许可证:Apache-2.0
标签:
- 微调
基础模型:mistralai/Mistral-7B-v0.1
管道标签:文本生成
推理:true
小部件:
- 消息:
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Mistral-7B-Instruct-v0.1 GGUF模型
IQ-DynamicGate超低比特量化(1-2比特)
我们最新的量化方法为超低比特模型(1-2比特)引入了精度自适应量化,并在Llama-3-8B上通过基准测试验证了改进效果。该方法采用分层策略,在保持极致内存效率的同时保留精度。
基准测试背景
所有测试均在Llama-3-8B-Instruct上进行,使用:
- 标准困惑度评估流程
- 2048个token的上下文窗口
- 所有量化版本使用相同的提示集
方法
- 动态精度分配:
- 前25%和后25%的层 → IQ4_XS(选定层)
- 中间50%的层 → IQ2_XXS/IQ3_S(提升效率)
- 关键组件保护:
- 嵌入层和输出层使用Q5_K
- 相比标准1-2比特量化,减少38%的误差传播
量化性能对比(Llama-3-8B)
量化方式 |
标准PPL |
DynamicGate PPL |
Δ PPL |
标准大小 |
DG大小 |
Δ大小 |
标准速度 |
DG速度 |
IQ2_XXS |
11.30 |
9.84 |
-12.9% |
2.5G |
2.6G |
+0.1G |
234s |
246s |
IQ2_XS |
11.72 |
11.63 |
-0.8% |
2.7G |
2.8G |
+0.1G |
242s |
246s |
IQ2_S |
14.31 |
9.02 |
-36.9% |
2.7G |
2.9G |
+0.2G |
238s |
244s |
IQ1_M |
27.46 |
15.41 |
-43.9% |
2.2G |
2.5G |
+0.3G |
206s |
212s |
IQ1_S |
53.07 |
32.00 |
-39.7% |
2.1G |
2.4G |
+0.3G |
184s |
209s |
关键指标说明:
- PPL = 困惑度(越低越好)
- Δ PPL = 相比标准量化的百分比变化
- 速度 = 推理时间(CPU avx2,2048 token上下文)
- 大小差异反映混合量化的开销
主要改进:
- 🔥 IQ1_M 困惑度大幅降低43.9%(27.46 → 15.41)
- 🚀 IQ2_S 困惑度降低36.9%,仅增加0.2GB内存
- ⚡ IQ1_S 在1比特量化下仍保持39.7%的更高精度
权衡点:
- 所有变体均有小幅内存增加(0.1-0.3GB)
- 推理速度基本持平(差异<5%)
适用场景
📌 将模型适配到GPU显存中
✔ 内存受限的部署环境
✔ CPU和边缘设备(可容忍1-2比特误差)
✔ 超低比特量化的研究
选择合适的模型格式
选择正确的模型格式取决于您的硬件能力和内存限制。
BF16(Brain Float 16)——支持BF16加速时使用
- 专为快速计算设计的16位浮点格式,同时保持良好精度。
- 提供与FP32相似的动态范围,但内存占用更低。
- 如果硬件支持BF16加速(请检查设备规格),推荐使用。
- 相比FP32,适合高性能推理且减少内存占用。
📌 使用BF16如果:
✔ 硬件具有原生BF16支持(如新款GPU、TPU)。
✔ 需要更高精度同时节省内存。
✔ 计划将模型重新量化为其他格式。
📌 避免BF16如果:
❌ 硬件不支持BF16(可能回退到FP32,运行更慢)。
❌ 需要兼容缺乏BF16优化的旧设备。
F16(Float 16)——比BF16支持更广泛
- 16位浮点格式,精度较高但数值范围比BF16小。
- 支持大多数具有FP16加速的设备(包括许多GPU和部分CPU)。
- 数值精度略低于BF16,但通常足以满足推理需求。
📌 使用F16如果:
✔ 硬件支持FP16但不支持BF16。
✔ 需要速度、内存和精度的平衡。
✔ 在GPU或其他优化FP16计算的设备上运行。
📌 避免F16如果:
❌ 设备缺乏原生FP16支持(可能运行速度低于预期)。
❌ 内存受限。
量化模型(Q4_K、Q6_K、Q8等)——适用于CPU和低显存推理
量化在尽可能保持精度的同时减少模型大小和内存占用。
- 低比特模型(Q4_K) → 最小内存占用,精度可能较低。
- 高比特模型(Q6_K、Q8_0) → 精度更高,需要更多内存。
