欢迎来到尧图网

客户服务 关于我们

您的位置:首页 > 文旅 > 八卦 > 为什么即使模型已经被 4bit 量化,仍然可以设置 bnb_4bit_compute_dtype=“float16“,并使用 NF4 算法来量化

为什么即使模型已经被 4bit 量化,仍然可以设置 bnb_4bit_compute_dtype=“float16“,并使用 NF4 算法来量化

2025/9/16 3:40:54 来源:https://blog.csdn.net/u013565133/article/details/148743432  浏览:    关键词:为什么即使模型已经被 4bit 量化,仍然可以设置 bnb_4bit_compute_dtype=“float16“,并使用 NF4 算法来量化

示例代码:

from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer
from transformers import BitsAndBytesConfig# 配置 4-bit 加载
bnb_config = BitsAndBytesConfig(load_in_4bit=True,bnb_4bit_compute_dtype="float16",  # 用 fp16 来计算bnb_4bit_quant_type="nf4",         # 用 NF4 量化算法
)model_name = "unsloth/llama-3.1-8b-unsloth-bnb-4bit"model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_name,quantization_config=bnb_config,device_map="auto"
)tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_name)

量化的是「模型参数的存储」,不是模型的「计算过程」;
模型仍然会把这些 4bit 权重在计算时转回更高精度的 float16 或 float32 来乘加运算,否则结果会严重失真!


🧠 分清两个阶段:存储 vs 计算

阶段做了什么事精度
✅ 存储阶段把模型权重变成 4bit 的压缩形式(如 NF4)极小(4bit)
✅ 计算阶段用更高精度的 float16 / float32 做计算高精度(16bit 或 32bit)

也就是说:

  • 存的时候:模型是瘦身版
  • 算的时候:仍然需要「扩展」回稍微胖一点的精度来进行乘法、加法等操作

🔍 代码里的这几个参数代表什么?

bnb_config = BitsAndBytesConfig(load_in_4bit=True,                         # 权重用 4bit 存储bnb_4bit_compute_dtype="float16",          # 运算时提升精度到 fp16bnb_4bit_quant_type="nf4",                 # 用更高质量的 NF4 算法来压缩
)

🔹 load_in_4bit=True

  • 指定只在显存或内存中存储 4bit 量化的权重
  • 节省 4~8 倍显存(VRAM)

🔹 bnb_4bit_compute_dtype="float16"

  • 指定在运算时(如矩阵乘法)把 4bit 权重 解码 成 float16 进行运算

  • 比如:

    权重(4bit): 编码值 = 12
    解码 → float16: 权重 ≈ 0.3125
    
  • 这样可以保留一部分精度,结果不会像用 4bit 直接运算那样严重失真

🚨 如果你选择的是 "int4" 来计算,那模型效果会非常糟糕!完全不可用!

🔹 bnb_4bit_quant_type="nf4"

  • NF4 是一种 更先进的 4bit 非线性量化算法
  • 它不像传统线性量化那样平均划分区间,而是对神经网络中实际出现较多的值分配更密集的编码
  • 效果更接近未量化模型

✅ 举个具体例子:

假设你有一个权重矩阵(未量化前):

[0.15, -0.33, 0.92, -0.87]

使用 NF4 算法压缩成 4bit 后,存的是:

[9, 3, 14, 2]  # 仅 4bit 编码索引,不是 float 值

运算时会发生什么?

步骤1:解码 → float16
[9 → 0.16, 3 → -0.32, 14 → 0.93, 2 → -0.85]步骤2:与输入做 float16 的矩阵乘法

所以虽然你存的是 4bit 的索引值,计算用的是解码后的 float16 值
→ 这就是 "compute_dtype" 的含义


🔥 为什么不是直接 4bit 算呢?

👉 因为:

  • 4bit 之间做矩阵乘法(比如权重 × 输入向量)是非常不稳定、误差大的

  • float16 是 GPU 很擅长的精度,速度快又能保持较好的效果

  • 所以主流做法是:

    存的时候 4bit(为了压缩)
    运算的时候 float16(为了准确)


🧠 总结说人话

问题回答
❓ 4bit 了为什么还用 fp16?因为只量化了「存储」,计算时需要解码为更高精度避免精度损失
❓ NF4 是什么?一种更聪明的 4bit 编码方式,让常见值精度更高
❓ bnb_4bit_compute_dtype 是干嘛的?决定模型解码后用什么精度来做乘加计算(通常是 float16)

版权声明:

本网仅为发布的内容提供存储空间,不对发表、转载的内容提供任何形式的保证。凡本网注明“来源:XXX网络”的作品,均转载自其它媒体,著作权归作者所有,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

我们尊重并感谢每一位作者,均已注明文章来源和作者。如因作品内容、版权或其它问题,请及时与我们联系,联系邮箱:809451989@qq.com,投稿邮箱:809451989@qq.com

热搜词