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AI 技术在这里慢慢讲:值得推导的题,就从一篇论文或一手材料推到工程含义;当下最热的题,就拆开讲清它是什么、为什么现在火、对开发者意味着什么;容易混淆的概念,就回到原点讲明白。文章均为本站原创撰稿,力争每个数字与结论都可回溯核验。
把 25 万 token 的序列切到 8 张卡上,为什么注意力不会白拿 8 倍速:环形注意力的通信账、因果三角与负载不均
主题:长上下文训练里的序列并行(Ring Attention / Striped Attention / DeepSpeed-Ulysses / USP)。口径声明:本文的通信与强度推导针对 bf16、非因果注意力前向、完整 KV 环传的 Ring 算例;算例固定 S=262,144 token(=256×1024,标题「约 25 万」是近似称呼,不等于字数),并行度 N=8、查询头 32、KV 头 8(GQA 4:1)、批 1、单层,带宽按 A100 单向 NVLink 300 GB/s 计。核心机制:固定并行度下,每台设备的计算量按 S² 增长、接收量按 S 线性增长,两者之比(算术强度)约等于「查询头与 KV 头之比 × S ÷(N−1)」;逐块重叠要用的则是单步强度,约为它的 N/(N−1) 分之一。关键陷阱:因果掩码在「连续等长分片、对角块按整块计」的示意模型下给出 1:2:3:4 的工作量分布,最慢一台决定整步耗时,示意利用率 (N+1)/2N(N=8 时 56.3%;若对角块只算下三角则 53.3%)——这是按块对计数的示意值,不是实测 MFU。Striped Attention 论文在因果训练中相对原始 Ring Attention 报告 256k token 下最高 1.45 倍端到端吞吐,不是本文八卡算例的实测结果。证据边界:只读公开论文摘要,所有显存、通信、时间数字均为本文按公开公式代入公开规格的推导值,未在真实集群实测。
377 个结论、721 篇稿件、其中 300 篇附 Lean 形式化(占当时 719 篇的 41.7%):一次「AI 数学」发布里,验证究竟验证了什么
主题:OpenAI 2026-10-06 一次性公开的机器撰写数学稿件。核心区分:宣称的结论数(377)、结果族数(372→373)、稿件数(722→719→721)、被 Lean 形式化的稿件数(300,占 719 篇的 41.7%)是四个不同分母的量,混用会直接算错「验证覆盖」。关键机制:形式化只保证「代码里的那个命题」被内核接受,不保证它与英文原文说的是同一件事;依赖图会把一个符号错放大成三篇撤稿。证据边界:本文只读了公开仓库、官方博客、独立第三方审计预印本与媒体报道,未编译 Lean、未逐篇阅读稿件、未复核任何具体定理。
同样是 16 位,fp16 与 bf16 的溢出风险为什么不同:从表示范围、舍入间距到 fp8 的分块缩放
主题:同样是 16 位,fp16 与 bf16 把比特切给了不同的用途——一个优先细刻度,一个优先大范围。核心区分:fp16 的主要风险是表示范围不足,梯度很小的场景通常要配 fp32 主权重与 loss scaling;bf16 的主要限制是尾数位数少、刻度较粗。证据边界:文中含一个 CPU 上的 numpy 顺序点积演示,未做 GPU 训练、量化或端到端精度实测;引用的一手论文与厂商文档按其自身口径转述。
厂商在合成负载上把 124B MoE 的解码从 36 提到 103 tok/s:DGX Spark 三招拆解,以及那个会静默让服务变慢的回退(NVIDIA 官方报告解读)
NVIDIA 官方技术博客(2026-10-27)报告:在单台 DGX Spark(128 GB 统一内存、标称内存带宽 273 GB/s)上以单请求小批方式跑 Inclusion AI 的 Ling-3.0-flash(124B 总参、每 token 激活 5.1B),用 Humming MXFP4 MoE 内核、在线 FP8 输出层量化、模型内置 NEXTN 多 token 预测三招,把厂商合成负载(32K 输入 / 2K 输出、贪心解码、厂商口径)的解码吞吐从 36.09 提到 102.88 tok/s(+185.1%); GSM8K 数学应用题测试集(Cobbe 等,2021)全部 1319 题上为 37.81→53.89 tok/s(+42.5%),准确率 96.89%→96.82%(厂商称未见到统计上可检出的差异)。 本文给出一个简化的每 token 权重读取估计(激活参数全按 4 bit、不含 KV、不含量化元数据、不含未被量化的混合精度部分、输出层单列,约 3.36 GB),并按「估算读量 ÷ 厂商报告的 TPOT」反推等效带宽 121 GB/s、为标称的 44%——这是等效指标,不是总线计数器实测; 无法归因的差额在文中保留为未解项。本文没有任何独立实测。
