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LLM主流开源代表模型

LLM主流开源大模型介绍

随着ChatGPT迅速火爆,引发了大模型的时代变革,国内外各大公司也快速跟进生成式AI市场,近百款大模型发布及应用。

目前,比较流行的开源的大语言模型主要以下几种:

  • LLaMA大模型

  • ChatGLM大模型

  • Qwen大模型

  • 01万物大模型

  • deepseek的模型

以下是针对 7B、13B、32B、70B、304B 参数规模的本地大模型硬件配置参考表,结合量化技术(4-bit/8-bit)和不同场景需求分类整理:

模型大小训练显存需求推理显存需求CPU内存需求计算资源训练时间多GPU需求推荐使用场景
7B20-24GB (单卡)10-14GB (FP16)16-32GB单卡(A100/A6000)数天至数周可选(单卡/双卡)中小企业应用部署
13B40-48GB (双卡)20-26GB (FP16)32-64GB双卡(A100 40G)1-2周双卡以上企业级应用、中等负载任务
32B160-200GB (多卡)64-70GB (FP16)64-128GB4-8卡(A100/H100)2-4周必需(4+卡)复杂NLP任务、云端服务
70B400GB+ (多卡集群)140GB+ (FP16)128-256GB8-16卡(H100集群)1-3个月必需(16+卡)超大规模任务、行业解决方案
304B更大1.5TB+ (分布式)600GB+ (需量化)512GB+数百卡(超算集群)数月以上必需(百卡级)国家/科研级超级计算

LLaMA(Large Language Model Meta AI),由 Meta AI 于2023年发布的一个开放且高效的大型基础语言模型,共有 7B、13B、33B、65B(650 亿)四种版本。

LLaMA是由Meta AI发布的大语言系列模型,完整的名字是Large Language Model Meta AI。Llama这个单词本身是指美洲大羊驼,所以社区也将这个系列的模型昵称为羊驼系模型。

LLaMA训练数据是以英语为主的拉丁语系,另外还包含了来自 GitHub 的代码数据。训练数据以英文为主,不包含中韩日文,所有训练数据都是开源的。其中LLaMA-65B 和 LLaMA-33B 是在 1.4万亿 (1.4T) 个 token上训练的,而最小的模型 LLaMA-7B 和LLaMA-13B 是在 1万亿 (1T) 个 token 上训练的。

和 GPT 系列一样,LLaMA 模型也是 Decoder-only架构,但结合前人的工作做了一些改进,比如:

  • Pre-normalization:为了提高训练稳定性,没有使用传统的 post layer norm,而是使用了 pre layer Norm,同时使用 RMSNorm归一化函数(RMS Norm的主要区别在于去掉了减去均值的部分,简化了Layer Norm 的计算,可以在减少约 7%∼64% 的计算时间)。

  • 激活函数:将 ReLU 非线性替换为 SwiGLU 激活函数。

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  • 位置编码:去除了绝对位置编码,采用了旋转位置编码 RoPE。

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对于 token 序列中的每个词嵌入向量,首先计算其对应的 query 和 key 向量,然后对每个 token 位置都计算对应的旋转位置编码,接着对每个 token 位置的 query 和 key 向量的元素按照**两两一组**应用旋转变换,最后再计算 query 和 key 之间的内积得到 self-attention 的计算结果。

角度的设置:

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Llama-1 变体模型

  • Alpaca: 斯坦福大学在 52k 条英文指令遵循数据集上微调了 7B 规模的 LLaMA。
  • Vicuna: 加州大学伯克利分校在 ShareGPT 收集的用户共享对话数据上,微调了 13B 规模的 LLaMA。
  • BELLE: 链家仅使用由 ChatGPT 生产的数据,对 LLaMA 进行了指令微调,并针对中文进行了优化。
  • Chinese LLaMA:
  • 扩充中文词表:常见做法:在中文语料上使用 Sentence Piece 训练一个中文 tokenizer,使用了 20000 个中文词汇。然后将中文 tokenizer 与原始的 LLaMA tokenizer 合并起来,通过组合二者的词汇表,最终获得一个合并的 tokenizer,称为 Chinese LLaMA tokenizer。词表大小为 49953。

Llama 1 是 Meta 推出的首个开源大语言模型系列,包含 7B、13B、30B 和 65B 四种参数规模。其核心创新包括:
- 架构改进:基于 Transformer 结构,引入 SwiGLU 激活函数RMSNorm 归一化,提升训练稳定性;
- 位置编码:采用 RoPE(旋转位置编码),增强模型对长文本位置信息的捕捉能力;
- 训练数据:使用约 1.4 万亿 token 的公开数据集训练,但上下文长度限制在 2048 token
- 开源限制:仅限研究用途,不可商用。

