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인터랙티브 도식 랩

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계산 그래프 & 텐서 데이터플로우 엔진

계산 그래프 & 텐서 데이터플로우 엔진

Attention Is All You Need (Vaswani et al., 2017)

트랜스포머 스케일드 닷 프로덕트 어텐션

토큰 간 의미론적 유사도(QKTQ K^T)를 계산하고 Value 표현에 소프트맥스 가중치를 적용

시퀀스 길이 (NN)512
64512 (Default)2048
헤드 차원 (dkd_k)64
3264 (Default)256
대상 수학 수식 및 현재 연산 항Step 1 / 5
Attention(Q,K,V)=softmax(QKTdk)V\text{Attention}(Q, K, V) = \text{softmax}\left(\frac{Q K^T}{\sqrt{d_k}}\right) V
Key 행렬 전치

내적 계산을 위해 [N×dkN \times d_k] 크기의 Key 행렬을 [dk×Nd_k \times N] 크기로 전치

현재 단계 연산식
KT=Transpose(K)K^T = \text{Transpose}(K)
KK
[512×64][512 \times 64]
512 Rows × 64 Cols
transpose0 FLOPs (IO/Reshape)
KTK_T
[64×512][64 \times 512]
KTK^T [dk×Nd_k \times N]
총 하드웨어 연산량:68.16 MFLOPs
Output:[512×64][512 \times 64]

핵심 아키텍처 및 하드웨어 명세

정의

딥러닝 모델의 복합 수학 수식을 방향성 비순환 그래프(DAG)로 추상화하여, 텐서를 데이터 흐름 엣지로 연결하고 연산자 간의 자동 미분(Autograd) 의존성을 추적하는 계산 모델.

핵심 동작 원리
  • •노드(연산자)와 엣지(텐서) 분해: 행렬곱, 소프트맥스, 정규화 등 원시 연산 단위로 분기
  • •역전파 의존성 추적: 순전파 시 중간 활성화 텐서를 보존하여 연쇄 법칙(Chain Rule) 기반 그래디언트 경로 형성
한계 및 단점
  • •동적 제어 흐름(If-Else, 가변 루프) 포함 시 정적 그래프 최적화(Static JIT) 적용 제한
비교

단순 텍스트 수식과 달리 연산 간의 독립성을 명시하므로 하드웨어 컴파일러(XLA, TensorRT)가 자동 병렬화를 수행할 수 있음.