在算力為王的時代，你的 GPU 可以順暢的運行大模型（LLM）嗎？
對於這一問題，很多人都難以給出確切的回答，不知該如何計算 GPU 記憶體。因為查看 GPU 可以處理哪些 LLM 並不像查看模型大小那麼容易，在推理期間（KV 快取）模型會佔用大量記憶體，例如，llama-2-7b 的序列長度為 1000，需要 1GB 的額外記憶體。不僅如此，模型在訓練期間，KV 快取、啟動和量化都會佔用大量記憶體。
我們不禁要問，能不能提前瞭解上述記憶體的佔用情況。近幾日，GitHub 上新出現了一個專案，可以幫你計算在訓練或推理 LLM 的過程中需要多少 GPU 記憶體，不僅如此，借助該專案，你還能知道詳細的記憶體分布情況、評估採用什麼的量化方法、處理的最大上下文長度等問題，進而幫助使用者選擇適合自己的 GPU 配置。
不僅如此，這個專案還是可互動的，如下所示，它能計算出運行 LLM 所需的 GPU 記憶體，簡單的就像填空題一樣，使用者只需輸入一些必要的參數，最後點一下藍色的按鈕，答案就出來了。
最終的輸出形式是這樣子的：
{"Total": 4000,"KV Cache": 1000,"Model Size": 2000,"Activation Memory": 500,"Grad & Optimizer memory": 0,
"cuda + other overhead": 500}
至於為什麼要做這個專案，作者 Rahul Shiv Chand 表示，有以下原因：
- 在 GPU 上運行 LLM 時，應該採用什麼的量化方法來適應模型；
- GPU 可以處理的最大上下文長度是多少；
- 什麼樣的微調方法比較適合自己？Full? LoRA? 還是 QLoRA?
- 微調期間，可以使用的最大 batch 是多少；
- 到底是哪項任務在消耗 GPU 記憶體，該如何調整，進而讓 LLM 適應 GPU。
那麼，該如何使用呢？
首先是對模型名稱、ID 以及模型尺寸的處理。你可以輸入 Huggingface 上的模型 ID（例如 meta-llama/Llama-2-7b）。目前，該專案已經寫死並保存了 Huggingface 上下載次數最多的 top 3000 LLM 的模型配置。
如果你使用自訂模型或 Hugginface ID 不可用，這時你需要上傳 json 配置（參考專案示例）或僅輸入模型大小（例如 llama-2-7b 為 70 億）就可以了。
接著是量化，目前該專案支援 bitsandbytes (bnb) int8/int4 以及 GGML（QK_8、QK_6、QK_5、QK_4、QK_2）。後者僅用於推理，而 bnb int8/int4 可用於訓練和推理。
最後是推理和訓練，在推理過程中，使用 HuggingFace 實現或用 vLLM、GGML 方法找到用於推理的 vRAM；在訓練過程中，找到 vRAM 進行全模型微調或使用 LoRA（目前專案已經為 LoRA 配置寫死 r=8）、QLoRA 進行微調。
不過，專案作者表示，最終結果可能會有所不同，具體取決於使用者模型、輸入的資料、CUDA 版本以及量化工具等。實驗中，作者試著把這些因素都考慮在內，並確保最終結果在 500MB 以內。下表是作者交叉檢查了網站提供的 3b、7b 和 13b 模型佔用記憶體與作者在 RTX 4090 和 2060 GPU 上獲得的記憶體比較結果。所有值均在 500MB 以內。
感興趣的人可以親自體驗一下，假如給定的結果不準確，專案作者表示，會對專案進行及時最佳化，完善專案。
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