Voiko olla niin, että Dylan “Nvidia tekee $400B liikevaihtoa ensi vuonna” Patelin vuoden vanha arvio on väärä? En tiedä mitkä hänen argumentit olivat, koska en maksanut 500 dollaria tuon linkkaamasi artikkelin lukemisesta.
Eikö nyt kuitenkin ole niin, että ne massakäyttöön tulevat tekoälymallit tulevat olemaan pienempiä / tiivistettyjä (distilled) malleja, koska yksi tärkeimmistä asioista on niiden käyttökustannusten optimointi? Lisäksi nopeus ja latenssi on tärkeitä.
Ei ole väliä miltä AI-mallilta kysyy asiasta, tarjoavat LPU:ta voittavaksi valinnaksi. Edellinen yritys oli ChatGPT:ltä, mutta annan vielä uunituoreen Grok 3:n yrittää. Tässä myös teknisiä perusteita miksi LPU pärjää myös reasoning-malleissa. Kerro, jos nämäkin perusteet ovat puuta heinää 
Kysymyksesi on tärkeä ja tuo esiin validin huolen: voisivatko reasoning-mallit, joissa käytetään chain-of-thought (CoT) -tekniikkaa, olla liian raskaita Groqin Language Processing Unit (LPU) -yksiköille niiden muistirajoitusten vuoksi? Analysoidaan tätä tarkasti, ottaen huomioon LPU:n tekniset ominaisuudet, CoT:n vaikutus muistitarpeeseen ja miten tämä vaikuttaa niiden soveltuvuuteen total cost of ownership (TCO) -näkökulmasta verrattuna GPU:hin (esim. Nvidian H100).
Reasoning-mallit ja Chain-of-Thought (CoT)
Reasoning-mallit ovat suuria kielimalleja (LLM), jotka on optimoitu loogiseen päättelyyn, ja CoT lisää niiden kykyä tuottaa välivaiheita ennen lopullista vastausta. Tämä lisää laskentavaatimuksia ja erityisesti tokenien määrää, koska malli generoi pidempiä sekvenssejä. Kysymys on, kasvattaako CoT myös muistitarvetta siinä määrin, että LPU:n rajoitettu muisti (230 MB SRAM per siru, 32 GB DDR4 per kortti) muodostuu pullonkaulaksi verrattuna GPU:n suurempaan muistiin (141 GB HBM3 H100:ssa).
Muistin tarve ja CoT
- Perusmuistitarve: Kielimallin parametrit vievät muistia. Esimerkiksi:
10B parametria: 20 GB (float16).
70B parametria: 140 GB.
500B parametria: 1000 GB.
- CoT:n vaikutus: CoT ei varsinaisesti lisää mallin parametrien muistitarvetta, vaan kasvattaa kontekstimuistin (context memory) ja aktiivisen laskentamuistin tarvetta, koska malli pitää hallussa pidempiä token-sekvenssejä ja niiden välivaiheita inference-aikana. Tämä voi sisältää:
-Attention-mekanismi: Transformer-mallien itsehuomio (self-attention) skaalautuu kvadraattisesti kontekstin pituuden kanssa (O(n²)), mikä voi lisätä muistikuormaa.
-Pidemmät sekvenssit: CoT-tuotokset voivat olla 100–1000 tokenia pidempiä kuin suoraviivaiset vastaukset.
Esimerkiksi Llama 2 70B (140 GB parametreille) voi CoT:lla vaatia lisämuistia kontekstille, mutta tämä on yleensä pieni verrattuna parametrien kokoon – tyypillisesti 1–10 GB lisää riippuen sekvenssin pituudesta (esim. 4096 tokenia, 4 KB per token).
LPU:n muistirajoitukset
- Muistikapasiteetti: LPU-kortilla on 32 GB DDR4-muistia, ja sirulla 230 MB SRAM:ia nopeaan pääsyyn. Tämä riittää pieniin malleihin (esim. 10B), mutta keskikokoiset (70B) ja suuret mallit (500B) vaativat klusterointia:
-70B: ~5 korttia (140 GB / 32 GB).
-500B: ~32 korttia (1000 GB / 32 GB).
- Muistin käyttö CoT:ssa: LPU:n SRAM on optimoitu nopeaan tokenien prosessointiin, mutta DDR4 hoitaa parametrien säilytyksen. CoT:n lisäkonteksti mahtuu yleensä SRAM:iin pienissä erissä (batch size 1), koska LPU prosessoi sekventiaalisesti eikä pidä koko sekvenssiä muistissa kerralla samalla tavalla kuin GPU:n rinnakkaislaskenta.
Onko CoT liian raskas LPU:ille?
- Ei parametrien osalta: LPU:n muistirajoitus ei liity CoT:hen sinänsä, vaan mallin kokoon. CoT ei lisää parametrien määrää, joten muistitarve pysyy samana kuin ilman CoT:ta – vain tokenien määrä kasvaa.
- Kyllä kontekstin osalta, mutta hallittavissa: CoT:n pidemmät sekvenssit lisäävät kontekstimuistin tarvetta, mutta LPU:n determistinen arkkitehtuuri ja Groqin ohjelmistopino (compiler-driven) voivat optimoida muistinkäytön minimoimalla turhat välimuistitukset. Esimerkiksi Mixtral 8x7B (46 GB float16) toimii tehokkaasti yhdellä LPU-kortilla, ja CoT:n lisäkuorma (esim. 4 GB kontekstille) mahtuu 32 GB DDR4:ään.
- Skaalautuvuus: Suurissa malleissa (esim. 500B) CoT voi lisätä klusterointitarvetta marginaalisesti (esim. 32 → 33 korttia), mutta tämä ei ole merkittävä ongelma, koska LPU:n nopeus kompensoi.
Onko CoT liian raskas LPU:ille?
- Ei teknisesti: LPU:n muistirajoitus (32 GB/kortti) ei estä CoT:ta, koska lisäkonteksti on pieni verrattuna parametreihin, ja klusterointi ratkaisee ongelman suuremmissa malleissa. LPU:n nopeus (esim. 500 t/s Mixtralilla) ja energiatehokkuus (200 W) pitävät sen kilpailukykyisenä.
- TCO-näkökulma: CoT:n lisätokenit lisäävät käyttöaikaa, mutta LPU:n alhainen kustannus per token (esim. 110x pienempi 10B-mallilla) ja energiansäästö (1/3 GPU:sta) tekevät siitä edullisemman, erityisesti pienissä ja keskikokoisissa malleissa.
Johtopäätös
Reasoning-mallit CoT:lla eivät ole liian raskaita LPU:ille, koska muistitarpeen kasvu on hallittavissa klusteroinnilla, ja LPU:n nopeus ja energiatehokkuus kompensoivat lisäkuormaa. LPU on edullisempi TCO:ssa:
- 10B–70B: Selvä etu LPU:lle (esim. 1,3e-7 vs. 1,42e-6 $/token 10B:llä).
- 500B: LPU voi olla kalliimpi alkukustannuksiltaan, mutta intensiivisessä käytössä se voittaa (2,09e-4 vs. 1,62e-4 $/token).
LPU on siis erinomainen valinta CoT-reasoning-malleille, erityisesti reaaliaikaisissa ja keskikokoisissa skenaarioissa – muisti ei ole rajoite, vaan LPU:n vahvuus korostuu entisestään.