终于有人把端侧大模型说清楚了

最近总听到”端侧大模型”这个词,感觉很高大上,但到底是什么意思?和我们平时用的ChatGPT、DeepSeek各种大模型有什么区别?今天就来彻底搞清楚这件事。

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【为什么叫”端侧”大模型?】

在聊具体内容之前,先解释一下这个名字的由来。在计算机和通信领域,我们通常把整个系统分为几个层次:

  • 云端(Cloud):远程的数据中心和服务器
  • 边缘(Edge):靠近用户的边缘服务器和基站
  • 端侧(Device/Client):用户直接使用的终端设备

所以”端侧大模型”这个名字,直接点出了它的核心特征:运行在终端设备上的大语言模型。在英文里,通常叫做”On-Device Large Language Model”或者”Edge AI Model”。

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为什么不叫”本地大模型”或者”离线大模型”?

因为”端侧”这个词更准确地描述了它在整个计算架构中的位置,也暗示了它可能与边缘和云端进行协同工作,而不是完全孤立运行。

【先说说什么是端侧大模型】

简单来说,端侧大模型就是能够在你的手机、电脑、汽车这些”端设备”上直接运行的大语言模型,不需要联网到云端服务器。

你想想平时用ChatGPT的场景:打开网页或APP,输入问题,等待几秒钟,然后得到回答。这个过程中,你的问题被发送到了OpenAI的服务器,在云端的大型GPU集群上处理,然后把结果传回给你。

而端侧大模型呢?整个AI模型就”住”在你的设备里,不用联网,直接在本地处理你的问题。就像以前我们把软件安装在电脑上一样,现在我们把AI”安装”在设备上。

【为什么突然火起来了?】

云端模型的三大痛点

1. 网络依赖症

没有网络就废了,网络不好就卡得要死。你在地下室、飞机上、山区里想用AI?抱歉,臣妾做不到。

2. 隐私担忧

你的聊天记录、文档内容都要上传到云端处理,万一泄露怎么办?特别是涉及商业机密、个人隐私的内容,很多用户心里都犯嘀咕。

3. 个性化不足

云端模型要服务全球用户,很难针对你个人的使用习惯和需求进行深度定制。就像一个大众化的产品,很难满足每个人的个性化需求。

硬件技术的突飞猛进

另一方面,我们的设备越来越强大了:

  • 手机芯片的AI算力提升了几十倍
  • 内存容量越来越大
  • 专门的AI芯片开始普及

这就给端侧部署大模型提供了可能性。

【端侧大模型的”超能力”】

端侧大模型确实有着令人兴奋的”超能力”。

首先是闪电般的响应速度,不用等网络传输,本地直接处理,响应速度可以快到毫秒级,想象一下你说话的同时AI就开始实时翻译的丝滑体验。其次是天然的隐私保护,数据不出设备,你的聊天记录、工作文档都在本地处理,不用担心被窥探。更重要的是个性化定制能力,可以根据你的使用习惯、语言偏好、专业领域进行定制训练,真正成为专属AI助手。最后还有永不掉线的优势,没网也能用,飞机上、地下室、野外探险,随时随地都是你的AI伙伴。

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但现实往往很骨感,端侧大模型听起来美好,实际部署起来却困难重重。最大的拦路虎是资源限制问题——大语言模型动辄几十GB、上百GB,参数量达到几百亿甚至上千亿,而我们的手机内存才8GB、12GB,这就像要把一头大象装进冰箱。为了在设备上运行,必须对模型进行”瘦身”,但瘦身就意味着能力下降,如何在保持性能的同时大幅减小模型体积是个巨大的技术难题。更复杂的是设备碎片化问题,不同厂商的硬件架构千差万别——iPhone用A系列芯片,Android手机有骁龙、麒麟、天玑等各种芯片,还有各种不同的AI专用芯片,同一个模型要适配这么多种硬件,难度可想而知。