Llama 1 为后续版本奠定了技术基础,但推理效率和对齐能力仍有不足。

Llama 2 是首个支持 免费商用 的版本,参数规模扩展为 7B、13B、34B 和 70B,主要改进包括: ; - 上下文窗口:长度翻倍至 4096 token,支持更长的文本理解和生成;
- 对齐优化:推出 Chat 版本,通过 RLHF(人类反馈强化学习)优化对话能力;
- 训练数据:数据量增至 2 万亿 token,覆盖更多语言和领域。

Llama 2 成为开源社区的重要选择,尤其在对话和通用任务中表现优异。

Llama 3 进一步提升了性能和通用性,已发布 8B 和 70B405B 超大规模模型:
- 分词器升级:改用 TikToken 分词器(词表 128K),提升编码效率和多语言支持;
- 训练数据:数据规模暴增至 15 万亿 token 以上(是 Llama 2 的 7 倍),涵盖更高质量内容;
- 上下文长度:支持 8192 token,并可扩展至更长文本;
- 推理优化:在指令跟随、代码生成等任务中表现显著提升。

Llama 3 完全开源可商用,且未来也可能整合多模态能力。

ChatGLM 是清华大学提出的一个开源、支持中英双语的对话语言模型。该模型使用了和 ChatGPT 相似的技术,经过约 1T 标识符的中英双语训练(中英文比例为 1:1),辅以监督微调、反馈自助、人类反馈强化学习等技术的加持,62 亿参数的 ChatGLM-6B 已经能生成相当符合人类偏好的回答。

采用transformer的decoder模块,因为无论是对于自然语言理解还是自然语言生成类任务,GLM都是看成生成任务做。但是这里只能说类deocder, 因为decoder是单向的,但是GLM某些位置可以看到双向的,因此又被称为Prefix -Decoder.

相比原始Decoder模块,模型结构有如下改动点:

  • embedding 层梯度缩减:为了提升训练稳定性,减小了 embedding 层的梯度。梯度缩减的效果相当于把 embedding 层的梯度缩小了 10 倍,减小了梯度的范数。
  • layer normalization:采用了基于 Deep Norm 的 post layer norm。
  • 激活函数:替换ReLU激活函数采用了 GeGLU 激活函数。
  • 位置编码:去除了绝对位置编码,采用了旋转位置编码 RoPE。

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  • 采用 GLM 架构(自回归填空目标),不同于 GPT 和 BERT 的纯自回归或自编码模式。
  • HELM 评测 中表现与 GPT-3(davinci)相当。
  • 支持 多任务学习,适用于多种 NLP 任务。
  • 开源,成为当时亚洲唯一入选斯坦福大学大模型评测的千亿级模型。
  • 针对 中文优化,支持中英双语对话。
  • 采用 监督微调(SFT)+ 人类反馈强化学习(RLHF) 进行对齐。
  • 可在 消费级显卡上运行,极大降低推理门槛。
  • 开源后迅速成为 Hugging Face 热门模型,下载量超 1000 万次。
  • MMLU、GSM8K、BBH 等评测中性能显著提升(如 MMLU +23%)。
  • 推出 CodeGeeX2-6B,代码生成能力大幅增强。
  • 支持 函数调用代码解释器,增强复杂任务处理能力。
  • 42 个基准测试(语义、数学、推理等)中表现优异。
  • 进一步优化 长文本理解多轮对话 能力。
  • GLM-4(基座模型)
  • 支持 128K 上下文,性能对标 GPT-4。
  • MMLU、GSM8K、HumanEval 等评测中接近或超越 GPT-4。
  • GLM-4-9B(开源版)
  • 支持 1M(100万)上下文,优于 Llama-3-8B。

Baichuan-7B由百川智能于2023年6月发布的一个开放且可商用的大型预训练语言模型,其支持中英双语,是在约 1.2万亿 (1.2T) 个 token上训练的70亿参数模型。

和 LLaMA 一样的模型设计,也是 Decoder-only架构,但结合前人的工作做了一些改进,比如:

  • Pre-normalization:为了提高训练稳定性,没有使用传统的 post layer norm,而是使用了 pre layer Norm,同时使用 RMSNorm归一化函数。

