Tale of Two Cs: Computation vs. Communication Scaling for Future Transformers on Future Hardware
Notice bibliographique
Résumé
Scaling neural network models has delivered dramatic quality gains across ML problems. However, this scaling also increased the reliance on efficient distributed training techniques. Accordingly, like other distributed computing scenarios, it is important to understand how compute and communication will scale relative to one another as models scale and hardware evolves? A careful study which answers this question can better guide the design of future systems which can efficiently train future large models.Accordingly, we comprehensively analyze compute vs. communication (Comp-vs.-Comm) scaling for future Transformer models on future hardware, across multiple axes (algorithmic, empirical, hardware evolution). First, our algorithmic analysis shows that compute generally enjoys an edge over communication as models scale. However, these trends are being stressed since device memory capacity scales much slower than model size. We quantify this edge by empirically studying how Comp-vs.-Comm scales for future models on future hardware. To avoid profiling numerous Transformer models across many setups, we extract execution regions and project costs using operator models. This allows a spectrum (hundreds) of future model/hardware scenarios to be accurately studied (< 15% error) and reduces profiling costs by 2100×. Our experiments show that communication will be a significant portion (40-75%) of runtime as models and hardware evolve. Moreover, communication that is often hidden by overlapped computation in today’s models cannot be hidden in future, larger models. Overall, this work highlights communication’s increasingly large role as models scale, discusses promising techniques to potentially tackle communication, and discusses how our analysis influences their potential improvements.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,015 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,008 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».