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믹스트랄
믹스트랄(Mixtral)은 프랑스의 스타트업 미스트랄 AI(Mistral AI)에서 개발한 대형언어모델이다.
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개요
믹스트랄은 미스트랄 AI에서 개발한 최신 언어 모델로, 주로 챗봇 응답 생성, 코드 작성, 논리 문제 해결 등 다양한 작업을 수행할 수 있는 대형 언어 모델이다. 미스트랄 AI는 특히 공개된 모델 가중치를 사용하는 점에서 많은 사용자와 개발자들의 주목을 받고 있다. 믹스트랄은 '혼합 전문가 모델' 구조를 채택하여 각 작업에 필요한 전문가 모듈을 활용하는 방식으로 효율성을 높였으며, 이 덕분에 모델의 추론 속도와 성능이 다른 대형 언어 모델에 비해 뛰어난 성과를 보이고 있다.
믹스트랄의 개발 과정에서 미스트랄 AI는 이전 언어 모델 연구의 핵심 개념인 스케일링 법칙을 최적화하여, 컴퓨팅 자원을 보다 효율적으로 사용하면서도 성능을 극대화하도록 했다. 이는 모델 크기와 학습 데이터 양의 증가가 컴퓨팅 자원에 비례하여 증가해야 한다는 원칙에 기초하며, 이를 통해 높은 추론 성능을 유지하면서도 경량화된 모델을 구현할 수 있었다. 이러한 접근은 특히 비용 절감과 빠른 응답 시간을 추구하는 기업이나 연구자에게 유용하다.
또한 믹스트랄 모델은 라마 2와 같은 모델보다 더 우수한 성능을 보이며, 사용자는 미스트랄 AI의 오픈 소스를 활용하여 필요한 기능을 추가하거나 맞춤형으로 조정할 수 있다. 미스트랄 AI는 믹스트랄의 가중치를 공개하여 허깅페이스와 같은 플랫폼에서 누구나 사용할 수 있게 하였고, 이러한 개방성은 AI 커뮤니티 내에서 큰 호응을 얻고 있다.
버전
믹스트랄 8x7B
믹스트랄 8x7B(Mixtral 8x7B)는 2023년 12월에 발표된, 효율적인 구조와 성능을 목표로 설계된 소형 언어 모델이다. 이 모델은 2023년 9월에 출시된 미스트랄 7B를 기반으로 개발되었으며, 오픈소스 대형 언어 모델로 GPT-4와 유사한 구조를 채택했다. 특히 전문가 혼합(Mixture of Experts, MoE) 접근 방식을 활용하여 효율성과 처리 속도를 크게 향상시켰다. MoE는 AI 모델이 질문에 따라 필요한 소규모 전문가 모듈(Expert)을 활성화하여 답변을 생성하도록 하여, 전체 모델을 가동하는 대신 필요한 전문가 모델만 작동함으로써 비용 절감과 성능 최적화를 이룰 수 있다.
이 모델은 GPT-4의 원리에서 영감을 받아 70억 개의 매개변수를 가진 8개의 전문가 모델로 구성되었으며, 각 질문마다 두 개의 전문가 모델을 활성화하여 응답을 생성한다. 이를 통해 더 높은 효율을 제공하고 GPT-4 대비 모델당 매개변수가 24배 적어 상대적으로 가벼운 모델임에도 우수한 성능을 유지할 수 있다. 이 외에도 32K의 컨텍스트 창을 제공하여 대용량 입력 데이터도 문제없이 처리할 수 있으며, 고급 서버와 엣지 장치 모두에서 유연하게 적용이 가능하다. 믹스트랄 8x7B는 실행에 80GB의 GPU 두 대 또는 40GB GPU 네 대가 필요해 비교적 적은 자원으로 고성능 AI를 구현할 수 있다.[1]
믹스트랄 8x22B
믹스트랄 8x22B(Mixtral 8x22B)는 2024년 4월에 발표된 최신 대형 언어 모델로, 공개된 오픈소스 모델 중 가장 뛰어난 성능을 자랑한다. 메타의 라마(LLaMA) 2 70B와 오픈AI의 GPT-3.5와 비견되는 성능을 갖췄으며, 최대 6만 5천 개의 토큰을 지원하는 넓은 컨텍스트 창과 1760억 개의 매개변수를 제공하여 복잡한 작업을 손쉽게 수행할 수 있다. 아파치 2.0 라이선스로 무료로 제공되며, 이를 통해 기업과 개발자는 상업적으로 활용 가능하다.
