人工智能大模型以其庞大的参数规模和海量的训练数据量著称，需要由数千块AI芯片组成的服务器集群来支撑其运算。相关数据显示，在10天内训练1000亿参数规模、1PB训练数据集，约需1.08万个英伟达A100GPU。这一数字揭示了AI大模型背后巨大的经济成本。
近日，AI初创企业Anthropic的CEO兼总裁达里奥·阿莫代（Dario Amodei）在一档播客节目中表示，目前公司正在开发的AI模型训练成本高达10亿美元，他预计，AI模型的训练成本在2027年之前提升到100亿美元，甚至是1000亿美元。
在此背景下，轻量化大模型的概念应运而生，对大模型进行量化、剪枝等压缩操作，已成为模型部署过程中常用的策略。这些技术旨在降低模型的计算复杂度和减少存储需求，从而加快模型推理速度，降低运行成本，并使其更易于在边缘设备或资源受限的环境中部署。这一理念不仅有利于实现“双碳”目标，也为AI技术的普及和落地应用开辟了新的道路。
知识蒸馏技术助力降低算力成本。近日，谷歌DeepMind开源了Gemma 2，这是其小型语言模型系列的下一代产品。谷歌团队在Gemma 2的架构上进行了多项改进，特别是引入了知识蒸馏（Knowledge Distillation，简称KD）技术。这是一种机器学习技术，主要用于模型压缩和迁移学习，其核心思想是通过将大型模型（即“教师模型”）的知识传递给小型模型（即“学生模型”），以提高小型模型的性能。这种技术在不牺牲性能的前提下，大幅减少了模型的计算资源需求，使得Gemma 2不仅在同类规模的模型中表现出众，甚至能与两倍于其大小的模型性能相媲美。
Gemma 2的发布，无疑延续了近年来小型、开源语言模型家族蓬勃发展的行业趋势。微软的Phi和Meta的Llama等模型，同样通过引入创新的架构改进（如GQA等）以及利用高质量的训练数据，实现了远超传统小型模型的卓越性能。这一系列模型的涌现，不仅是技术进步的结果，更是为了满足更广泛应用场景的需求。通过软硬件协同、算法优化和模型压缩等多种手段，大模型正逐步实现更高效、更经济、更亲民的目标，从而推动人工智能技术的广泛应用和发展。
创新模型量化方法，让大模型“瘦身”90％。此前，清华大学和哈工大的一项联合研究提出了大模型1bit极限压缩框架OneBit，包括全新的1bit线性层结构、基于量化感知知识蒸馏的深度迁移学习等。1bit量化模型在计算上具有优势，参数的纯二进制表示，不但可以节省大量的空间，还能降低矩阵乘法对硬件的要求。该架构首次实现大模型权重压缩超越90％并保留大部分（83％）能力，对于实现大模型在PC端甚至智能手机上的部署意义非凡。
轻量化大模型在端侧AI中的应用尤为重要。它降低了边缘计算的成本门槛，使更多应用程序和用户能够使用大模型进行推理计算，从而推动了AI向端侧场景的落地。小米集团NLP首席科学家王斌此前指出，大模型将逐渐演进为小模型，并在本地部署中发挥重要作用。这不仅符合技术发展的趋势，也有利于满足差异化的应用需求。
轻量化大模型之所以受到如此广泛的关注，是因为它解决了AI技术在实际应用中的诸多痛点问题。传统的大型语言模型虽然性能强大，但往往因为计算复杂度高、存储需求大而无法在资源受限的设备上高效运行。而轻量化大模型则通过减少模型的参数数量和降低复杂度，降低了对硬件资源的要求，使得AI技术能够更广泛地应用于移动设备、边缘计算和实时应用等场景。
