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解剖学

请求走过的路

一间办公室:机器人接待员把问题卡片只送到众多专家办公桌中的三张,只有亮着灯的这三位专家在工作
走进模型文件

数字、精度、内存——以及让数字运转的运行时

  1. 模型文件 乐谱
  2. 运行时 指挥
  3. CPU · GPU 演奏者
三种常见的运行时
擅长
在多种设备上运行多种
在自己的电脑上运行 ()
在个人 PC 上运行超大 模型
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是学习得到的海量数字与计算结构。把这些结构载入,并在、等计算设备上真正执行它们。

可以把模型文件想成乐谱,CPU和GPU是演奏者,运行时则是读谱并协调演奏的指挥。

— 一种跨通用引擎,可运行图像、语音、语言等多类模型,并通过连接针对不同的。

— 一种专注于让和以较少配置运行或端多种硬件上的引擎,常与格式的模型文件配合使用。

— 为了在个人电脑上运行超大模型(在众多专家中只挑一部分来计算的模型)而做的运行时。它把 GPU、CPU、主内存(RAM)以及它们之间的连接合在一起,当作一台机器来用。

什么是参数?

参数与张量的关系
    • 矩阵
        • = 1个
[0.2, −0.7, 1.3] 1个向量・3个标量数字・3个参数
0.10.2−0.30.7−0.40.9 这是一个2 × 3,但里面有6个数字,所以贡献了6个。

里的B是Billion(十亿),不是。8B模型不是有80亿个,而是大约有80亿个参数,每个参数都只是一个数(标量)。

参数与权重

参数
  • 权重
  • 偏置
  • 嵌入
  • 归一化系数
y = w₁x₁ + w₂x₂ + b

都是参数,但参数不全是权重。

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参数是模型在学习中得到或调整的一个标量数字。向量、矩阵和张量是装数字的,其中每一个标量数字都算一个参数。

权重是最典型的一类参数,它决定输入对结果产生多强的影响。、和等也可能是参数。

一个参数并不是装着一条知识的盒子。如果张量或矩阵是大抽屉柜,参数就是其中一个数字格;位数表示这个数字记录得有多精细。

一个参数占多少位?

每参数位数
  • 32 bit · 4 B
  • / BF16 16 bit · 2 B
  • 8 bit · 1 B
  • 4-bit 4 bit · ≈ 0.5 B
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参数是一个数字,却能用不同保存。减少位数通常能节省内存,但实际文件还会有、等额外。

为什么8B模型大约是8GB?(按8位计算)

权重容量 ≈ 参数量 × 每参数位数 ÷ 8
8B
  • FP16 ≈ 16 GB
  • 8-bit ≈ 8 GB
  • 4-bit ≈ 4 GB
32B
  • FP16 ≈ 64 GB
  • 8-bit ≈ 32 GB
  • 4-bit ≈ 16 GB
70B
  • FP16 ≈ 140 GB
  • 8-bit ≈ 70 GB
  • 4-bit ≈ 35 GB

表中是只计算权重并采用十进制单位的简化理论值。实际量化文件还存有缩放因子、元数据和其他结构,因此可能更大。

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使用8位精度时,每个参数约占1字节。因此80亿参数的纯权重大约需要8GB。同样的参数量采用不同精度,容量也会不同。

MoE — 只有少数专家工作的模型

MoE(Mixture of Experts)意思是“多个专家的组合”。模型内部有许多专门的处理部分(专家),并根据输入只挑选其中一部分来计算。

一间办公室:机器人接待员把问题卡片只送到众多专家办公桌中的三张,只有亮着灯的这三位专家在工作
就像一家有 30 位专家的公司,每个问题只由需要的 3 位来处理。这并不是说专家正好是 30 位或 3 位。
Qwen3-Coder 30B-A3B — 每个词元只让 128 个专家中的 8 个参与计算
一个词元
路由器 — 挑选专家
进入下一步计算
  • 为这个词元挑选的专家
  • 这次休息的专家(仍在内存中)

读懂名字 — Qwen3-Coder 30B-A3B

30B整个模型约有 300 亿个参数。
A3B处理一个时,约有 30 亿个参数参与计算(A = Active)。
参数数量(B = 10 亿)
  • 整个模型 — 内存要装下的量 ≈ 30.5B
  • 每个词元要计算的量 ≈ 3.3B

效果 — 比每次都计算全部 300 亿个参数的模型计算量更少。

内存 — 可能被选中的专家都要准备好,所以仍然需要能装下整个模型的 RAM。

因此,在没有 GPU 的 CPU 上(例如 12 vCPU·48GB RAM),MoE 是有利的候选。它能把大模型放进内存,同时减少每次的计算量。不过实际速度仍取决于 CPU 和内存的性能。