【技术大神们是怎么解决的?】

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1. 模型压缩三板斧

网络剪枝

就像修剪花园一样,把模型中不重要的连接”剪掉”。比如一个神经网络有1万个连接,经过剪枝后可能只保留3000个重要的连接,模型小了很多,但效果基本不变。

低精度量化

原来用32位浮点数存储参数,现在改用8位甚至4位整数。就像照片从高清改成标清,文件小了很多,但核心内容还在。

知识蒸馏

让一个小模型去”学习”大模型的精华。就像武侠小说里的传功,大师把内力传给徒弟,虽然徒弟的”硬件”不如师父,但能学到精髓。

2. 运行时优化黑科技

KV-Cache优化

这是个很技术的概念,简单说就是把之前计算过的结果缓存起来,避免重复计算。就像你做数学题时,把中间步骤的结果记下来,后面直接用,不用重新算。

混合专家模型(MoE)

不是所有的”专家”都同时工作,而是根据问题类型激活对应的专家。就像医院里,感冒了找内科医生,骨折了找骨科医生,不需要所有科室的医生都出动。

3. 端边云协同大招

既然单个设备能力有限,那就多个设备协同作战:

模型拆分

把大模型拆成几部分,一部分在手机上,一部分在边缘服务器上,一部分在云端。就像流水线作业,每个环节负责自己擅长的部分。

大小模型配合

平时用小模型处理简单问题,遇到复杂问题再调用云端大模型。就像平时用计算器算数,复杂的统计分析才用电脑。

【谁在这个赛道上狂奔?】

手机厂商最积极

苹果、华为、小米等都在自己的芯片中加入AI处理单元,推出各种本地AI功能:

芯片厂商在狂飙

算能、高通、英特尔都在推出专门的AI芯片,算力越来越强,功耗越来越低。

AI公司也没闲着

Meta推出了Llama系列,专门优化了移动端版本;谷歌的Gemini Nano可以在手机上运行;国内的百度、阿里、字节、面壁智能等也都有相应布局。

【现在能用到哪些端侧AI?】

虽然技术还在发展中,但已经有不少产品可以体验了:

手机上的AI助手

  • iPhone的Siri,语音识别和简单对话已经本地化
  • 华为手机的小艺,支持本地语音翻译
  • 三星的Bixby,本地图像识别和语音控制

专业工具

  • 一些代码编辑器开始集成本地AI代码补全
  • 本地运行的AI写作助手
  • 离线的AI翻译工具

开源项目

  • Ollama:可以在个人电脑上运行各种开源大模型
  • llama.cpp:专门优化的本地运行框架
  • MLX:苹果推出的机器学习框架

【还有哪些挑战需要解决?】

技术挑战

1. 模型压缩的天花板目前的压缩技术虽然能显著减小模型大小,但压缩比达到一定程度后,效果下降会很明显。如何突破这个天花板?

2. 硬件适配的复杂性不同设备的硬件差异巨大,如何让同一个模型在各种设备上都能高效运行?

3. 实时学习和更新如何让端侧模型能够持续学习用户的偏好,同时保持模型的稳定性?

商业挑战

1. 成本控制端侧部署需要更强大的硬件,会推高设备成本,消费者买账吗?

2. 生态建设需要操作系统、芯片厂商、应用开发者共同参与,如何构建完整的生态?

3. 标准化行业需要统一的标准和规范,避免各家自立门户。

【写在最后】

端侧大模型不是要完全取代云端AI,而是要构建一个更加灵活、高效、安全的AI服务体系。就像当年云计算没有完全取代本地计算一样,未来的AI世界应该是端云并存、各司其职的。

对于普通用户来说,最直观的变化就是:AI会变得更快、更私密、更个性化。你的手机会真正成为你的智能助手,不再是一个需要联网才能变聪明的”傻瓜”。

对于开发者来说,这是一个全新的机遇。移动互联网时代诞生了无数优秀的APP,端侧AI时代同样会催生新一代的应用和服务。

对于整个行业来说,这是AI技术从”集中式”向”分布式”的重要转变,将推动AI技术的进一步普及和深入。

技术的发展总是螺旋上升的,端侧大模型现在还在早期阶段,但发展速度非常快。也许用不了几年,我们就会习惯于拥有一个随身携带、专属定制、永不掉线的AI伙伴。

那时候回头看今天,可能会觉得现在的AI应用还太原始。但这就是技术进步的魅力所在——每一天的积累,都在为未来的突破做准备。

出处:微信公众号 @边缘计算社区

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