  • 激活函数:使用 SwiGLU 激活函数。

  • 位置编码:采用了旋转位置编码 RoPE。

  • Baichuan-7B(2023年6月)
  • 百川智能的首款开源模型,70亿参数,支持中英文。
  • 训练数据1.4万亿token,上下文窗口2048 tokens。
  • 在多个基准测试(如C-EVAL、MMLU)上超越同规模开源模型9。
  • Baichuan-13B(2023年7月)
  • 130亿参数,训练数据量超过LLaMA-13B 40%。
  • 采用ALiBi位置编码,支持4096 tokens上下文。
  • 在中文评测(如C-EVAL)上超越ChatGPT(部分领域)

通义千问是由阿里云自主研发的大模型,用于理解和分析用户输入的自然语言,以及图片、音频、视频等多模态数据。

Qwen模型也是 Decoder-only架构,但结合前人的工作做了一些改进,比如:

  • 位置编码:使用 RoPE(Rotary Positional Embedding),增强长文本建模能力。
  • 归一化层:采用 RMSNorm,替代传统 LayerNorm,提升训练稳定性。
  • 激活函数:使用 SwiGLU,相比 GeLU 能更好地提取特征。
  • 基于 Transformer 架构,采用 RoPE 位置编码SwiGLU 激活函数
  • 支持 32K 长上下文,优化多语言能力(12 种语言)。
  • 引入 分组查询注意力(GQA)(仅大模型),降低推理显存占用5。
  • 全系支持 GQA,推理效率提升。
  • 上下文扩展至 128K,增强长文本处理能力。
  • 训练数据增至 7 万亿 token,优化数学、代码能力7。
  • Qwen2.5-1M:首个支持 百万 Tokens(1M) 上下文的大模型,处理速度 超越 GPT-4o-mini 7 倍
  • 稀疏注意力 + 长度外推:使 32K 训练模型适应 1M 任务4。
  • 多模态版本 Qwen2.5-VL
  • 支持 图像、视频、文本 联合理解。
  • 72B 版本在 视觉问答、文档解析 任务领先8。

Qwen3.0(通义千问3)是阿里云Qwen团队推出的新一代开源大语言模型系列,涵盖密集模型和混合专家(MoE)模型,参数规模从0.6B到235B不等,支持全球119种语言及方言,在推理能力、多语言支持、部署效率等方面实现突破,成为全球开源大模型领域的标杆。

  1. 全尺寸覆盖

Qwen3.0开源了6个密集模型和2个MoE模型,具体参数如下:

  • 密集模型:0.6B、1.7B、4B、8B、14B、32B,适用于从端侧到企业级的不同场景。

  • MoE模型:30B(激活参数3B)、235B(激活参数22B),通过动态激活专家模块,在保持高效推理的同时实现超大规模参数。

  • 混合推理架构

首次将认知科学中的“双系统理论”工程化,构建混合推理架构:

  • 快思考模式(非推理模式):处理日常对话、信息提取等简单任务时,仅激活20%参数,实现毫秒级响应,算力消耗降低40%。
  • 慢思考模式(推理模式):面对数学证明、代码生成等复杂任务时,启动深度推理模块,支持多步骤分析,动态控制思考预算(最高38K token)

零一万物(01.AI)是由李开复博士于2023年创立的人工智能公司,专注于 大语言模型(LLM) 的研发与应用,致力于打造 世界级开源与闭源大模型,并推动 AI 2.0 的商业化落地。。

Yi 的模型结构与 LLaMA 的模型结构基本一致,没有太大的改变:

  • 核心结构:采用 Decoder-Only,适用于自回归文本生成。
  • 位置编码:使用 RoPE(Rotary Positional Embedding),增强长文本建模能力。
  • 归一化层:采用 RMSNorm(Root Mean Square Layer Normalization),提升训练稳定性。

开源的模型:

  • 零一万物的首个开源大模型,支持 中英双语,性能对标 LLaMA-2 34B。
  • AlpacaEval 2.0 等国际评测中表现优异2。
  • 升级版本:包括 Yi-6B、Yi-9B、Yi-34B
  • 优化 推理效率多轮对话能力
  • Hugging Face、魔搭社区 开源,吸引全球开发者。
  • 提供 1.5B、9B 版本,支持 52种编程语言

  • 128K 上下文窗口,适用于复杂代码项目。

DeepSeek-V3:生成式大模型:包含6710亿个参数,其中370亿个活跃参数,并采用专家混合(MoE)架构,将模型划分为专门处理数学和编码等任务的组件,以减轻训练负担。