GPU 做 prefill、NPU 做 decode:HAWK 如何让跨架构 KV 搬运接近 GPU 直连,在线服务输出吞吐差最高 7.88%(arXiv 2610.29873v2 精读)
把 prefill 交给 GPU、把 decode 交给 NPU,这套异构拆分卡在一个具体动作上:KV 缓存要从 GPU 显存搬到 NPU 内存。韩国电子通信研究院(ETRI)与佐治亚理工的 HAWK(arXiv:2610.29873;v1 2026-10-21、v2 2026-10-23,下文「论文」均指 v2 正文)用共享的 Linux RDMA 栈,加上「按目标布局分配 NPU 侧缓冲区」与「把布局变换拆两段、让传输顺手完成对齐」,在 4 张 A100 PCIe 40 GB 与 4 张 Tenstorrent p150a 加速卡组成的商用系统上,让这一路搬运的延迟接近 GPU 到 GPU 直连(本文按论文 Figure 9 归一化读数反算,1280 MB 处约 0.6%)。本文区分三个不可直接混用的能效口径:kernel 算力能效(TFLOPS 每 ASIC kW)、decode 相位能效(输出 token/s 每 decode 设备 ASIC kW)、全服务设备能效(输出 token/s 每 prefill 与 decode 全部设备 ASIC kW)。按论文 v2 正文口径、以 GG-Direct(GPU 到 GPU、RDMA 直连)为基线,在相同 90% SLO 达成条件下,Llama 3.1 70B 的输出吞吐分别比基线低 0.48%(Chatbot)与 7.88%(Summarization);全服务设备能效为基线的 1.26 倍与 1.15 倍;按论文所列设备价格计算的成本效率为基线的 2.03 倍与 1.88 倍(不等于服务器整机墙电功耗口径)。截至本文 2026-10-29 核验,arXiv 摘要页仍显示 v1 的 1.72 倍成本效率,与 v2 正文的 2.03 倍冲突。所有数字均为论文口径转述,本文没有实测。
8 卡 TP 下的 KV 缓存里只有 12.5% 是唯一数据:UlaCache 用一张逻辑地址表,把稀疏读取、TP 复制与 GPU/CPU 分层收进同一个地址空间(arXiv 2610.29820 精读)
稀疏注意力把每步要读的 KV 从「全长」降到「几千条」,但没有降低必须留下的历史量;容量又直接决定能同时解码多少请求。Scitix.AI 的 UlaCache(arXiv 2610.29820v1,2026-10-21 提交,cs.DC)给出的办法是给每个 KV 条目发一个稳定的逻辑地址,让数据在 GPU 池、同组其它卡与 CPU 池之间随便搬而引用不变。论文自己给的三个动机数字是:8 卡 TP 下历史分配只有 12.5% 是唯一数据(论文 Figure 2a,MLA 复制)、HiSparse 方案 53.3M 个物理槽只装 30.0M 个唯一历史位置(论文 Figure 2b)、固定每请求配额的影响是:8×B300、DP、开投机解码、BS1 时,HiSparse 的 TPOT 比 GPU 常驻的 SGLang 高 23.5%(论文 §2.2.2)。开启投机解码、GPU 与 CPU 预算对齐时,论文报告峰值解码吞吐相对 HiSparse 为 1.16 倍(DP)与 1.70 倍(TP)于 8×H200,1.73 倍(DP)与 2.51 倍(TP)于 8×B300。本文没有复现实验,所有性能数字都是论文口径的转述,机制推导与容量换算为本文自行推导。
只换后训练、不动权重结构,3T 级模型为什么能把分数整体抬高一档:Kimi K3.1 Pro 的 65.7%、1.40 TB 与那笔几乎没变的推理账单
官方博客(2026-10-23)把 Kimi K3.1 Pro 定义为 Kimi K3 的后训练版本,并给出 Terminal-Bench 4.0 65.7% 的分数(对比表里 GPT-6 Astra 58.2%、Claude Opus 5.5 66.4%;对照分取自各家博客或官方榜单最大值,不是同一场评测)。本文把两件事分开算:能力侧,后训练算力与联合 RL 如何在分数、幻觉率、金融表格上同时抬升;成本侧按官方已公开的 K3 权重口径算(2.8T 总参数、104B 激活、93 层里 69 层线性注意力——K3 口径,K3.1 Pro 参数表官方未公布):理想 4 bit 下权重体积下界约 1.40 TB(含微缩放开销约 1.49 TB,本文推导),1M 上下文只有 24 层在长 KV(BF16 约 29 GB/序列,本文推导)。Highspeed 的 2–3 倍速是厂商口径,本文未独立复测。
