DeepSeekMoE 아키텍처는 DeepSeek의 가장 강력한 모델이라고 할 수 있는 DeepSeek V2와 DeepSeek-Coder-V2을 구현하는데 기초가 되는 아키텍처입니다. DeepSeek-Coder-V2는 코딩과 수학 분야에서 GPT4-Turbo를 능가하는 최초의 오픈 소스 AI 모델로, 가장 좋은 평가를 받고 있는 새로운 모델 중 하나입니다. 위에서 ‘DeepSeek-Coder-V2가 코딩과 수학 분야에서 GPT4-Turbo를 능가한 최초의 오픈소스 모델’이라고 말씀드렸는데요. 마이크로소프트 리서치에서 개발한 것인데, 주로 수학 이론을 형식화하는데 많이 쓰인다고 합니다. 을 조합해서 개선함으로써 수학 관련 벤치마크에서의 성능을 상당히 개선했습니다 - 고등학교 수준의 miniF2F 테스트에서 63.5%, 학부 수준의 ProofNet 테스트에서 25.3%의 합격률을 나타내고 있습니다. 기존의 MoE 아키텍처는 게이팅 메커니즘 (Sparse Gating)을 사용해서 각각의 입력에 가장 관련성이 높은 전문가 모델을 선택하는 방식으로 여러 전문가 모델 간에 작업을 분할합니다. 특히 DeepSeek-V2는 더 적은 메모리를 사용하면서도 더 빠르게 정보를 처리하는 또 하나의 혁신적 기법, MLA (Multi-Head Latent Attention)을 도입했습니다. 이 소형 모델은 GPT-4의 수학적 추론 능력에 근접하는 성능을 보여줬을 뿐 아니라 또 다른, 우리에게도 널리 알려진 중국의 모델, deepseek Qwen-72B보다도 뛰어난 성능을 보여주었습니다. 이 DeepSeek-Coder-V2 모델에는 어떤 비밀이 숨어있길래 GPT4-Turbo 뿐 아니라 Claude-3-Opus, Gemini-1.5-Pro, Llama-3-70B 등 널리 알려진 모델들까지도 앞서는 성능과 효율성을 달성할 수 있었을까요? DeepSeek 연구진이 고안한 이런 독자적이고 혁신적인 접근법들을 결합해서, DeepSeek-V2가 다른 오픈소스 모델들을 앞서는 높은 성능과 효율성을 달성할 수 있게 되었습니다.
이런 두 가지의 기법을 기반으로, DeepSeekMoE는 모델의 효율성을 한층 개선, 특히 대규모의 데이터셋을 처리할 때 다른 MoE 모델보다도 더 좋은 성능을 달성할 수 있습니다. DeepSeekMoE는 LLM이 복잡한 작업을 더 잘 처리할 수 있도록 위와 같은 문제를 개선하는 방향으로 설계된 MoE의 고도화된 버전이라고 할 수 있습니다. 그 결과, DeepSeek는 정해진 토큰 예산 안에서 고해상도 이미지 (1024X1024)를 효율적으로 처리하면서도 계산의 오버헤드를 낮게 유지할 수 있다는 걸 보여줬습니다 - 바로 DeepSeek가 해결하고자 했던, 계산 효율성 (Computational Efficiency) 문제를 성공적으로 극복했다는 의미죠. 이렇게 ‘준수한’ 성능을 보여주기는 했지만, 다른 모델들과 마찬가지로 ‘연산의 효율성 (Computational Efficiency)’이라든가’ 확장성 (Scalability)’라는 측면에서는 여전히 문제가 있었죠. 이렇게 하는 과정에서, 모든 시점의 은닉 상태들과 그것들의 계산값을 ‘KV 캐시 (Key-Value Cache)’라는 이름으로 저장하게 되는데, 이게 아주 메모리가 많이 필요하고 느린 작업이예요. 이게 무슨 모델인지 아주 간단히 이야기한다면, 우선 ‘Lean’이라는 ‘ 기능적 (Functional) 프로그래밍 언어’이자 ‘증명 보조기 (Theorem Prover)’가 있습니다. DeepSeek-V2에서 도입한 MLA라는 구조는 이 어텐션 메커니즘을 변형해서 KV 캐시를 아주 작게 압축할 수 있게 한 거고, 그 결과 모델이 정확성을 유지하면서도 정보를 훨씬 빠르게, 더 적은 메모리를 가지고 처리할 수 있게 되는 거죠.