DeepSeek-R1:推理型大模型,经历了多个微调和RL阶段,包括拒绝采样和第二轮RL训练,以提高其通用能力和与人类偏好的一致性。

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蒸馏DeepSeek模型:DeepSeek开发了较小的、蒸馏版的DeepSeek-R1,参数范围从15亿到700亿,将先进的推理能力带到较弱的硬件上

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DeepSeek 的技术核心是「大语言模型」(LLM),类似于 OpenAI 的 GPT 或 Google 的 BERT,但他们更专注于实现 AGI,让 AI 变得更通用、更智能。这意味着他们的技术不仅能处理语言,未来还能应用在更多领域,比如医疗诊断、金融分析、教育辅助等,DeepSeek 为了让电脑在处理大量资料时,能够更省记忆体、更快运算,并且适合处理复杂的任务,比如长篇文章或多轮对话,所以使用了以下技术。

3.1 多头注意力 Multi-head Latent Attention (MLA)

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  • 目标:让电脑处理很长的文字时,减少记忆体的使用,并且加快处理速度。
  • 方法:透过一种叫做「低秩因子分解(Low-Rank Factorization)」的技术,把需要记住的资料变小,这样记忆体需求就降低了。例如,原本需要很多记忆体,现在可以减少30%。
  • 应用:适合处理很长的文章或对话,比如法律文件或多轮对话。

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  • 目标:让电脑在处理复杂任务时更有效率。
  • 方法:DeepSeek 用了一种叫「混合专家模型」(MoE)的技术,简单来说,就是让电脑在处理任务时,不需要动用全部的资源,只启动一部分来工作就好。举个例子,DeepSeek 的 R1 模型虽然总共有 6710 亿个参数(可以想像成它的「脑容量」很大),但每次处理任务时,只会用到其中大约 370 亿个参数。
  • 特点:这样的好处是,电脑跑得更快,而且还更省电、更省钱。

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  • 目标:让电脑在训练模型时,减少资源使用并加快运算速度。
  • 方法:DeepSeek 用了 FP8 混合精度训练框架,这个技术比传统的 FP16 和 FP32 更省资源,让训练和推理的速度更快、效率更高。
  • 通讯优化:在多个 GPU 之间传输资料时,使用一种叫做「DualPipe」的技术,让资料传输更顺畅,减少等待时间,提升整体效率。

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大模型的开源协议是决定模型使用权限、商业应用范围及二次开发限制的重要法律框架。不同开源协议在自由度、署名要求、商用许可等方面存在显著差异。

  • 特点:最宽松的开源协议之一,允许自由使用、修改、分发,包括商业用途,仅需保留版权声明和许可声明。
  • 代表模型:DeepSeek 采用 MIT 协议,允许用户自由商用,甚至可“套壳”销售1。
  • 优势:最大化开放生态,吸引广泛开发者参与。
  • 特点:类似 MIT,但额外包含专利授权条款,防止专利诉讼风险。要求修改后的代码需明确标注变更。
  • 代表模型
  • xAI 的 Grok-1(3140B 参数,全球最大开源模型之一)。
  • 阿里的 Qwen 系列(部分模型)。
  • 蚂蚁集团的 Ling-Coder-Lite(MoE 架构代码模型)。
  • 特点
  • 允许中小企业和个人商用,但月活超 7 亿的巨头需单独谈判许可。
  • 禁止使用 Llama 生成的数据训练其他竞争模型(如非 Llama 衍生品)。
  • 代表模型:Meta 的 Llama 3

MCP(Model Context Protocol,模型上下文协议)是由 Anthropic2024年11月 推出的一种开放标准协议,旨在标准化大语言模型(LLM)与外部数据源、工具及服务之间的交互方式。MCP 的核心目标是解决 AI 生态中的 数据孤岛工具接入碎片化 问题,让 AI 不仅能“说”,还能“做”——即直接调用外部工具执行任务,而不仅仅是生成文本。

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MCP 协议通过标准化模型与外部资源的交互方式,提升 LLM 应用的功能性、灵活性和可扩展性。MCP 就像 USB-C 一样,可以让不同设备能够通过相同的接口连接在一起,如下图所示:

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MCP 架构主要包括三个核心组件:

  • MCP Host(主机):如 Claude Desktop、Cursor 等 AI 应用,负责发起请求。
  • MCP Server(服务器):提供数据或工具接口(如 GitHub、Slack、数据库等),供 AI 调用。
  • MCP Client(客户端):接收用户指令,与 LLM 交互并执行 MCP 请求。
  • 本小节主要介绍了LLM主流的开源大模型,对不同模型架构、训练目标、优缺点进行了分析和总结。