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LMDeploy 量化部署

时间:2024-06-13 23:58:42浏览次数:20  
标签:LLM 部署 模型 chat LMDeploy 量化 model

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LMDeploy简介

LMDeploy是一个由MMDeploy和MMRazor团队联合开发的工具包,旨在为大型语言模型(LLM)提供全套的轻量化、部署和服务解决方案。以下是对LMDeploy的简介,采用分点表示和归纳的方式:

  1. 核心功能

    • 高效推理引擎TurboMind:基于FasterTransformer,实现了高效推理引擎TurboMind,支持InternLM、LLaMA、vicuna等模型在NVIDIA GPU上的推理。TurboMind开发了一系列关键特性,如持久批处理、阻塞KV缓存、动态拆分融合、张量并行和高性能CUDA内核,确保LLM推理的高吞吐和低延迟。
    • 交互式推理模式:通过在多轮对话过程中缓存注意力的k/v,引擎能够记住对话历史,避免历史会话的重复处理。
    • 量化支持:LMDeploy支持多种量化方法和量化模型的高效推理,通过降低显存占用和提升推理速度来优化模型性能。其量化方法包括线性量化和聚类量化,以及定点化模型输出。
  2. 技术特点

    • 量化优化:LMDeploy使用AWQ算法实现模型的4bit权重量化,并且TurboMind推理引擎提供了非常高效的4bit推理cuda kernel,性能是FP16的2.4倍以上。
    • KV Cache量化:LMDeploy支持通过API Server方式启动,允许用户调整KV Cache的占用比例,以及使用命令行客户端与Gradio网页客户端与模型进行交互。
    • 多模态支持:LMDeploy还正式支持多模态(视觉)模型推理和服务,扩展了其应用范围。
  3. 环境搭建与基础配置

    • 环境推荐:使用torch1.11.0, ubuntu20.04, python版本为3.8, cuda版本为11.3, 使用v100来进行实验。
    • 虚拟环境创建与激活:使用conda创建和激活虚拟环境,以隔离不同项目的依赖。
    • 包导入:根据需要导入所需的Python包,并考虑使用镜像源以提高下载速度。
  4. 部署流程

    • 模型转换:支持在线转换和本地命令行转换。
    • TurboMind推理:支持命令行本地对话和API服务。
    • 网页Demo演示:提供网页形式的模型演示功能。

LMDeploy是一个功能强大的工具包,通过提供高效推理引擎、交互式推理模式和多种量化支持,为大型语言模型的轻量化、部署和服务提供了全面的解决方案。

代码实践部分

import lmdeploy
from modelscope.hub.snapshot_download import snapshot_download
import torch
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM
# save_dir是模型保存到本地的目录
save_dir="/root/LLM//model"
 
 
# 1.下载internlm2-chat-1_8b
snapshot_download("Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b", 
                  cache_dir=save_dir, 
                  revision='v1.1.0')

#pipe = lmdeploy.pipeline("/root/LLM/model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b")
#response = pipe(["Hi, pls intro yourself", "Shanghai is"])
#print(response)
 
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("/root/LLM//model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b", trust_remote_code=True)
 
# Set `torch_dtype=torch.float16` to load model in float16, otherwise it will be loaded as float32 and cause OOM Error.
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("/root/LLM//model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b", torch_dtype=torch.float16, trust_remote_code=True).cuda()
model = model.eval()
 
inp = "hello"
print("[INPUT]", inp)
response, history = model.chat(tokenizer, inp, history=[])
print("[OUTPUT]", response)
 
inp = "please provide three suggestions about time management"
print("[INPUT]", inp)
response, history = model.chat(tokenizer, inp, history=history)
print("[OUTPUT]", response)

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使用LMDeploy运行模型

在使用 LMDeploy 与模型进行对话时,通常需要一个可以执行自然语言处理任务的模型。以下是使用 LMDeploy 运行模型并与之进行对话的通用命令格式:

lmdeploy -m MODEL_NAME -q QUERY

这里:

  • MODEL_NAME 是你的模型的名称。
  • QUERY 是你想让模型回答的问题或执行的自然语言处理任务。
    例如,如果你有一个名为 my_model 的模型,你可以这样使用它:
lmdeploy -m my_model -q "你好,今天天气怎么样?"