19.5 GB 的模型装进 24 GB 的机器,为什么论文实测反而快了五倍:Edge0 把 MoE 专家权重放回 SSD,用「预测即路由」抢出一个 token 的时间
论文实测(arXiv:2609.18063,Mac mini M4 Pro 24 GB,单流解码、短上下文)报告了一组反直觉的数字:一个 35B 级 MoE(基座 Qwen3.6-35B-A3B,发布档路由宽度 K=4)的 4-bit 权重文件是 19.5 GB——这是磁盘上的 int4 checkpoint,不是内存占用;把这 19.5 GB 全驻留内存时解码 3.9 tok/s、全驻留权重内存 18.2 GiB;而 Edge0 让专家权重留在 SSD 上按需流入,解码 20.4 tok/s,峰值活跃内存(MLX 分配器峰值,不等于进程 RSS)2.9 GiB。它用的不是纯搬运:预测路由与恢复适配器把模型的计算路径也换掉了。代价是每步都要等磁盘,它靠「预测即路由」抢出一个 token——部分层设置预测头,用第 N 层在 token t 的隐藏态预测第 N+1 层在 token t+1 的专家集合。本文把参数账、时间账、量化账和它没解决的三件事逐项算清:论文实测值可追溯,本文推导值列出假设与中间值。
同一段长 prompt,为什么第二次调用「理论上」可以快约二十倍:前缀缓存到底存了什么、又省掉了哪一段算力
把「前缀缓存(prefix caching)」讲成一本可以手算的账。一次 4,200 token 的输入里,前 4,000 token 是每次都一样的系统提示与文档,后 200 token 才是这次真正的问题。按 Llama-3 系列公开 config 现算,BF16 口径下每 token 的 KV 体积约 128 KiB(8B)与 320 KiB(70B),4,000 token 的前缀分别驻留约 500 MiB 与 1.22 GiB。在「prefill 是算力瓶颈、且只计线性层」的简化模型里,命中后 prefill 的线性层浮点运算只剩 4.76%,对应约 21 倍;若再计入约 30 毫秒的非 prefill 开销(示意值),这场收益会摊薄成 5.2 倍(8B)与 15 倍(70B)。全文毫秒数都是估算、不是实测,口径与假设都在文内写明。
一次 decode 步的逐周期账:单颗 LPU 跑一层 FFN 时,算力、SRAM 带宽与静态排程到底谁卡住谁
以 Groq 第一代 TSP 论文的每周期参数估算:一层 Llama-3-8B FFN(1.762 亿个 int8 权重)、批 1 时,算力下界约 430 个周期;按双向流寄存器的理论峰值,权重搬运下界约 8,602 个周期,后者为前者的 20 倍。文中推出这台机器的算术强度平衡点 40 ops/字节与平衡批大小 20 条,并说明三点:芯片里最窄的一段是 SRAM 到 MXM 的流寄存器通路(每周期 20,480 字节),MXM 只能装 409,600 个权重所以必须分块重搬,静态排程把「每一个错位」都变成编译器必须满足的逐周期对齐约束。以上均为理想下界(批内权重只搬一次、搬运与计算理想重叠、不计其他流量与启动收尾),不是实测延迟。
为什么 GPU 利用率显示 100%、推理还是慢:用算术强度与 Roofline 看清 prefill 和 decode 是两台不同的机器
把「大模型推理为什么慢」讲成一条可手算的账:算术强度(每搬 1 字节能算多少次浮点)决定你是撞「带宽墙」还是撞「算力墙」。本文按官方规格现算脊点——A100 80GB SXM 约 153 FLOP/字节、H100 SXM 稠密约 295 FLOP/字节(带稀疏 1,979 TFLOPS 口径下约 591),并推出两个结论:prefill 阶段的算术强度约等于输入长度,几百 token 以上就轻易越过脊点;decode 阶段的算术强度约等于并发批大小,7B 模型在 A100 80GB SXM 上要批到约 153 条(H100 稠密口径约 295)才可能变成算力瓶颈,而且这个数与模型规模无关。这也解释了为什么 70B 模型在 H100 上单条请求的理论天花板只有约 24 token/s,以及为什么 Databricks 在单张 A100 上的实测里,批大小从 1 加到 64 会让延迟涨 4 倍而吞吐涨 14 倍。
