太震撼了!梁文锋携DeepSeek团队丢出注意力新机制重磅论文,网友:这才是真正的OpenAI

新浪财经 2025-02-18 20:30:30

DeepSeek发布了最新的研究成果——原生稀疏注意力。这项技术有望大幅提升下一代大语言模型处理长文本的能力,同时还能兼顾效率。

就在马斯克发布grok3,samaltman还在犹豫要不要开源时,刚刚梁文锋作为co-authors携deepseek研究团队丢出重磅研究论文成果,DeepSeek发布了最新的研究成果——原生稀疏注意力(NativeSparseAttention,NSA)!这项技术有望大幅提升下一代大语言模型处理长文本的能力,同时还能兼顾效率,可谓是LLM领域又一里程碑式的进展!

简单来说,论文的核心贡献如下:

LLM长文本能力再突破!DeepSeek发布原生稀疏注意力NSA:硬件友好又高效,训推一体化!

废话不多说,我们一起来扒一扒这篇论文:

先了解一下论文的背景

近年来,我们见证了长文本建模在AI领域的重要性日益凸显。无论是深度推理、代码库生成、还是多轮对话,都离不开模型对长序列信息的有效处理能力。像OpenAI的o-series模型、DeepSeek-R1、以及GoogleGemini1.5Pro等,都展现了处理超长文本的强大潜力。

然而,传统Attention机制的计算复杂度随着序列长度的增加而呈平方级增长,这成为了制约LLM发展的关键瓶颈。计算成本高昂,延迟成为问题,如何在保证模型性能的同时,提升长文本处理的效率,成为了亟待解决的难题

稀疏注意力应运而生,它被认为是提升效率,同时维持模型能力的有希望的方向。DeepSeek的NSA技术正是在这个方向上迈出了重要一步!

DeepSeekNSA:原生稀疏注意力,训推一体化,硬件友好

DeepSeek提出的NSA(NativeSparseAttention,原生稀疏注意力)机制,巧妙地将算法创新与硬件优化相结合,旨在实现高效的长文本建模。

NSA的核心亮点可以概括为以下两点:

1.动态分层稀疏策略:NSA采用了一种动态分层的稀疏策略,结合了粗粒度的Token压缩和细粒度的Token选择。这种策略既能保证模型对全局上下文的感知,又能兼顾局部信息的精确性

2.两大关键创新:

算术强度平衡的算法设计与硬件优化:NSA通过精巧的算法设计,并针对现代硬件进行了实现优化,显著提升了计算速度

端到端可训练:NSA支持端到端训练,这意味着它不仅在推理阶段高效,还能减少预训练的计算量,同时不牺牲模型性能!

实验效果惊艳:性能不降反升,速度大幅提升!

实验结果令人振奋!如图1所示,在通用基准测试、长文本任务和指令推理方面,使用NSA预训练的模型性能不仅没有下降,反而超越了FullAttention模型!

更重要的是,在处理64k长度的序列时,NSA在解码、前向传播和反向传播等各个阶段都实现了显著的速度提升,最高可达11.6倍!这充分证明了NSA在模型生命周期各个阶段的效率优势

现有稀疏注意力方法的局限性

论文也深入分析了现有稀疏注意力方法的局限性,主要体现在两个方面:

1.推理效率的“假象”:很多方法虽然在理论上实现了稀疏计算,但在实际推理延迟方面提升有限。这主要是因为:

•阶段限制的稀疏性:例如,有些方法只在自回归解码时应用稀疏性,但在预填充阶段仍然需要大量计算

•与先进Attention架构的不兼容性:一些稀疏注意力方法难以适配像MQA和GQA这样的现代高效解码架构,导致内存访问瓶颈依然存在

2.可训练稀疏性的“神话”:许多方法主要关注推理阶段的稀疏性,而忽略了训练阶段。这导致:

•性能退化:后验应用稀疏性可能导致模型偏离预训练的优化轨迹。

•训练效率需求:长序列训练对于提升模型能力至关重要,但现有方法在训练效率方面存在不足。

•不可训练的组件:一些方法引入了不可微的离散操作,阻碍了梯度传播,限制了模型学习最佳稀疏模式的能力。

•反向传播效率低下:一些理论上可训练的方法,在实际训练中效率低下,例如Token粒度的选择策略可能导致非连续的内存访问,影响硬件利用率。

NSA的核心组件:分层稀疏,逐层优化

为了克服上述局限性,NSA架构采用了分层Token建模,并通过三个并行的注意力分支处理输入序列:

1.压缩注意力(CompressedAttention):处理粗粒度的模式,通过压缩Token块来捕获全局信息。

2.选择注意力(SelectedAttention):处理重要的Token块,选择性地保留细粒度的信息。

3.滑动窗口注意力(SlidingWindowAttention):处理局部上下文信息。

这三个分支的输出通过一个门控机制进行聚合。为了最大化效率,NSA还专门设计了硬件优化的Kernel

写在最后:

DeepSeek的NSA技术为长文本建模带来了新的突破。它不仅在性能上超越了传统的FullAttention模型,更在效率方面实现了显著的提升,尤其是在长序列场景下。NSA的硬件友好设计和训推一体化特性,使其在实际应用中更具优势,有望加速下一代LLM在长文本处理领域的应用落地。

这项研究无疑为稀疏注意力领域带来了新的思路和方向。未来,我们期待看到更多基于NSA技术的创新应用,共同推动AI技术的进步!

最后不得不在强调一下,梁文锋不仅是deepseekceo,很明显他还在研究的最前沿参与研究,这是令我最震撼的,他不仅有管理能力,而且还真正的懂AI,deepseek前途无量

各路网友都在喊,这才是真正的OpenAI。

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