LMDeploy 会处理你的查询,并返回模型的响应。请注意,LMDeploy 是一个假设的工具,如果你在寻找一个实际的工具,可能需要查找一个与你的具体需求和环境相匹配的工具。

session 1

double enter to end input >>> 你好

<|im_start|>system
You are an AI assistant whose name is InternLM (书生·浦语).
- InternLM (书生·浦语) is a conversational language model that is developed by Shanghai AI Laboratory (上海人工智能实验室). It is designed to be helpful, honest, and harmless.
- InternLM (书生·浦语) can understand and communicate fluently in the language chosen by the user such as English and 中文.
<|im_end|>
<|im_start|>user
你好<|im_end|>
<|im_start|>assistant
 2024-06-13 13:40:36,813 - lmdeploy - WARNING - kwargs ignore_eos is deprecated for inference, use GenerationConfig instead.
2024-06-13 13:40:36,814 - lmdeploy - WARNING - kwargs random_seed is deprecated for inference, use GenerationConfig instead.
你好,有什么我可以帮忙的吗?


LMDeploy 模型量化方案概述

在深入探讨LMDeploy的量化方案之前,我们先来理解两个核心概念:计算密集型和访存密集型。计算密集型场景意味着推理过程中,数值计算占据了大部分时间;而访存密集型则是指数据读取占据了推理的主要时间。对于LLM(大型语言模型)这类Decoder Only架构的模型,其推理过程往往表现为访存密集型,因此,如何有效减少访存占用的显存空间,对提升GPU计算效率至关重要。

量化的目的

量化技术的主要目标是减小数据交换(即访存)所占用的显存空间。具体来说,它有两种常见的方法:

  1. KV8量化:在解码(Decoding)过程中,对上下文K和V的中间结果进行INT8量化,并在需要计算时再进行反量化。这种方法能够显著降低显存的占用,提高显存的利用率。

  2. W4A16量化:该方法将FP16(16位浮点数)的模型权重量化为INT4(4位整数)。在Kernel计算时,由于访存的数据量减少到FP16模型的1/4,从而大幅降低了访存成本。值得注意的是,这种量化方式仅针对权重进行,数值计算时依然采用FP16(通过反量化INT4权重实现)。

实践操作

接下来,我们将针对这两种量化方式,介绍一些实践操作建议:

  1. 设置最大KV Cache缓存大小

KV Cache是一种高效的缓存技术,通过存储键值对的形式复用计算结果,以减少重复计算,并降低内存消耗。在LMDeploy中,你可以通过--cache-max-entry-count参数来设置KV Cache占用剩余显存的最大比例。默认值为0.8,意味着KV Cache将占用最多80%的剩余显存。

然而,调整KV Cache的大小需要在访存速度和显存占用之间进行权衡。虽然减小KV Cache的占比可以释放更多显存供模型计算使用,但也可能导致访存速度降低,进而影响推理速度。因此,在实际应用中,需要根据具体情况调整该参数,找到访存速度与显存占用之间的最佳平衡点。

#通过--cache-max-entry-count参数的大小控制KV缓存占用剩余显存的最大比例,默认为0.8
lmdeploy chat /root/LLM//model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b --cache-max-entry-count 0.5
  1. 设置W4A16量化
    当使用LMDeploy进行W4A16量化时,您需要确保正确配置了量化参数。以下是修改后的命令,用于执行W4A16量化并将结果保存到指定路径:
# 使用W4A16量化
lmdeploy lite auto_awq \
   /root/LLM//model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b \ # 需要量化的模型的路径
   --calib-dataset 'ptb' \
   --calib-samples 128 \
   --calib-seqlen 1024 \
   --w-bits 4 \ # 指定权重使用 4 位
   --a-bits 16 \ # 通常不需要显式指定激活的位数,但如果是W4A16,这里可以显式指出激活是16位(如果LMDeploy支持)
   --w-group-size 128 \ # 指定权重分组的大小
   --work-dir /root/LLM//model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b-4bit \ # 权重量化为4bit后的模型保存路径
   --output-model-path /root/LLM//model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b-4bit/quantized_model.pt \ # (可选)指定输出量化模型的精确路径

请注意以下几点:

  1. lmdeploy lite auto_awq:这是一个命令行工具,用于部署和自动调整权重量化(Automatic Weight Quantization)的机器学习模型。

  2. /root/model/internlm2-chat-1_8b:这是模型文件的路径。其中,/root/model/ 是目录路径,internlm2-chat-1_8b 是模型名称,1_8b 可能代表该模型具有约1.8亿参数。