믹스트랄 8x22B 또한 8x7B와 유사하게 '희소 전문가 혼합'(Sparse Mixture of Experts, SMoE) 접근 방식을 사용해 실행 효율을 크게 높였다. 이 접근 방식은 생물학, 수학, 물리학 등 특정 영역에 특화된 소규모 전문가 모듈들로 모델을 구성하여, 요청에 따라 관련된 전문가만 활성화함으로써 최적의 자원을 사용한다. 220억 매개변수를 가진 전문가 모델 8개로 구성된 믹스트랄 8x22B는 토큰당 두 개의 전문가 모듈을 활성화하여, 44B 모델과 유사한 속도로 데이터를 처리할 수 있다. 현재 믹스트랄 8x22B는 미스트랄 AI의 X(구 트위터)를 통해 토렌트 링크로 제공되며, 허깅페이스와 투게더 AI 플랫폼을 통해 학습과 배포에도 활용할 수 있다.[2]
특징
- 효율성 높은 MoE 접근 방식
믹스트랄의 MoE 방식은 다양한 전문가 모듈로 구성된 특화된 작은 모델들을 필요에 따라 활성화함으로써, 전체 모델을 모두 작동시키는 대신 효율적으로 질문에 답하도록 설계되었다. MoE는 AI 모델이 각 분야에 따라 고도로 정교한 답변을 제공할 수 있게 하고, 이를 통해 계산 비용과 처리 시간을 크게 줄인다.
- 토큰당 활성화 가능한 전문가 수
믹스트랄 모델은 질문마다 두 개의 전문가 모델을 활성화하여 응답을 생성한다. 이를 통해 효율적으로 자원을 사용할 수 있고, 특히 복잡한 데이터를 처리할 때 필요한 자원의 부담을 크게 줄일 수 있다. 예를 들어, 믹스트랄 8x22B 모델은 220억 개의 매개변수를 가진 전문가 모델 8개로 구성되었고, 실제로 사용 시 토큰당 두 개의 전문가 모델만 활성화하여 보다 빠르게 처리한다.
- 대규모 컨텍스트 창 제공
믹스트랄 모델은 최대 6만 5천 개의 토큰 컨텍스트 창을 지원하여, 다양한 복잡한 작업을 한 번에 처리할 수 있다. 이 기능 덕분에 대용량의 텍스트 데이터를 한 번에 다룰 수 있어 긴 대화나 복잡한 문서 분석에도 적합하다.
- 오픈소스 및 상업적 사용 가능
믹스트랄은 오픈소스로 제공되며, 아파치 2.0 라이선스를 통해 상업적 사용이 가능하다. 이는 기업이나 개발자들이 믹스트랄을 자유롭게 커스터마이즈하거나 응용 프로그램에 통합할 수 있도록 지원해, 활용 범위를 넓히는 데 큰 기여를 한다.
- 유연한 사용 환경
믹스트랄은 고사양 GPU가 필요한 대규모 서버 환경뿐 아니라 엣지 컴퓨팅 환경에서도 적용할 수 있는 유연성을 제공한다. 예를 들어, 믹스트랄 8x7B 모델은 80GB의 GPU 두 대나 40GB의 GPU 네 대가 필요하여 비교적 적은 자원으로도 실행 가능하다.
비교
- 모델 아키텍처와 구조
- 믹스트랄은 MoE 방식을 사용하여 여러 전문 모델을 분할하고, 각 전문 모델이 분야별 질문에 대해 독립적으로 응답할 수 있게 한다. 예를 들어 믹스트랄 8x7B 모델은 8개의 전문 모델로 구성되어 있으며, 각 질문에 따라 2개가 활성화된다. 이를 통해 필요한 계산 비용을 절감하면서도 다양한 분야의 고급 질문에 대응할 수 있다.
- 라마는 메타가 공개한 대형 언어 모델로, 특히 대규모 매개변수를 바탕으로 뛰어난 텍스트 생성 능력을 갖추고 있다. 라마는 확장성이 뛰어난 아키텍처를 지니고 있어 연구 및 상업적 용도로도 쉽게 사용할 수 있다.