把专家并行从启动参数变成运行期资源:FastEEP 如何在不重建实例的前提下把 EP 从 4 改到 16
MoE 推理扩容的常规单位是「整个实例」,而一次冷启动的时间大头并不在搬模型权重:论文对 DeepSeek-V2-Lite 单 rank 的启动剖析显示,126 秒里有 36 秒花在 CUDA Graph 捕获、32 秒在算子编译、13 秒在通信域构造,权重加载只占 10 秒(本文据此算得时间占比 7.9%)。上海交大 IPADS 的 FastEEP(arXiv:2610.18451,2026-10-13 提交 v1)把一次 EP 变更拆成「可异步的准备」与「极短的提交」,用父通信域派生子组、CUDA 虚拟内存保留地址并释放物理页、影子 worker 协调休眠三条机制,在评测覆盖的多个变更方向与模型上把 EP 变更压到 4.2–13.4 秒;相对 vLLM Elastic EP 的 36.4–92.0 秒,几何平均快 7.0 倍(异步变体 9.3 倍),相对整实例重启的 126–293 秒,几何平均快 22.0 倍;在线零输出窗口从 31 秒 / 44 秒降到 4.2 秒 / 7.3 秒,稳态吞吐基本不变。约束是变更只能在启动时定下的最大拓扑内进行,且影子 worker 仍占进程与少量显存。
不跑 GPU 也能做容量规划:BLIS 把排队、批处理与 KV 缓存一起搬进 CPU 模拟器
给一个 LLM 服务选 GPU 数量、并行度和调度策略,传统做法是每种候选都在真机上压测一遍——论文中一组 H100 + Qwen3-14B、1 万请求的评估,单次就要 17 到 42 分钟的 GPU 集群时间。IBM Research 的 BLIS(arXiv:2610.14255,2026-10-09 提交,已被 ACM SIGMETRICS 2027 接收)换了条路:用一个只在 CPU 上跑的确定性离散事件模拟器(仿真运行阶段不用 GPU;延迟系数事先用 15 组真机实验全局拟合一次,此后复用),把准入、路由、调度、prefill/decode 执行、KV 缓存管理和抢占整条流水线都建模进去。结果是:在涵盖 6 个模型、3 种 GPU 的 36 组实验上,BLIS 的端到端延迟预测误差(先逐实验算百分比误差、再取中位数)为 6.7%,仿真运行比真实执行快约 200 倍;在 Llama-2-70B 的四工具对比搜索(420 个候选配置、以平均 TTFT ≤ 300 ms 为 SLO)中,它找到的 4 卡 H100 方案在真机上实测达标,而对比工具里 Vidur 的达标推荐要用 8 卡、AIConfigurator 需 6 卡才达标、LLM-Optimizer 的推荐在负载下严重过载不达标。更实在的是,两条完全在仿真里进化出来的服务策略已经合并进了开源平台 llm-d(截至 2026-10-20 仓库可见)。
为什么大模型会数不清「strawberry 里有几个 r」:把 BPE 分词从一次贪心合并讲到一张多语言账单
「strawberry 里有几个 r」这类问题曾让许多大模型翻车,原因很大程度在输入端:模型接收的不是逐字母的文本,而是分词器切好的 token(词块)编号——就像你隔着一板切好的豆腐去数整块豆腐里有几粒芝麻:芝麻并没有丢(token 可无损还原原文),但还原不在模型的计算路径里,你拿到的不是整块。本文用零基础的讲法把这件事讲透:BPE(字节对编码)如何从字符出发、每次贪心合并语料里出现次数最多的相邻对,一步步长出词表;字节级 BPE 如何用 256 个起始符号装下全世界所有文字;以及我们用 OpenAI 官方分词器 tiktoken 的 o200k_base 编码方案实测到的切分现场(strawberry 切成 st/raw/berry 三块、1234567 切成 123/456/7 三段,均为该方案下的实测;本文一组单句译文实测里,日语 token 数是英语的 2.18 倍,而 2023 年一项跨语言研究在其测试条件下报告的差异极值达 15 倍)。顺着机制你能自己推出三个后果:数不对字母、算不利索多位数、以及多语言文本的 token 账单差异。
1.05 万亿总参数、每个 token 只叫醒 52B 激活参数:Mistral Large 4「Le Chonk」把 MoE 的成本算术摆上了桌面
