Meta开源首个量化模型Llama 3.2：减少40%内存，效率提升2倍以上

全球社交巨头Meta开源了首个轻量级量化版模型Llama 3.2，一共有10亿和30亿两种参数。

为了使该模型能在手机、平板、笔记本等移动设备上部署使用，Meta使用了带有LoRA适配器的量化感知训练和SpinQuant进行了大幅度性能优化，平均减少了41%的内存使用、减少56%的模型规模，但推理效率却提升了2—4倍。

例如，在一加12手机上，Llama 3.2的解码延迟平均提高了2.5倍，预填充延迟平均提高了4.2倍，而在三星的S24+、S22两款手机同样获得了类似的数据。

开源地址：https://huggingface.co/collections/meta-llama/llama-32-66f448ffc8c32f949b04c8cf

在架构方面，Llama 3.2 1B和3B采用了标准的Transformer结构。但对所有变压器块中的线性层进行了特定的量化处理，采用4位组方式量化权重，并对激活进行8位每标记动态量化。

分类层则量化为8位每通道的权重和8位每标记的动态激活量化，同时使用了8位每通道量化用于嵌入。

模型优化方面，使用了LoRA适配器量化感知训练和SpinQuant两种重要技术。LoRA适配器量化在初始化 QAT 时，会使用经过有监督微调后获得的BF16 Llama 3.2模型检查点，进行额外一轮带有 QAT 的有监督微调训练。

然后冻结 QAT 模型的主干，再使用低秩自适应的 LoRA 适配器对变压器块内所有层进行另一轮有监督微调，并且LoRA 适配器的权重和激活保持在 BF16，最后通过直接偏好优化进行微调得到高能效模型。

而SpinQuant是目前最先进的后训练量化技术之一，通过使用WikiText数据集来学习旋转矩阵，这些矩阵有助于平滑数据中的异常值，促进更有效的量化。在确定了旋转矩阵之后，应用了包括范围设置和生成性后训练量化在内的最佳量化效果。

该方法虽不如 QAT + LoRA 准确，但具有很灵活的可移植性，且无需访问通常是私有的训练数据集。这对于数据可用性或计算资源有限的应用来说，是一个非常好的解决方法。

开发者还可以使用此方法对自己微调后的 Llama 模型进行量化，以适应不同的硬件目标和用例，其开源库与 ExecuTorch和 Llama Stack 完美兼容扩展性很强。

虽然Llama 3.2 1B和3B的参数很小，但都支持128k tokens 的上下文长度，这对于移动端来说非常重要，可轻松处理长文本的总结、复杂指令的理解等场，例如，在处理长篇小说的内容总结、学术论文的要点提取等任务时，可以更好地理解文本的整体逻辑和语义，从而提供更准确的结果。

根据Meta公布的测试数据显示，在MMLU、GSM8K、MATH、MGSM等主流基准测试中，量化后的Llama 3.2不仅性能没有减少，还能与Llama 3 8B的性能媲美，充分证明了其高性能低消耗的特点。