HybriMoE: Hybrid CPU-GPU Scheduling and Cache Management for Efficient MoE Inference

计算机科学 隐藏物 调度(生产过程) 推论 加速 工作量 杠杆(统计) 分布式计算 专家系统 并行计算 地铁列车时刻表 CPU缓存 缓存算法 架空(工程) 正向链接 计算 实时计算 中央处理器 推理机 连锁 动态优先级调度 渲染(计算机图形) 源代码
作者
Shuzhang Zhong,Yanfan Sun,Ling Liang,Runsheng Wang,Ru Huang,Meng Li
标识
DOI:10.1109/dac63849.2025.11133274
摘要

The Mixture of Experts (MoE) architecture has demonstrated significant advantages as it enables to increase the model capacity without a proportional increase in computation. However, the large MoE model size still introduces substantial memory demands, which usually requires expert offloading on resource-constrained platforms and incurs significant overhead. Hybrid CPU-GPU inference has been proposed to leverage CPU computation to reduce expert loading overhead but faces major challenges: on one hand, the expert activation patterns of MoE models are highly unstable, rendering the fixed mapping strategies in existing works inefficient; on the other hand, the hybrid CPU-GPU schedule for MoE is inherently complex due to the diverse expert sizes, structures, uneven workload distribution, etc. To address these challenges, in this paper, we propose HybriMoE, a hybrid CPU-GPU inference framework that improves resource utilization through a novel CPU-GPU scheduling and cache management system. HybriMoE introduces (i) a dynamic intra-layer scheduling strategy to balance workloads across CPU and GPU, (ii) an impact-driven inter-layer prefetching algorithm, and (iii) a score-based caching algorithm to mitigate expert activation instability. We implement HybriMoE on top of the kTransformers framework and evaluate it on three widely used MoE-based LLMs. Experimental results demonstrate that HybriMoE achieves an average speedup of $\mathbf{1. 3 3} \times$ in the prefill stage and $1.70 \times$ in the decode stage compared to state-of-the-art hybrid MoE inference framework. Our code is available at: https://github.com/PKU-SEC-Lab/HybriMoE.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
吴晨曦完成签到,获得积分0
刚刚
勤劳太阳完成签到,获得积分10
刚刚
relx完成签到 ,获得积分10
刚刚
洪旺旺完成签到 ,获得积分10
刚刚
cyl黄金杖完成签到,获得积分10
3秒前
Serena完成签到 ,获得积分10
4秒前
阿尔治完成签到,获得积分10
5秒前
闪闪的小小完成签到,获得积分10
6秒前
HebFind完成签到,获得积分10
6秒前
zzz123完成签到 ,获得积分10
7秒前
芋泥小天才完成签到 ,获得积分10
7秒前
骑着蚂蚁追大象完成签到,获得积分10
7秒前
芹菜完成签到,获得积分10
8秒前
冷cool完成签到,获得积分10
8秒前
Judy完成签到 ,获得积分10
8秒前
偶尔喜欢完成签到,获得积分10
8秒前
wangjian1573完成签到 ,获得积分10
8秒前
Aquila发布了新的文献求助10
9秒前
ll完成签到,获得积分10
10秒前
高大无声完成签到,获得积分10
10秒前
平常的雁凡完成签到,获得积分10
10秒前
gala完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
淡淡手机完成签到,获得积分10
12秒前
shengwang完成签到 ,获得积分10
13秒前
LILLIAN完成签到 ,获得积分10
13秒前
顺心的夜南完成签到,获得积分10
13秒前
木木完成签到,获得积分10
13秒前
wenrui完成签到 ,获得积分10
14秒前
hadern完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小章鱼完成签到 ,获得积分10
16秒前
香蕉曼寒完成签到 ,获得积分10
17秒前
眯眯眼的冰蓝完成签到 ,获得积分10
17秒前
巧依发布了新的文献求助10
18秒前
云为晓完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
QYY完成签到,获得积分0
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7765974
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9309963
关于积分的说明 20313419
捐赠科研通 7350773
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315010
关于科研通互助平台的介绍 2464543
邀请新用户注册赠送积分活动 2329592