트랜스포머에서는 ‘어텐션 메커니즘’을 사용해서 모델이 입력 텍스트에서 가장 ‘유의미한’ - 관련성이 높은 - 부분에 집중할 수 있게 하죠. MoE에서 ‘라우터’는 특정한 정보, 작업을 처리할 전문가(들)를 결정하는 메커니즘인데, 가장 적합한 전문가에게 데이터를 전달해서 각 작업이 모델의 가장 적합한 부분에 의해서 처리되도록 하는 것이죠. 자, 그리고 2024년 8월, 바로 며칠 전 가장 따끈따끈한 신상 모델이 출시되었는데요. 그리고 2024년 3월 말, DeepSeek는 비전 모델에 도전해서 고품질의 비전-언어 이해를 하는 모델 DeepSeek-VL을 출시했습니다. 자, 이제 DeepSeek-V2의 장점, 그리고 남아있는 한계들을 알아보죠. 자, 이제 이 글에서 다룰 마지막 모델, DeepSeek-Coder-V2를 살펴볼까요? 자, 이렇게 창업한지 겨우 반년 남짓한 기간동안 스타트업 DeepSeek가 숨가쁘게 달려온 모델 개발, 출시, 개선의 역사(?)를 흝어봤는데요. 거의 한 달에 한 번 꼴로 새로운 모델 아니면 메이저 업그레이드를 출시한 셈이니, 정말 놀라운 속도라고 할 수 있습니다. 조금만 더 이야기해 보면, 어텐션의 기본 아이디어가 ‘디코더가 출력 단어를 예측하는 각 시점마다 인코더에서의 전체 입력을 다시 한 번 참고하는 건데, 이 때 모든 입력 단어를 동일한 비중으로 고려하지 않고 해당 시점에서 예측해야 할 단어와 관련있는 입력 단어 부분에 더 집중하겠다’는 겁니다. 이제 이 최신 모델들의 기반이 된 혁신적인 아키텍처를 한 번 살펴볼까요? DeepSeek-V2는 위에서 설명한 혁신적인 MoE 기법과 더불어 DeepSeek 연구진이 고안한 MLA (Multi-Head Latent Attention)라는 구조를 결합한 트랜스포머 아키텍처를 사용하는 최첨단 언어 모델입니다. DeepSeek Coder는 Llama 2의 아키텍처를 기본으로 하지만, 트레이닝 데이터 준비, 파라미터 설정을 포함해서 처음부터 별도로 구축한 모델로, ‘완전한 오픈소스’로서 모든 방식의 상업적 이용까지 가능한 모델입니다.
바로 이어서 2024년 2월, 파라미터 7B개의 전문화 모델, DeepSeekMath를 출시했습니다. 바로 직후인 2023년 11월 29일, DeepSeek LLM 모델을 발표했는데, 이 모델을 ‘차세대의 오픈소스 LLM’이라고 불렀습니다. 대부분의 오픈소스 비전-언어 모델이 ‘Instruction Tuning’에 집중하는 것과 달리, 시각-언어데이터를 활용해서 Pretraining (사전 훈련)에 더 많은 자원을 투입하고, 고해상도/저해상도 이미지를 처리하는 두 개의 비전 인코더를 사용하는 하이브리드 비전 인코더 (Hybrid Vision Encoder) 구조를 도입해서 성능과 효율성의 차별화를 꾀했습니다. 이 Lean 4 환경에서 각종 정리의 증명을 하는데 사용할 수 있는 최신 오픈소스 모델이 DeepSeek-Prover-V1.5입니다. 공유 전문가가 있다면, 모델이 구조 상의 중복성을 줄일 수 있고 동일한 정보를 여러 곳에 저장할 필요가 없어지게 되죠.
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