2026 年 10 月 6 日,Mistral 发布 Mistral Large 4(昵称 Le Chonk)公开预览:官方文档口径为 1.05T 总参数、52B 激活参数的 granular MoE,另有 1.6B 视觉编码器(与总参/激活参的包含关系官方未说明)与 1M token 上下文;据 The New Stack 报道权重将于 10 月 27 日以定制许可证放出(截至 2026-10-17 权重未放出)。先把两个最容易被混读的数字分清:1.05T 是「仓库里存多少参数」,52B 是「每个 token 实际叫醒多少参数」(约为总参数的 4.95%,本文据官方两个数字自行计算)——前者决定显存账单,后者决定每个 token 的参数相关计算量。本文把这场发布拆成可复算的算术:MoE 路由公式与负载均衡、FP8 精度下约 1.05TB 的权重显存(仅权重、不含 KV cache 等运行时开销,本文按参数量乘字节数估算)、定价页输入/输出原价每百万 token $1.36/$4.18 与促销价 $0.68/$2.09 两套口径(另有缓存输入档 $0.14/$0.07;促销价恰为原价五折,本文自行折算;价格均为 2026-10-17 读取)、官方 10 月 6 日稿披露的 3,000 块 GPU 每天约 330 亿 token 的 RL 后训练流水线(总产出按 GPU 数摊算约 127 token/s/GPU,非单卡推理实测,本文自行折算),并把官方成绩单与 Artificial Analysis 的独立复测(经 Tom's Hardware 报道)并排对照。文中官方数字、第三方数字与本文自算数字分别标注。
把 GPT-2 的训练租金估算从 4.3 万美元压到 40 美元:nanochat「time-to-GPT-2」排行榜背后的成本算术与工程堆栈
2019 年初 OpenAI 训练 GPT-2 最大 checkpoint 的账单,按当年 TPU v3 租价还原、且仅计加速器租金的口径估算约为 43,000 美元(32 块 × 168 小时 × 每小时 8 美元;Karpathy 讨论帖口径,非完整研发成本);2026 年 1 月,Karpathy 的 nanochat 在一台 8×H100 节点(按 README 约每小时 24 美元的同一时价口径折算)用 3.04 小时、约 73 美元达到同一 CORE 能力线(官方记录:4.33×10^19 FLOPs、10,949 秒纯训练时间、总参数约 13.8 亿),2026 年 3 月排行榜纪录压到 1.65 小时、约 40 美元。本文以 nanochat 仓库 README、dev/LEADERBOARD.md、speedrun.sh 与 Karpathy 的仓库讨论帖为一手材料,把这笔约 600 到 1000 倍(本文据上述租金估算自行计算的量级)下降拆成可复算的算术:官方公布的 d24 配置(ratio 12、约 87.6 亿 token)、基线约 50% 的 MFU(官方记录值 ÷ BF16 稠密峰值,本文估算)、以及排行榜每一行对应的优化(fp8、批量加大、换用 NVIDIA ClimbMix 数据、autoresearch 代理两轮迭代)。关键结论:从基线到纪录,越过 CORE 线所需 FLOPs 从 4.33×10^19 降到约 2.9×10^19(降约三分之一,本文按官方配置折算),MFU 同时从约 50% 升到约 61%(下限估算)——「算得更少」的贡献大于「算得更快」。文中官方数字、作者口径与本文自算数字分别标注。
温度、top-k、top-p、min-p 到底在改什么:把 LLM 采样从 softmax 到截断重归一化一步步讲清楚
很多人把「调温度」当成「调随机性」的旋钮,把 top-k / top-p / min-p 当成同类的「多还是少」旋钮,结果在 T=1.2 上配 top_p=0.95,又奇怪为什么输出忽而呆板忽而胡说。本文把这几个参数拆成两件事:温度只改分布的形状(把 logit 差值除以 T,等价于换一把量尺),而 top-k / top-p / min-p 只决定从形状里砍掉哪些候选,砍完还必须重新归一化。关键结论是三者与温度的关系完全不同:top-k 看名次、单独施加时对温度免疫(保留集合不随正温度变化,集合内的质量分布仍会变);top-p 看累积质量、与温度强耦合(本文构造的六候选例子、单独施加 top-p:同一个 top_p=0.9 在 T=0.3 时只留 2 个候选、在 T=3.0 时要留 5 个;这组 logits 是本文编的,非任何模型实测);min-p 看每个候选与最高分的相对差距(阈值 $$\alpha \cdot p_{\max}$$ 是它的等价写法,$$p_{\max}$$ 只是缩放代理)。文中参数默认值分别取自 vLLM 的 `SamplingParams` 与 Hugging Face 的 `GenerationConfig` 源码(两边默认值并不相同,正文有对照表),实现细节取自两个框架的源码,六候选数值例子为本文自行推导(logits 系本文构造,非任何模型实测),三类数字分别标注。
