按需算力:选择专家、跳过计算,还是查回旧知识¶
基础模型 · 更新 2026-10-27 · 26 篇主题资料 / 6 篇重点对照
参数容量、每 token 激活量与部署时延是三件事。Switch 选择计算专家,Engram 和 Memory Grafting 查局部模式;AdaDSF、Telescopic LM 与 WIDE 则分别从 token—层、整体深度和组宽度分配计算。先识别路由对象,才能讨论容量和省算。
机制对照 · 取舍分析 · 跨论文问答 · 更新记录 · 本主题逐篇问答
怎么读这张卡片
重点比较下表代表论文;完整主题目录保留在文末。机制与假设的对照不等于统一 benchmark 的性能排名;教学例子不是论文实测。
机制对照¶
比较维度:选择的是专家、层、head/channel 组还是离散记忆条目 · 容量保存在可训练网络还是冻结查表值 · 预算按 token、层、整个请求还是部署深度约束 · 稀疏分支是否真的跳过内核计算
| 论文与来源 | 机制定位 | 得到了什么,付出什么 |
|---|---|---|
| Switch Transformers: Scaling to Trillion Parameter Models with Simple and Efficient Sparsity · 原始来源 章节:背景与主要改动、核心公式、复现边界 |
每 token 仅激活一个 FFN 专家,以稀疏计算扩大总参数容量,并用辅助项控制负载。 | 存储、专家容量和跨设备通信仍存在;本地 top-1 MoE 未复刻容量溢出与 all-to-all。 |
| Conditional Memory via Scalable Lookup: A New Axis of Sparsity for Large Language Models · 原始来源 章节:背景与主要改动、核心公式、复现边界 |
规范化 n-gram 走哈希表,查出的可训练记忆经上下文门控注入早期层。 | 擅长存局部模式,不替代组合推理;哈希冲突与表规模仍需考虑。本地可训练查表已执行,短预算结果并非论文收益。 |
| Memory Grafting: Scaling Language Model Pre-training via Offline Conditional Memory · 原始来源 章节:背景与主要改动、核心公式、复现边界 |
用预训练模型离线编码高频短语并冻结,在线最长后缀精确命中,未命中回退 hash Engram。 | 把一部分知识获取成本移到离线 bank,命中覆盖与接口对齐成为新条件;本地 bank 小,未验证相对 Engram 的规模增益。 |
| Adaptive Depth Sparse Framework: Similarity-Driven Resource Allocation for Pre-Trained LLMs · 原始来源 章节:背景与主要改动、核心公式、复现边界 |
用 dense teacher 的层间变化分配层预算,再由逐层 router 只处理 Top-K token,其余走残差旁路。 | 全局活跃比例要校准,token 路由需对齐教师;活跃 token 数不等于 GPU 实测 FLOPs 或时延。 |
| Telescopic Language Models · 原始来源 章节:背景与主要改动 |
训练随机深度前缀并保留全深 anchor,让同一 checkpoint 在多个完整前缀深度可用。 | 控制的是可部署深度,不等于每个 token 都有细粒度层路由;本地只验证随机深度和 anchor 梯度路径。 |
| WIDE: Boosting Adaptive LLM Inference via Token-level Dynamic Width Pruning · 原始来源 章节:背景与主要改动、核心公式、复现边界 |
每 token 分别选择 attention head group 与 FFN channel group,使计算粒度细于整层。 | 需要 mask 重排和设备内 block skip 才兑现速度;本地 dense kernel 下的稀疏率不能直接当加速。 |
取舍分析¶
计算专家与条件记忆,不是同一类容量¶
Switch 把输入送到一个网络专家执行非线性变换;Engram 根据离散局部片段取表值,再由上下文判断是否使用。Memory Grafting 进一步把部分表值来源改成冻结预训练模型的离线表示。相同的“大容量、少激活”描述掩盖了不同训练对象:专家权重、联合训练记忆表和冻结 bank 需要不同维护方式。查表仍要传输和融合,不能把期望常数时间寻址理解成整个层零成本。
对照来源:switch-transformer · engram · memory-grafting
先写清预算的单位,再谈按需¶
AdaDSF 的层预算控制有多少 token 进入各层;Telescopic LM 使一个深度前缀整体可用;WIDE 则把某个 token 的注意力组和 FFN 组分别路由。它们可以产生相近的平均活跃比例,却有不同的数据依赖、负载和内核形状。部署中若仍执行 dense matmul 后乘零,理论省算并没有变成时延收益。选型必须把训练兼容性和实际跳过粒度一起列出。
对照来源:adadsf · telescopic-lm · wide
跨论文问答¶
先想自己的答案,再展开;每个问题至少联系两篇论文。
高频短语重复出现时,增加一个 Switch 专家与加入 Engram/Memory Grafting,分别让系统多学了什么?¶
展开答案与例子
答案: Switch 增加可被 router 选中的计算函数,仍需对当前 hidden 执行专家网络;Engram 学习离散 n-gram 对应表值,Memory Grafting 则复用外部预训练模型冻结的短语表示,并在未命中时回退。前者扩大条件计算,后两者分担局部模式的存取;它们都不能保证复杂组合关系由局部记忆直接回答。
教学例子: 教学例:反复出现的产品名可由查表提供稳定线索;比较两个产品的适用条件,仍需要上下文与组合计算。
对照来源:switch-transformer · engram · memory-grafting
