_DIR)

此过程创建一个 W8A8 模型，其中权重和激活量化为 8 位整数。

4. 评估准确率#

量化后，您可以在 vLLM 中加载和运行模型

from vllm import LLM
model = LLM("./Meta-Llama-3-8B-Instruct-W8A8-Dynamic-Per-Token")

要评估准确率，您可以使用 lm_eval

$ lm_eval --model vllm \
  --model_args pretrained="./Meta-Llama-3-8B-Instruct-W8A8-Dynamic-Per-Token",add_bos_token=true \
  --tasks gsm8k \
  --num_fewshot 5 \
  --limit 250 \
  --batch_size 'auto'

注意

量化模型可能对 bos 令牌的存在敏感。在运行评估时，请务必包含 add_bos_token=True 参数。

最佳实践#

  • 校准数据从 512 个样本开始（如果准确率下降则增加）

  • 使用 2048 的序列长度作为起点

  • 采用模型训练时使用的聊天模板或指令模板

  • 如果您微调了模型，请考虑使用训练数据的样本进行校准

问题排查和支持#

如果您遇到任何问题或有功能请求，请在 vllm-project/llm-compressor GitHub 仓库上打开一个 issue。