长上下文推理卡的往往不是算力,而是 KV Cache:把 Key 每通道压到 1.26 bit 为什么这么难
长上下文推理的服务成本,越来越由 KV Cache 的容量与带宽决定,而不是由算力决定。最近一轮热度集中在「把 KV Cache 压到每通道 1 bit 附近」这件事上:2026-10-02 提交的 TaSQ 论文(arXiv:2610.03027,首尔大学与斯坦福)报告了一组单一 RTX 6000 Ada 显卡上的 SGLang 实测——在 Qwen3-4B-Thinking-2507、输入 2048 / 输出 32768 的负载下,同一张卡的 KV 池从 BF16 基线的 235,257 个 token 扩到 2,935,184 个 token(12.48 倍),最大批量从 6 提到 84,峰值吞吐从 220.8 提到 412.6 token/秒(1.87 倍)。代价是 QK 点积的误差,本文把它的三段推导讲清楚:为什么量化误差要按 query 敏感度加权、为什么 scale 可以全 head 共享、为什么通道分组必须看协方差。文内所有数字均标口径:论文实测、公开配置换算、或本文自行推导,三者分列。
LoRA 为什么只训练万分之一量级的参数就够用:把「内在维度」与低秩更新一步步讲清楚
很多人把 LoRA 理解成「省显存的穷办法」,以为它便宜、所以必然更弱。事实更像另一回事:预训练模型的「可改自由度」本来就远小于它的参数个数——Aghajanyan 等在 2020 年 12 月提交的实验里,只优化 200 个可训练参数(随机投影回全参数空间)就能在 MRPC 上拿到 RoBERTa 全参数微调 90% 的性能(这是 RoBERTa 上的另一套实验口径,与下面 GPT-3 175B 不是同一个模型、不是同一个量)。LoRA 把这个观察变成一条可实现的工程路径:冻结基座权重(这里指预训练好的那份原权重,不是「可训练参数」),只训练一对低秩矩阵 A、B,用「ΔW 等于(α 除以 r)乘 B 乘 A」表达改动。LoRA 论文的口径是:拿 GPT-3 175B(175B 是模型基数参数,不是可训练参数)对比 Adam 全量微调,可训练参数少 10,000 倍、显存需求降到约三分之一。本文用三段推导把「为什么够用、在哪儿不够用」讲清楚,并说明缩放因子为什么该是 1 除以根号 r、而不是 1 除以 r。
递归自我改进(RSI)到底是什么:从 OpenAI 10 月 6 日公布的 722 篇数学手稿到 Novix 的协同进化闭环——为什么头部实验室都在押「AI 改进 AI」
RSI(递归自我改进)最近成了 AI 圈最热的缩写。OpenAI 在 2026-10-06 公布 722 篇由内部模型写出的数学手稿(这是发布说明口径;仓库现读为 719 篇),此前还让约 1 万个 agent 跑 88 小时攻下 Navier-Stokes 奇异性证明,随后再由另一个模型花 17 小时把它形式化成 Lean 并通过检查;Novix 则宣称把「协同进化式 RSI」做成了规模化闭环。但 OpenAI 自己写得很清楚:完全自主的 RSI「今天还没有发生」。本文把 RSI 从口号拆成四个可检验的工程条件——一个可自动执行的验证信号、一个可被程序编辑的自体、一条不会过拟合的选择规则、一个允许回退的停止判据——并用 AIDE²(8 天自主跑出 7 次自我改写、OOD 迁移成立、奖励作弊率 55% 降到 32%)、RRSI(正则化后 OOD 增益 +4.3 分、策略 token 少 30%)与 HCI(2026 年工具类 agent 只到 39.9 分)三份一手材料,把「AI 改进 AI」的复利项与天花板项分别算清楚。
上下文工程:为什么把上下文窗口做大,不等于让模型变聪明——注意力预算、Context Rot 与四类上下文手段
把模型的上下文窗口从 128K 扩到 1M、10M,很多人默认它会「更聪明」。近两年的实测给出了相反信号——严格说,是 2023 年以来的实测:Chroma 在 18 个模型上测出输入越长性能越不可靠;Lost in the Middle 发现关键信息落在中段时性能显著下滑;一份厂商技术报告记录的 Gemini 2.5 Pro 虽支持 1M 以上窗口,却在约 100K token 之后(该宝可梦 Agent 场景)更倾向于复读历史动作而非规划。根因在于 Transformer 的注意力要对 n 个 token 建立 n 平方级别的两两关系,窗口越长,每条关系分到的注意力预算越薄。本文用「工作台不是仓库」的类比讲清注意力预算,再把「窗口变大不等于变聪明」从直觉、形式化推到实测,最后给出上下文工程的四类手段:写入、选取、压缩、隔离。