  3. –calib-dataset ‘ptb’:指定了用于校准量化模型的数据集。'ptb' 通常指的是Penn TreeBank数据集,这是一个常用的自然语言处理数据集。

  4. –calib-samples 128:定义了从校准数据集中使用的样本数量。这里使用了128个样本进行校准。

  5. –calib-seqlen 1024:指定了在校准时序列的长度,这里被设置为1024个单元。这对于文本或序列生成任务来说是一个常见的设置。

  6. –w-bits 4:定义了权重量化的位宽。这里的4表示模型权重将被量化为4位,从而减少模型大小并提高运算速度,但可能会损失一些精度。

  7. –w-group-size 128:指定了权重分组的大小,用于量化。这里每组包含128个权重。分组量化是一种常用的量化技术,可以提高量化后的模型性能。

  8. –work-dir /root/LLM/internlm2-chat-1_8b-4bit:指定了工作目录,即量化后的模型和相关文件将被保存的位置。这里,/root/LLM/internlm2-chat-1_8b-4bit 表示保存4位量化后模型的工作目录。

WebUI 交互式对话

LMDeploy 使用 gradio 开发了在线对话 demo。

# 安装依赖
pip install lmdeploy[serve]
# 启动
lmdeploy serve gradio internlm/internlm2-chat-7b

FastAPI部署

在 /root/LLM 路径下新建 demo_api.py 文件并在其中输入以下内容,粘贴代码后请及时保存文件。下面的代码有很详细的注释,大家如有不理解的地方,欢迎提出 issue。

from fastapi import FastAPI, Request
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM, GenerationConfig
import uvicorn
import json
import datetime
import torch

# 设置设备参数
DEVICE = "cuda"  # 使用CUDA
DEVICE_ID = "0"  # CUDA设备ID,如果未设置则为空
CUDA_DEVICE = f"{DEVICE}:{DEVICE_ID}" if DEVICE_ID else DEVICE  # 组合CUDA设备信息

# 清理GPU内存函数
def torch_gc():
    if torch.cuda.is_available():  # 检查是否可用CUDA
        with torch.cuda.device(CUDA_DEVICE):  # 指定CUDA设备
            torch.cuda.empty_cache()  # 清空CUDA缓存
            torch.cuda.ipc_collect()  # 收集CUDA内存碎片

# 创建FastAPI应用
app = FastAPI()

# 处理POST请求的端点
@app.post("/")
async def create_item(request: Request):
    global model, tokenizer  # 声明全局变量以便在函数内部使用模型和分词器
    json_post_raw = await request.json()  # 获取POST请求的JSON数据
    json_post = json.dumps(json_post_raw)  # 将JSON数据转换为字符串
    json_post_list = json.loads(json_post)  # 将字符串转换为Python对象
    prompt = json_post_list.get('prompt')  # 获取请求中的提示
    
    response, history = model.chat(tokenizer, prompt, history=[])
    
    now = datetime.datetime.now()  # 获取当前时间
    time = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")  # 格式化时间为字符串
    # 构建响应JSON
    answer = {
        "response": response,
        "status": 200,
        "time": time
    }
    # 构建日志信息
    log = "[" + time + "] " + '", prompt:"' + prompt + '", response:"' + repr(response) + '"'
    print(log)  # 打印日志
    torch_gc()  # 执行GPU内存清理
    return answer  # 返回响应

# 主函数入口
if __name__ == '__main__':
    # 加载预训练的分词器和模型
    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("/root/LLM//model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b", trust_remote_code=True)
    model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("/root/LLM//model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm2-chat-1_8b", torch_dtype=torch.float16, trust_remote_code=True).cuda()
    model = model.eval()

    # 启动FastAPI应用
    # 用6006端口可以将autodl的端口映射到本地,从而在本地使用api
    uvicorn.run(app, host='0.0.0.0', port=6006, workers=1)  # 在指定端口和主机上启动应用

Api 部署

在终端输入以下命令启动api服务:

cd /root/LLM
python demo_api.py

在这里插入图片描述
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requests 库进行调用

import requests
import json

def get_completion(prompt):
    headers = {'Content-Type': 'application/json'}
    data = {"prompt": prompt}
    response = requests.post(url='http://127.0.0.1:6006', headers=headers, data=json.dumps(data))
    return response.json()['response']

if __name__ == '__main__':
    print(get_completion('你好,你叫什么名字'))

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标签:LLM,部署,模型,chat,LMDeploy,量化,model
From: https://blog.csdn.net/qq_38915354/article/details/139651626

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