面壁 WAIC 新发布：新一代高效低能耗架构面壁小钢炮、一键开发大模型 APP 的全栈工具集

5月前

作者 | 蔡芳芳

7 月 5 日，面壁智能联合创始人、首席科学家刘知远在 WAIC 2024 “模型即服务（Mass）加速大模型应用落地”论坛进行了《大模型时代的摩尔定律，迈入更高效的大模型时代》主题演讲，并首次对外介绍：

开源新一代高效、低能耗面壁小钢炮 MiniCPM-S 模型
助力开发者一键打造大模型 SuperAPP 的全栈工具集 MobileCPM

演讲开场，刘知远表示：“摩尔定律揭示了集成电路可容纳晶体管数目约每隔 18 个月便会增加一倍的规律，在过去几十年中给半导体和互联网行业的发展带来了科学指导意义；身处大模型时代，我们亟需新的“摩尔定律”。我们根据过去几年在大模型领域的深耕和实践，对大模型的发展趋势进行观察总结，提出了 大模型时代的面壁定律：大模型的知识密度不断提升，平均每 8 个月提升一倍。”

其中，知识密度 = 模型能力 / 推理算力消耗。

如下图所示，相比 OpenAI 于 2020 年发布的 1750 亿参数的 GPT-3，2024 年初，面壁发布具备 GPT-3 同等性能但参数仅为 24 亿的 MiniCPM-2.4B ，把知识密度提高了大概 86 倍。

不过这还不是面壁的极限，面壁持续优化 Scaling Law，使模型知识密度不断提升，不断训练出计算更加高效且表现更强（参数规模降低，数值位宽降低，结构更加高效）的基础大模型。面壁新一代高效稀疏架构大模型由此而生。

MiniCPM-S：新一代

高效低能耗「面壁小钢炮」

为何人脑中的神经元数量与当代最大的基础模型可比，但能源和时间消耗却远低于大模型？这背后，稀疏激活 是大脑得以实现低能耗的一大核心“技术”，通过不同任务调取不同⼤脑分区神经元，能源与时间消耗⼤⼤降低。

和大脑类似，采用稀疏激活也能够在同等参数下减少大模型的推理能耗——稀疏度越高，每个词元（token）激活的神经元越少，大模型的推理成本和能耗就越少。MiniCPM-S 1.2B 采用了高度稀疏架构，通过将激活函数替换为 ReLU 及通过带渐进约束的稀疏感知训练，巧妙地解决了此前主流大模型在稀疏激活上面临的困境。

和同规模的稠密模型 MiniCPM 1.2B 相比，MiniCPM-S 1.2 具备：

Sparse- 高稀疏低能耗：在 FFN 层实现了高达 87.89% 平均稀疏度，推理算力下降 84%；
Speed- 神仙推理： 更少计算，迅疾响应。纯 CPU 环境下，结合 Powerinfer 推理框架，推理解码速度提升约 2.8 倍；
Strong- 无损强大性能： 更少计算量，无损下游任务性能；

另外，MiniCPM-S 1.2B 将知识密度空前提升：达到同规模稠密模型 MiniCPM 1.2B 的 2.57 倍，Mistral-7B 的 12.1 倍。

面壁“高效 Scaling Law” 仍在持续演绎。

相关开源链接：

论文地址：https://arxiv.org/pdf/2402.13516.pdf

模型地址：https://huggingface.co/openbmb/MiniCPM-S-1B-llama-format

PowerInfer 可直接运行格式：

https://huggingface.co/openbmb/MiniCPM-S-1B-sft-gguf

开源大模型 APP 神器 MobileCPM：

一键集成端侧大模型到 APP

此外面壁智能最新开源了业内首个端侧大模型工具集 “MobileCPM "，帮助开发者一键集成大模型到 APP。MobileCPM 开箱即用，包含了开源端侧大模型、SDK 开发套件以及翻译、摘要等丰富的 intent ，人人都可以一站式灵活地定制出满足不同应用场景需求的大模型 APP，低门槛速成「大模型创业者」。

MobileCPM 为开发者提供了三种模式：

基础模式：包含了丰富的适配端侧⼤模型 APP 的 SDK 套件发者基于此即可⾃由灵活地搭建⼤模型 APP，但在这个过程中，基座模型和智能体仍需要开发者⾃⾏开发和接⼊；
精装模式： 在基础模式基础上，提供 1.2B 参数的⾯壁新⼀代⾼效稀疏⼤模型 MiniCPM-S，并且 MobileCPM 还支持任意端侧模型的集成，开发者可以根据具体需求选择替换其它端侧模型，并可以通过增加或修改 prompt 的方式定制多种 API，满足不同业务场景需求。
全包配件模式： 在精装模式的基础上预装丰富的 intent，并提供保姆式教程，开发者也可使用自定义 intent，减少开发时间，⼤幅提升应⽤的丰富性。

本次发布，MobileCPM 默认集成了面壁新一代高效稀疏架构模型 MiniCPM-S 1.2B ，一次性将智能密度拉满，更兼具：

毫秒极速响应：得益于面壁小钢炮 MiniCPM 系列背后的高效大模型训练和推理工厂，MiniCPM-S 能够在毫秒级时间内完成推理和响应，确保用户体验的流畅性。
零推理成本：无需云端 GPU，MiniCPM-S 专为端侧设备而生，在保证性能强大的同时大幅降低了计算资源的消耗，使得端侧推理几乎 0 成本。
一键集成： 大模型与 APP 无缝衔接；
预装多种 intent，提供保姆式教程；

基于 MobileCPM 一键开发的示例 APP（端侧模型由 MiniCPM-S 支持），在 iPhone 15 离线环境下毫秒级对话响应，推理速度轻松可达约 30 tokens/s，相当于人类语速的 18~30 倍。

MobileCPM 拉开了端侧 AI 生态序幕，基于 MobileCPM，任何开发者都可以轻松打造自己的 SuperAPP，有效解决推理成本问题。PC 和智能手机时代，所有原有的应用都值得用高效端侧模型尝试一遍！

MobileCPM 现已全面支持 iOS 系统，Android 版本也即将上线，敬请期待。

开源地址：

https://github.com/OpenBMB/MobileCPM

TestFlight 外测链接：

https://testflight.apple.com/join/dJt5vfOZ

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