注意力为什么受限于显存带宽:用算术强度与分块把 FlashAttention 推导清楚
自注意力在长序列上慢,很多人第一反应是「FLOPs 太多」,于是去做稀疏化或低秩近似——但真正卡住墙钟时间的常常不是算力,而是显存带宽。以 A100 为例:片上 SRAM 的全芯片聚合带宽约 19 TB/s,而片外显存 HBM 只有约 1.5–2 TB/s(两者都是全芯片量级);标准注意力又必须把那个 N 乘 N 的注意力矩阵写回显存再读回来(S 与 P 各一写一读)。这里 N 是序列长度、d 是头维度、M 是 SRAM 容量——N、d 是张量形状,M 是硬件容量参数,三者都不是模型规模。本文用一条主线把 FlashAttention 讲透:先给出算术强度与 Roofline 判据(A100 的交叉点约在 150–200 FLOPs/byte 区间,这是本文自行推导、非官方值),再把标准注意力的显存访问量 Ω(Nd+N²) 与 FlashAttention 的 O(N²d²/M) 两处逐项推出来,中间补上「在线 softmax」如何不看整行也把归一化算对。
Kimi K2 的 MuonClip:把 Muon 的正交化更新与 QK-Clip 一步步推导清楚
Kimi K2 用一套叫 MuonClip 的优化器,在总量约 1.04 万亿参数(激活约 320 亿)的 MoE 上预训练了 15.5 万亿 token 且没有一次 loss 尖峰。本文把它的两半拆开推导:一半是 Muon —— 把 SGD-动量的更新矩阵正交化(取极分解的酉因子 U Vᵀ),让它在「谱范数下的最速下降」这个意义下成立,再用五次 Newton-Schulz 迭代在 bfloat16 里逼近它,最后乘上 0.2·sqrt(max(m,n)) 把条目更新 RMS 对齐到 AdamW 的约 0.2;另一半是 QK-Clip —— 因为纯 Muon 在一个 90 亿激活、530 亿总参数的 MoE 上会把最大注意力 logit 顶到 1000 以上,K2 改为每一步后按头把 Wq、Wk 缩放 γ_h=min(1, τ/S_max^h),阈值 τ=100。注意「万亿级参数」与「15.5 万亿 token」是两个不同量纲的口径,正文会逐处区分。
DPO 为什么能绕开强化学习:从 Bradley-Terry 偏好模型把直接偏好优化的损失一步步推出来
RLHF 的经典三段式(SFT → 训练奖励模型 → PPO 在线强化学习)效果扎实但工程繁琐,DPO 声称只用一个二分类损失就能直接对齐模型。本文不复述结论,而是把中间那步关键代换补全出来:在 KL 正则化的奖励最大化目标下,最优策略有闭式解 π_r(y|x) ∝ π_ref(y|x)·exp(r(x,y)/β),把这个奖励反解出来代回 Bradley-Terry 偏好似然,只依赖提示 x 的配分函数 β·log Z(x) 会整项约掉,最后剩下的恰好是一个只含策略与参考模型对数比的 sigmoid 损失。文中用 β=0.1 的数值例子说明:模型已经把 margin 拉开的样本会被隐式权重自动降权——这既是 DPO 的便利之处,也是它公认的软肋。
投机解码到底能加速多少:把接受率、草稿成本与墙钟收益算清楚
投机解码用一个又快又便宜的草稿模型先猜几个 token,再让大模型一次并行验证,据称能把手感延迟压掉一半以上。但它到底快多少,并不是「猜得准就快」这么简单:本文从单条解码的带宽瓶颈出发,把接受率 α、草稿长度 γ 与草稿成本系数 c 三者如何共同决定墙钟加速比一步步推出来,并用原论文的实测数字逐项校验;结论是同一份加速比公式里,草稿模型「猜得准」(α 高)与「跑得贵」(c 大)会互相抵消——在该论文的 TPU 实验条件下(EnDe 翻译、温度 0),11B 目标模型配 800M 草稿的实测加速(约 1.7 倍)反而低于配 77M 草稿(约 3.4 倍),主因就是成本系数从 0.02 抬到了 0.11(加速比公式据此可解释 3.2→2.5),其余落差来自实现细节与 i.i.d. 假设失效。
麒麟 9050 Pro 的「逻辑折叠」拆解:Die Shot 实锤了什么、怎么做到、代价是什么
麒麟 9050 Pro 是第一款量产的「逻辑折叠」芯片:两颗各约 120.65 平方毫米的有源层面对面键合,约 5000 万个垂直互连(其中大部分走供电与地,承载高速信号的约为十分之一)把它们缝成一片。Die Shot 实锤的是这个结构,不是性能。本文从关键路径的 RC 延迟和电压平方律出发,把「为什么缩短导线能同时提升密度、频率并降低功耗」算清楚,逐条核对论文给出的齿比、TSV 与工艺窗口;再看不那么光鲜的一面——热密度、封装良率、8% 的禁布区地租、EDA 缺口,以及 55% 与 28% 两个密度数字到底在比什么。
