09 MoE 与稀疏容量(MoE and Sparse Capacity)
学习问题
混合专家(Mixture of Experts,MoE)把模型总容量与每个词元的激活计算拆开:路由器为词元选择少量专家,专家完成 FFN 变换,再将结果合并回主干。判断收益时需要同时检查结构容量、训练稳定性和通信代价。
核心机制
设计压力:容量增长为什么不应等于每个词元的成本增长?
稠密 FFN 让所有词元使用同一组参数,模型越宽,每个词元的成本越高。MoE 通过稀疏激活增加总参数,但能否获得收益取决于路由质量、专家容量和系统执行是否匹配。
结构机制:选择、容量与回收缺一不可
对含
共享专家保证每个词元都有公共路径,细粒度专家改变单个专家的容量和组合空间,无辅助损失路由则尝试减少均衡目标对主任务的干扰。三者改变的对象不同,仍需用专家计数、容量溢出率、分发字节和质量指标分别验证。
| 环节 | 机制问题 | 失败表现 |
|---|---|---|
| 路由器 / Top-k | 哪些专家接收当前词元 | 路由塌缩、专家长期闲置 |
| 专家容量 / 容量溢出 | 单个专家最多接收多少词元 | 词元丢弃、回退或排队 |
| 分发 / 合并 | 词元如何发送并回收结果 | All-to-All 暴露、重排开销 |
| 负载均衡目标 | 如何约束专家利用率 | 辅助损失干扰主任务或约束不足 |
选择条件与验证证据
评估 MoE 至少记录 Top-k、专家数、容量因子、容量溢出、专家负载分布、分发字节数、通信暴露时间与任务质量。仅报告总参数量或理论激活参数,无法判断真实吞吐和稳定性。
- Part 01 · 22 MoE 参数与计算:区分总参数与激活计算。
- Part 02 · 06 MoE 路由:实现 Top-k 与容量约束。
- Part 02 · 07 MoE 负载均衡:分析专家分布与稳定性。
- Part 02 · 46 MoE 专家并行:连接分发、合并与通信。
- Part 02 · 80 MoE 专家并行项目:形成真实多卡证据。
