DeepSeekMoE 아키텍처는 DeepSeek의 가장 강력한 모델이라고 할 수 있는 DeepSeek V2와 DeepSeek-Coder-V2을 구현하는데 기초가 되는 아키텍처입니다. ‘공유 전문가’는 위에 설명한 라우터의 결정에 상관없이 ‘항상 활성화’되는 특정한 전문가를 말하는데요, 여러 가지의 작업에 필요할 수 있는 ‘공통 지식’을 처리합니다. 이런 방식으로 코딩 작업에 있어서 개발자가 선호하는 방식에 더 정교하게 맞추어 작업할 수 있습니다. 모든 태스크를 대상으로 전체 2,360억개의 파라미터를 다 사용하는 대신에, DeepSeek-V2는 작업에 따라서 일부 (210억 개)의 파라미터만 활성화해서 사용합니다. 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. 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. 이렇게 하면, 모델이 데이터의 다양한 측면을 좀 더 효과적으로 처리할 수 있어서, 대규모 작업의 효율성, 확장성이 개선되죠. ‘코드 편집’ 능력에서는 DeepSeek-Coder-V2 0724 모델이 최신의 GPT-4o 모델과 동등하고 Claude-3.5-Sonnet의 77.4%에만 살짝 뒤지는 72.9%를 기록했습니다. DeepSeek-Coder-V2 모델은 컴파일러와 테스트 케이스의 피드백을 활용하는 GRPO (Group Relative Policy Optimization), 코더를 파인튜닝하는 학습된 리워드 모델 등을 포함해서 ‘정교한 강화학습’ 기법을 활용합니다. 어쨌든 범용의 코딩 프로젝트에 활용하기에 최적의 모델 후보 중 하나임에는 분명해 보입니다.
수학과 코딩 벤치마크에서 DeepSeek-Coder-V2의 성능. DeepSeek-Coder-V2 모델은 수학과 코딩 작업에서 대부분의 모델을 능가하는 성능을 보여주는데, Qwen이나 Moonshot 같은 중국계 모델들도 크게 앞섭니다. DeepSeekMoE는 LLM이 복잡한 작업을 더 잘 처리할 수 있도록 위와 같은 문제를 개선하는 방향으로 설계된 MoE의 고도화된 버전이라고 할 수 있습니다. 이전 버전인 DeepSeek-Coder의 메이저 업그레이드 버전이라고 할 수 있는 DeepSeek-Coder-V2는 이전 버전 대비 더 광범위한 트레이닝 데이터를 사용해서 훈련했고, ‘Fill-In-The-Middle’이라든가 ‘강화학습’ 같은 기법을 결합해서 사이즈는 크지만 높은 효율을 보여주고, 컨텍스트도 더 잘 다루는 모델입니다. 하지만 곧 ‘벤치마크’가 목적이 아니라 ‘근본적인 도전 과제’를 해결하겠다는 방향으로 전환했고, 이 결정이 결실을 맺어 현재 DeepSeek LLM, DeepSeekMoE, DeepSeekMath, DeepSeek-VL, DeepSeek-V2, DeepSeek-Coder-V2, DeepSeek-Prover-V1.5 등 다양한 용도에 활용할 수 있는 최고 수준의 모델들을 빠르게 연이어 출시했습니다. 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? 예를 들어 중간에 누락된 코드가 있는 경우, 이 모델은 주변의 코드를 기반으로 어떤 내용이 빈 곳에 들어가야 하는지 예측할 수 있습니다.
과연 DeepSeekMoE는 거대언어모델의 어떤 문제, 어떤 한계를 해결하도록 설계된 걸까요? DeepSeekMoE는 각 전문가를 더 작고, 더 집중된 기능을 하는 부분들로 세분화합니다. 이런 두 가지의 기법을 기반으로, DeepSeekMoE는 모델의 효율성을 한층 개선, 특히 대규모의 데이터셋을 처리할 때 다른 MoE 모델보다도 더 좋은 성능을 달성할 수 있습니다. 먼저 기본적인 MoE (Mixture of Experts) 아키텍처를 생각해 보죠. 1: MoE (Mixture of Experts) 아키텍처란 무엇인가? 기존의 MoE 아키텍처는 게이팅 메커니즘 (Sparse Gating)을 사용해서 각각의 입력에 가장 관련성이 높은 전문가 모델을 선택하는 방식으로 여러 전문가 모델 간에 작업을 분할합니다. 자, 지금까지 고도화된 오픈소스 생성형 AI 모델을 만들어가는 DeepSeek의 접근 방법과 그 대표적인 모델들을 살펴봤는데요. 이 Lean four 환경에서 각종 정리의 증명을 하는데 사용할 수 있는 최신 오픈소스 모델이 DeepSeek-Prover-V1.5입니다. 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. DeepSeek-Coder-V2는 컨텍스트 길이를 16,000개에서 128,000개로 확장, 훨씬 더 크고 복잡한 프로젝트도 작업할 수 있습니다 - 즉, 더 광범위한 코드 베이스를 더 잘 이해하고 관리할 수 있습니다. DeepSeek-Coder-V2는 이전 버전 모델에 비교해서 6조 개의 토큰을 추가해서 트레이닝 데이터를 대폭 확충, 총 10조 2천억 개의 토큰으로 학습했습니다.
DeepSeek-Coder-V2는 총 338개의 프로그래밍 언어를 지원합니다. 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 연구진이 고안한 이런 독자적이고 혁신적인 접근법들을 결합해서, deepseek (linked here)-V2가 다른 오픈소스 모델들을 앞서는 높은 성능과 효율성을 달성할 수 있게 되었습니다. 이제 이 최신 모델들의 기반이 된 혁신적인 아키텍처를 한 번 살펴볼까요? 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. 자, 이제 DeepSeek-V2의 장점, 그리고 남아있는 한계들을 알아보죠. 특히, DeepSeek만의 독자적인 MoE 아키텍처, 그리고 어텐션 메커니즘의 변형 MLA (Multi-Head Latent Attention)를 고안해서 LLM을 더 다양하게, 비용 효율적인 구조로 만들어서 좋은 성능을 보여주도록 만든 점이 아주 흥미로웠습니다. 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. 소스 코드 60%, 수학 코퍼스 (말뭉치) 10%, 자연어 30%의 비중으로 학습했는데, 약 1조 2천억 개의 코드 토큰은 깃허브와 CommonCrawl로부터 수집했다고 합니다. 위에서 ‘DeepSeek-Coder-V2가 코딩과 수학 분야에서 GPT4-Turbo를 능가한 최초의 오픈소스 모델’이라고 말씀드렸는데요.