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MoE 中的专家并不像人一样各自负责固定的领域,而是在中自然分出角色的小型。路由器也是训练出来的:它为每个词元给专家打分,挑出最合适的几个。所以在同一句话里,不同词元选中的专家也可能不同。

数字来源:Qwen 官方模型卡(2026-10-23 核对)

真正运行时还需要更多内存

运行模型时,内存是这样分配的 示例
  • 权重
  • KV缓存
  • 计算缓冲区
  • 运行时开销

越长,越大

运行内存 = 权重 + KV缓存 + 计算缓冲区 + 运行时开销
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权重文件只是起点。推理还需要保存先前词元的KV缓存、临时和运行时开销。因此理论上4GB的模型实际可能需要5~8GB甚至更多;上下文越长,KV缓存通常越大。

小小的数字怎样表达大量知识?

一个点只是一种颜色,但很多点聚在一起,就成了一幅画
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8位能表示256个等级,但单个参数里并没有存放“首尔是韩国首都”这样的句子。知识分散在数十亿参数跨越许多层相互作用所形成的整体模式里。

一个只是一个颜色值;数百万像素排列起来,就会出现人脸或风景。模型知识也以相似方式从分散的数字模式中涌现。

AI模型是由向量、矩阵和张量组织起来的海量标量参数模式。精度决定理论权重容量;运行时把权重载入内存,再用额外的工作内存在可用硬件上执行模型。

同一条路,一步一步全看

  1. 1 从我的手到程序
  2. 2 把要送的东西装好
  3. 3 跨越互联网
  4. 4 服务器门口
  5. 5 服务器内部 — 机器和运行时
  6. 6 模型开始算
  7. 7 一个词元一个词元,反复来
  8. 8 回来的路
  9. 9 程序接住它
  10. 10 借手的循环
1 从我的手到程序 第 1 个地方 4 步
  1. 一个键被按下

    键盘里那台小小的电脑发现哪个键动了,把它变成一个数字,顺着线送出去。

  2. 操作系统接住它

    里的驱动把这个数字变成,排好队交给此刻在最前面的那个窗口。

  3. 程序从队列里取出来

    每个都在跑一个循环,一次取一个事件来处理。字出现在输入框里,就是这一步。

  4. 麦克风走的是另一条路

    声音以每秒几万次测量值的形式到来。在文本模型看到之前,语音转文字模型先把说话的部分变成文字 — 不过有些较新的模型可以直接听声音。

2 把要送的东西装好 第 1 个地方 7 步
  1. 系统提示词

    写程序的人事先定好的规矩排在最前面 — 你是什么,该怎么回答。

  2. 到目前为止的对话

    之前的几轮对话按顺序放进去。因为有上限,应用会先丢掉、缩短或概括最早的那些 — 没放进去的内容,模型根本看不到。

  3. 你附上的东西

    图片或文件以服务能接受的形式附上:原始字节、文件 、链接,或者一长串叫作 的字母。对于 ,服务可能抽出其中的文字、把页面拍成图片,或用 来读。

  4. 翻你自己的资料(RAG)

    这就是 。你的问题被变成数字(或关键词),再把你的文档里与它最匹配的几段找出来,一起装进去。模型本身并没有重新训练 — 找到的段落也仍然需要核对。

  5. 工具清单

    应用允许的每个工具,名字和输入格式都像菜单一样写出来。应用可以列出自己的工具,也可以从 服务器那里取得。

  6. 技能和命令

    别人事先写好的成捆指令 — — 在任务需要时被插进来。技能包还可能带着脚本和参考文件,所以在信任它之前先读一读。

  7. 塞进上限里

    整个包袱都按词元来计数。一旦超过上限,应用就得剪掉、缩短或拿掉一些东西 — 通常先从最旧的内容下手。

3 跨越互联网 第 2 个地方 4 步
  1. 找地址

    把服务器的名字换成数字地址()。

  2. 开路,再上锁

    在发送任何东西之前,你的电脑和服务器先开出一条路,并商定一把秘匙,这样中间谁也读不到经过的内容( 和 ;较新的 用 把两件事一起做了)。

  3. 表明身份

    在请求的头部附上钥匙()或票据(令牌)。算在谁账上,就在这里定下来。

  4. 把请求送出去

    到目前为止装好的一切,变成一个请求,通常用 写成,然后发出去。如果双方需要一直说下去 — 比如实时语音 — 就会让连接保持打开。

4 服务器门口 第 3 个地方 3 步
  1. 门卫

    看看钥匙对不对、叫得是不是太频繁,然后交给一台闲着的计算机器。

  2. 排队

    请求不会马上被计算,而是先排一小会儿队。轮到的时候,运行时会拿着早已装载好的那一份数字,把排着队的好几个问题一起算。

  3. 检查进来的东西

    开算之前,先看看这个请求有没有违反规矩。

5 服务器内部 — 机器和运行时 第 3 个地方 3 步
  1. 数字文件正睡着

    训练完的模型,就是存储设备上一个很大的文件。它本身不做任何计算。本站的也是四个文件,加起来大约 398MB。

  2. 运行时装载一次

    服务器启动时(或应用准备就绪时),运行时读入那个文件,做好运行的准备,并把它留在内存里,所以不会每个问题都重新打开。如果内存不够,或者服务器重启,就得再加载一次。

