트랜스포머 추론 가속을 위한 하드웨어-소프트웨어 통합 시스템

이지영; 이소혜; 오선희; 김태환

doi:10.5573/ieie.2024.61.7.51

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이지영 (한국항공대학교) 이소혜 (한국항공대학교) 오선희 (한국항공대학교) 김태환 (한국항공대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제61권 제7호(통권 제560호)

발행연도: 2024.7

수록면: 51 - 59 (9page)

DOI: 10.5573/ieie.2024.61.7.51

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본 논문은 하드웨어-소프트웨어 통합설계로 구현된 트랜스포머 추론 가속 시스템을 제시한다. 추론 과정의 병목 단계를 파악하기 위해, 트랜스포머 추론 과정을 소프트웨어로 구현하고 세부 연산의 수행 시간을 프로파일링 하였다. 병목 단계로 파악된 행렬 곱셈을 가속하기 위해 전용 처리기를 구현하여 행렬 곱셈 연산을 처리하였다. 본 처리기에 피연산자 공유 기법을 적용하여 데이터 이동 시간을 줄였다. 또한 행렬 곱셈 과정은 Strassen 알고리즘을 기반으로 구현하여 연산 복잡도를 낮췄다. 이를 추론시스템에 도입하여 Multi30k 데이터 셋에 대한 추론 성능을 측정한 결과, 소프트웨어 구현 대비 BLEU 스코어를 유지하며 전체 추론 속도가 12.27배 가속되었다.

#Inference system #FPGA #Transformer #Hardware-software integrated system

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