- GPT-3.5는 오픈AI가 개발한 GPT-4 이전 세대의 모델로, 높은 수준의 텍스트 생성과 언어 이해 능력을 갖추고 있다. GPT-3.5는 단일 모델 구조로 설계되어 있으며, 컨텍스트 이해와 자연스러운 문맥 생성에서 매우 강력한 성능을 발휘한다.
- 성능과 효율성
- 믹스트랄의 MoE 구조는 모델의 효율성을 높여주는 핵심 요소로, 전체 모델의 매개변수를 사용하지 않고 필요한 전문가 모델만 작동시킨다. 이는 특히 고성능 AI 모델을 요구하는 상황에서 비용과 자원 절약에 유리하다. 8x22B 모델은 1760억 개의 매개변수를 지니지만 토큰당 2개의 전문가 모델만 활성화되므로 실행 비용과 시간을 크게 줄인다.
- 라마는 매개변수 130억 개와 650억 개의 대형 모델을 포함한 여러 버전을 제공하며, 적은 자원으로도 고성능을 발휘하도록 설계되었다. 특히 라마는 확장성이 뛰어나며, 다양한 연구 및 상업적 목적으로 활용할 수 있어 다양한 실험에 적합하다.
- GPT-3.5는 대규모 데이터에 기반하여 학습된 모델로, 단일 아키텍처로 많은 언어적 문제를 해결할 수 있지만, 필요에 따라 전문가 모델을 선택해 사용하는 믹스트랄의 효율성에는 미치지 못한다. 다만 컨텍스트 이해 능력과 텍스트 생성에서의 일관성 측면에서는 뛰어난 성능을 보여준다.
- 상업적 사용과 오픈소스 접근성
- 믹스트랄은 아파치 2.0 라이선스로 제공되어 상업적 목적으로도 무료 사용이 가능하다. 믹스트랄 모델은 오픈소스 커뮤니티에서 자유롭게 접근할 수 있어 커스터마이징과 특정 연구에 적합하다.
- 메타의 라마 모델 역시 연구 목적과 상업적 사용을 위한 오픈소스로 공개되었으며, 이에 따라 대규모 커뮤니티에서 다양한 용도로 활용되고 있다.
- GPT-3.5는 오픈AI의 상업적 API를 통해 접근할 수 있지만, 완전한 오픈소스 모델은 아니다. 이에 따라 특정 연구나 실험 목적의 커스터마이징이 제한될 수 있다.
- 활용 분야와 적용 가능성
- 믹스트랄의 MoE 접근 방식 덕분에 다목적 AI 시스템이나 특정 산업 분야에 특화된 응용 프로그램에 적합하다. 특히 고효율 AI가 필요한 엣지 환경이나 연구 용도로 많이 사용된다.
- 라마는 학술 연구와 상업적 AI 애플리케이션 모두에서 널리 활용될 수 있으며, 특히 라마 2 모델의 경우 성능이 높은 AI 연구에 사용된다.
- GPT-3.5는 텍스트 생성, 챗봇, 언어 분석 등의 다양한 상업적 응용 프로그램에서 많이 사용된다. 언어와 문맥 이해에 강점이 있어 고객 서비스, 마케팅, 컨텐츠 생성 등에도 적합하다.
요약하면, 믹스트랄은 고효율을 위한 MoE 구조로 비용과 자원을 절감하면서도 다양한 환경에서 유연하게 활용될 수 있고, 라마는 확장성과 접근성에서 강점이 있어 연구와 상업적 사용에 적합하다. 반면, GPT-3.5는 높은 성능의 언어 생성 능력을 갖추고 있어 고객 응대, 텍스트 분석 등 실용적 응용에 특화된 면모를 보인다.
각주
- ↑ 박찬 기자, 〈미스트랄, GPT-4의 'MoE' 방식 도입한 ‘믹스트랄 8x7B’ 공개〉, 《AI타임스》, 2023-12-11
- ↑ 박찬 기자, 〈미스트랄 AI, '믹스트랄'보다 4배 커진 SMoE 모델 출시〉, 《AI타임스》, 2024-04-11
참고자료
- 박찬 기자, 〈미스트랄, GPT-4의 'MoE' 방식 도입한 ‘믹스트랄 8x7B’ 공개〉, 《AI타임스》, 2023-12-11
- 박찬 기자, 〈미스트랄 AI, '믹스트랄'보다 4배 커진 SMoE 모델 출시〉, 《AI타임스》, 2024-04-11
같이 보기