  3. 加速器接下乘法

    同样的乘法要做上天文数字那么多次,于是交给专为此打造的芯片,旁边配着快速内存让数字待着。普通 CPU 也能做,只是会慢一些。

一台服务器里的摆法
一台服务器计算机
普通处理器和内存
存储设备上的权重文件
模型运行时 — 负责装载和照看的程序
加速器和它旁边的快速内存

运行时并不住在加速器里面。它是另一个独立跑着的程序,负责读文件、把数字放到那块芯片旁边的内存里。

把多个请求捆在一起是第 17 步,把算过的留着是第 27 步 — 这两件事都由这个程序来做。

6 模型开始算 第 4 个地方 7 步
  1. 切成词元

    文字被切成这个模型的认识的小块,每一块都得到一个固定的编号(ID)。换一个模型,同样的文字可能被切成不同的小块。

  2. 编号变成一串数字

    每个 ID 都会挑出一长串在训练中学到的数字(嵌入向量)。ID 编号本身没有意义;用法相近的小块,最后可能变得相似的,是这些数字串。

  3. 标上顺序

    每个词元排在第几个,也会用数字告诉模型 — 没有它,模型就分不清「狗咬人」和「人咬狗」。各个模型的做法不同,(RoPE)是常见的一种。

  4. 互相看(注意力)

    :对每一个词元,模型都要算出该看前面每个词元多少,再按这个比例把它们的信息混合起来。它只往回看 — 从不看还没写出来的词元。

  5. 一层层地乘和加

    这些数字要穿过很多层 — 大模型有几十层 — 每一层都做一次注意力,再做一轮乘法和加法。每过一层,数字就挪动一点;一共有多少层,要看是哪个模型。

  6. 给全部打分

    最后一层给它认得的每一个词元打分 — 视模型而定,几万到几十万个分数一次出来。

  7. 挑一个

    最后的分数被变成()。让概率更尖或更平, 和 top-p 只留下最可能的几个,然后抽出一个词元。总是拿最高分的做法叫作(greedy)。

7 一个词元一个词元,反复来 第 4 个地方 3 步
  1. 接到后面

  2. 算过的省着用

    前面词元已经算好的数字会被保存下来(KV 缓存),而不是重算一遍。这样省时间,但占内存;整体速度还取决于文字有多长、服务器有多忙,以及。

  3. 回到第 22 步

    多了一个词元的文字,再一次穿过模型 — 多亏第 27 步,已经算过的部分可以直接再用。就这样一圈又一圈,直到出现表示「结束」的词元,或者到达长度上限。

把答案一路写下去的循环就是它 — 每一个词元都回到第 22 步。

8 回来的路 第 2 个地方 4 步
  1. 把词元编号还原成能读的文字

  2. 边出边送

    不等整段答案写完,做出多少就推出多少,一小块一小块地送()。

  3. 检查出去的东西

    送出去的文字,也要看看有没有违反规矩。

  4. 记下用了多少

    数一数送进去和送出来的词元各有多少。账单就是从这里出来的。

9 程序接住它 第 5 个地方 4 步
  1. 按顺序把到达的小块拼起来

  2. 画到屏幕上

    读懂 ,把它变成标题、列表和框画出来。看上去像有人在打字的,就是这一部分。

  3. 找出工具请求

    程序一直盯着,看答案里有没有夹着约定格式的。

  4. 核对参数

    那个工具是不是真有、参数长相对不对,都要在动手之前查一遍。

10 借手的循环 第 5 个地方 4 步
  1. 请求许可

    凡是有风险的事 — 删除文件、执行命令 — 做得好的应用会先问你。这道确认放在应用里,而不在模型里;把它关掉,是人做的决定。

  2. 真的动手

    应用照模型的要求去做:改一个文件、执行一条命令,或者另一个程序(MCP 服务器)— 只在它被授予的之内。

  3. 把结果装回去

    出了什么、失败的话为什么,都作为新的一行装进第 6 步那段对话里。

  4. 回到第 15 步

    重新装好、里面放着那个结果的包袱,再发出去一次。这样反复下去,直到模型说完成了,或者应用因为上限、取消或出错而让它停下。

人们所说的,指的就是这个循环 — 一次又一次回到第 15 步。

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