📌 使用量化模型如果:
✔ 在CPU上运行推理且需要优化模型。
✔ 设备显存较低,无法加载全精度模型。
✔ 希望减少内存占用,同时保持合理精度。
📌 避免量化模型如果:
❌ 需要最高精度(全精度模型更适合)。
❌ 硬件有足够显存支持更高精度格式(BF16/F16)。
超低比特量化(IQ3_XS、IQ3_S、IQ3_M、Q4_K、Q4_0)
这些模型针对极致内存效率优化,适合低功耗设备或大规模部署(内存是关键限制)。
模型格式选择摘要表
模型格式 |
精度 |
内存占用 |
设备要求 |
最佳适用场景 |
BF16 |
最高 |
高 |
支持BF16的GPU/CPU |
高速推理且减少内存占用 |
F16 |
高 |
高 |
支持FP16的设备 |
GPU推理(BF16不可用时) |
Q4_K |
中低 |
低 |
CPU或低显存设备 |
内存受限环境的最佳选择 |
Q6_K |
中 |
中 |
内存较多的CPU |
量化模型中精度较高 |
Q8_0 |
高 |
中 |
显存足够的CPU/GPU |
量化模型中的最高精度 |
IQ3_XS |
极低 |
极低 |
超低内存设备 |
极致内存效率但精度低 |
Q4_0 |
低 |
低 |
ARM或低内存设备 |
llama.cpp可针对ARM设备优化 |
包含文件及详情
Mistral-7B-Instruct-v0.1-bf16.gguf
- 模型权重以BF16保存。
- 如需将模型重新量化为其他格式,请使用此文件。
- 设备支持BF16加速时最佳。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-f16.gguf
- 模型权重以F16保存。
- 设备支持FP16但无BF16时使用。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-bf16-q8_0.gguf
- 输出层和嵌入层保持BF16。
- 其他层量化为Q8_0。
- 设备支持BF16且需要量化版本时使用。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-f16-q8_0.gguf
- 输出层和嵌入层保持F16。
- 其他层量化为Q8_0。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-q4_k.gguf
- 输出层和嵌入层量化为Q8_0。
- 其他层量化为Q4_K。
- 适合内存有限的CPU推理。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-q4_k_s.gguf
- 最小的Q4_K变体,牺牲精度以减少内存占用。
- 适合极低内存配置。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-q6_k.gguf
- 输出层和嵌入层量化为Q8_0。
- 其他层量化为Q6_K。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-q8_0.gguf
- 完全Q8量化模型,精度更高。
- 需要更多内存,但提供更高精度。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-iq3_xs.gguf
- IQ3_XS量化,针对极致内存效率优化。
- 适合超低内存设备。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-iq3_m.gguf
- IQ3_M量化,中等块尺寸以提升精度。
- 适合低内存设备。
Mistral-7B-Instruct-v0.1-q4_0.gguf
- 纯Q4_0量化,针对ARM设备优化。
- 适合低内存环境。
- 如需更高精度,推荐使用IQ4_NL。
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(GPT-4-mini)
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(开源模型)
TestLLM
(实验性CPU专用)
测试目标
我正在探索小型开源模型在网络监控中的极限,特别是:
- 针对实时网络服务的函数调用
- 模型小型化的极限,同时支持:
- 自动化Nmap扫描
- 量子安全检测
- Metasploit集成
🟡 TestLLM——当前实验模型(