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大規模言語モデルDaily Dose of Data Science掲載日時: 2026年10月13日 10:01

LLM推論の並列化6戦略を整理

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LLM推論の並列化6戦略を整理

3つのポイント

  1. 何が起きたか

    LLM推論を本番で並列化する6戦略(データ並列、テンソル並列、パイプライン並列、コンテキスト並列、エキスパート並列、ハイブリッド並列)が整理された。

  2. なぜ重要か

    本番環境では複数の手法を組み合わせるが、それぞれ測定済みのボトルネックを解消するものでなければならない。

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背景と解説

LLM推論の並列化は、モデルを複数のGPUに分散させることで単一GPUのメモリや計算量の限界を突破する手法である。しかし、各GPUが独立したメモリを持つため、層が別のGPU上のデータを使うには相互接続を経由する必要があり、通信オーバーヘッドが生じる。このトレードオフを理解した上で、6つの戦略をどう組み合わせるかが実運用の焦点となる。記事では、測定されたボトルネックを解消するために各手法を選択すべきだとし、変更のたびにメモリやTTFT、TPOTなどの指標を再測定することを勧めている。また、テンソル並列は最速のリンク上で使うこと、新しい手法は測定で別のボトルネックが明らかになった場合にのみ追加することも述べられている。

よくある質問
6つの並列化戦略には何がありますか?
データ並列、テンソル並列、パイプライン並列、コンテキスト並列(プリフィルとデコード)、エキスパート並列、ハイブリッド並列の6つである。
重みがGPUに収まらない場合はどうすればいいですか?
テンソル並列またはパイプライン並列を使う。テンソル並列は各Transformer層内の行列演算を分割し、パイプライン並列は層のグループを異なるGPUに割り当てる。
長いプロンプトの処理やKVキャッシュ容量が問題の場合は?
コンテキスト並列の対応する形式を使う。プリフィル用は長い入力を分割してTTFTの短縮を狙い、デコード用はKV履歴を分割してキャッシュ容量を増やす。
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