同样写“只用一半计算”,AdaDSF、Telescopic LM 和 WIDE 为什么可能产生不同执行图?¶
展开答案与例子
答案: AdaDSF 可让不同 token 在不同层参与计算,Telescopic LM 使用某个完整深度前缀,WIDE 可在同一层为各 token 选择不同 head/channel 组。平均比例相同并不约束最慢路径、组形状或访存;需要分别记录 token—层分配、实际深度和组激活,才能确认是否满足相同部署预算。
教学例子: 教学例:半数 token 跑全层、所有 token 跑半深度、每个 token 用半宽度,平均活跃量相近,却不是同一次前向。
对照来源:adadsf · telescopic-lm · wide
为什么 Switch 的专家稀疏与 WIDE 的组稀疏,不能仅凭 mask 数量推算同样的加速?¶
展开答案与例子
答案: 专家选择可能引入分发与负载不均,组路由需要让硬件跳过相应块;两者的矩阵形状和访存方式不同。若本地参考先算完全部分支再屏蔽,mask 只改变数值;即使真正只算选中部分,也要计路由、重排和通信。应测目标负载下完整路径,而不能用理论激活比例替代时延。
教学例子: 教学例:一层激活半数 FFN 通道,但为此多次小矩阵调用和重排,可能比一次大 dense 矩阵更慢。
对照来源:switch-transformer · wide
更新记录¶
新论文带来新路线、改变取舍,或补充现有路线时,都在这里说明。
2026-10-27 · 首版:比较专家计算、离散查表、冻结短语嫁接与深度/宽度路由,区分容量、预算单位和硬件兑现条件。
覆盖 26 篇主题资料;目录见下。
本主题全部 26 篇资料
目录归类覆盖本主题全部资料;重点对照范围以上表为准。
- Adaptive Depth Sparse Framework: Similarity-Driven Resource Allocation for Pre-Trained LLMs
- Byte Latent Transformer: Patches Scale Better Than Tokens
- Cross-Entropy Guided Routing in Mixture-of-Experts Large Language Models
- CoTS: Competitive Token Selection for Latent Reasoning in Large Language Models
- Smoothing the Top-k Exposure Boundary for Sparse Mixture-of-Experts
- Conditional Memory via Scalable Lookup: A New Axis of Sparsity for Large Language Models
- Pretraining Latent Information Feedback Transformers with Teacher Supervision
- Lngram v2: Latent N-Gram Memory with Interpretable Discrete Representations
- Looped Latent Attention: Cross-Loop KV Compression for Looped Transformers
- MACRO: Markov Chain Routing of Transformer Layers
- Memory Grafting: Scaling Language Model Pre-training via Offline Conditional Memory
- mHC: Manifold-Constrained Hyper-Connections
- Optimized Deferral for Imbalanced Settings
- Rethinking Routing Exploration in Modern Mixture-of-Experts
- Multi-Stream Attention Residuals
- Patch where the text is new: a compression view of where byte-level models should spend compute
- Penelope: Localized Latent Recurrence for Efficient Structured Reasoning
- Persistent Recurrent Memory Between Transformer Layers Improves Language Model Generalization
- RARE: Decoupling Representation Steering from Expert Routing in Mixture-of-Experts Language Models
- Role-Decoupled Attention Residuals
- Data Scarcity and Model Sparsity: Mixtures-of-Experts Overfit More to Repeated Data
- SparseDecoding: Decoding-Aware Pruning for Accurate and Efficient LLM Inference
- Switch Transformers: Scaling to Trillion Parameter Models with Simple and Efficient Sparsity
- SWRouter: Similarity-Contractive Window Routing for Multi-Turn Large Language Model Conversations
- Telescopic Language Models
- WIDE: Boosting Adaptive LLM Inference via Token-level Dynamic Width Pruning