FP8 训练为什么能稳:把缩放因子的粒度与累加精度算清楚
把 671B 参数的模型用 8 位浮点训完而不炸,靠的不是「换个低精度类型」,而是两件可以被算清楚的事:把缩放因子的粒度切到 1×128 与 128×128,让离群值只污染自己所在的那一块;以及在 Tensor Core 只保留约 14 位有效位的前提下,每 128 个元素把部分和提升到 CUDA Core 做一次 FP32 全精度累加。本文从 E4M3 的位布局出发,推导共享缩放因子的下溢代价、分块的误差局部化收益、以及归约维度与累加区间共同决定误差上界的线性关系,逐条对照 DeepSeek-V3 技术报告的五个设计选择,并给出一份「在自己的训练栈里最小验证 FP8」的清单。
分块预填充与 Stall-free 调度:把 LLM 推理的吞吐-延迟权衡算清楚
为什么把整段 prompt 一次性喂给 GPU 反而会把线上服务拖垮?本文从 prefill 与 decode 的算术强度差异出发,用 roofline 推导出「分块大小」的可用闭式估计,解释 SARATHI 的 decode-maximal batching、Sarathi-Serve 的 stall-free 调度与 DeepSpeed-FastGen 的 Dynamic SplitFuse 各自在解哪一个约束,并给出 vLLM V1 里 max_num_batched_tokens 的调参依据与失效边界。文末附本文自行推导的数值算例与一手来源核验记录。
动量的新理解:把优化器看成特征层面的梯度下降
Muon 为什么有效、Newton-Muon 与 DeltaMomentum 又各改变了什么?本文以苏剑林《动量的新理解:逼近特征层面的梯度下降》的视角为主线:优化器真正该逼近的不是参数层面的梯度下降,而是特征层面的梯度下降——由此把动量重新诠释为一个在线回归问题的解,推导出 Newton-Muon 的闭式形式与 DeltaMomentum 的增量形式,并用 δ 规则的稳定性分析解释「各方向遗忘速度不同」为什么会自然涌现。文末给出一组数值实验:同一个翻转目标下,δ 规则动量对高频方向的响应比 EMA 快 6 倍、对低频方向慢 20 倍,这正是它优于与劣于 EMA 的同一枚硬币的两面。
解构 Scaling Law:一个不等式如何把优化、架构、数据统一成一场三重奏
Scaling Law 是深度学习最可靠的经验规律,但各家结论经常互相打架:Kaplan 说该多堆参数,Chinchilla 说参数数据等比,Step Law 与 Microsoft Law 对最优学习率给出方向相反的指数。本文以苏剑林《解构 Scaling Law:优化、架构、数据的三重奏》的框架为主线,从一条加权 AM-GM 推广出的异幂不等式出发,分步推导最优学习率、最优批大小、最优深宽比、算力最优分配与 Multi-Epoch 最优轮数,并把各家 Scaling Law 的指数逐一对到这套框架的对应格子上,最后给出它解释不了什么。
MoE 的稀疏艺术:1.6 万亿参数的模型,为什么每个 token 只唤醒 49B
从路由公式出发把 MoE 拆开讲透:门控与归一化的分步推导、专家容量与丢 token 的关系、辅助损失的梯度含义及其副作用、DeepSeek 无辅助损失偏置调整的机理与超参、细粒度与共享专家的参数账、节点受限路由与 all-to-all 通信量估算,以及 V4 为什么又把节点限制取消掉。所有具体数字都标注官方一手来源,可逐条核对。
大模型推理部署解剖:PD 分离、AF 分离,和 micro-batch 流水线到底在优化什么
从算术强度与 KV 缓存账出发,把 Prefill/Decode 的负载差异写成公式,再逐层推导 PD 分离、AF 分离、micro-batch 流水线与 DualPipe 各自优化什么、代价是什么、什么规模才值得上。论文与官方文档口径逐条标注,本文自行推导的算式单独列出,站内厂商口径与推算值另行标明。
注意力的显存战争:从 MHA 到 MLA,KV Cache 是怎么被一步步压缩的
长上下文时代,推理显存的大头不是权重而是 KV Cache。本文从符号约定和维度出发,分步把四种注意力变体的缓存账算实:每 token 每层元素数、给定层数与头数下的字节数、压缩比与并发上限,并说明 DeepSeek MLA 的低秩压缩、矩阵吸收与解耦 RoPE 各自解决了什么问题、又留下了什么代价。