最近，DeepSeek-V3在國外火了。
它為什么火呢？主要有三個(gè)原因：
一，性能非常出色。
在許多測試中，它都超過了其他頂尖模型，比如GPT-4o和Claude 3.5 Sonnet。特別在數(shù)學(xué)和代碼生成方面，表現(xiàn)尤為突出。
二，它的訓(xùn)練成本相對(duì)較低。只要600萬美元就能完成訓(xùn)練，與其他頂級(jí)模型相比，性價(jià)比極高。
三，它是開源的。全球的開發(fā)者都可以免費(fèi)使用和測試它。
因此，它火了。不過，隨著它的火爆，很多人開始好奇：這個(gè)模型來自哪里？它與其他模型有何不同？
帶著同樣的疑問，我查看了它12月26日在GitHub上發(fā)布的報(bào)告——DeepSeek-V3 Technical Report?？偨Y(jié)出五點(diǎn)內(nèi)容，關(guān)于模型架構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)施、預(yù)訓(xùn)練、后訓(xùn)練模型，以及評(píng)估結(jié)果。現(xiàn)在向你匯報(bào)一下。
先來說說這家公司：
DeepSeek-V3由中國幻方量化公司開發(fā)，它是基于自研MoE模型的新一代大語言模型。
MoE，全稱Mixture of Experts，也叫混合專家技術(shù)，是一種機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)，是通過組合多個(gè)專家模型，在處理復(fù)雜任務(wù)時(shí)，讓效率和準(zhǔn)確度都大大提升。
以前，人們總愛把“DeepSeek”比作AI界的拼多多。
因?yàn)樗_啟了中國大模型的價(jià)格戰(zhàn)。2024年5月，它們推出了一個(gè)名為DeepSeek V2的開源模型。這個(gè)模型的性價(jià)比超級(jí)高，每百萬個(gè)token的推理計(jì)算成本只要1塊錢。
這個(gè)價(jià)格，大概是Llama3 70B的1/7，也是GPT-4 Turbo的1/70。
這個(gè)消息一出，字節(jié)、騰訊、百度、阿里，還有kimi這些AI公司都跟著降價(jià)。所以，DeepSeek憑借它的高性價(jià)比，在中國大模型市場掀起了第一場價(jià)格戰(zhàn)。
但是，V2.5版本的更新速度不快，直到9月份才有動(dòng)靜；現(xiàn)在又過了3個(gè)月，V3版本終于來了。這次，大家最想知道的就是，它的架構(gòu)有什么新變化。
這家公司的老板梁文鋒說過，以前中國公司習(xí)慣于做應(yīng)用變現(xiàn)，但現(xiàn)在DeepSeek的目標(biāo)是走在技術(shù)前沿。他希望用技術(shù)推動(dòng)整個(gè)生態(tài)的發(fā)展。他認(rèn)為，中國公司應(yīng)該從“搭便車”的角色，轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;貢獻(xiàn)者”，主動(dòng)參與到全球創(chuàng)新的大潮中。
那么，DeepSeek-V3到底有哪些技術(shù)架構(gòu)上新亮點(diǎn)呢？
圖釋：DeepSeek-V3MoE架構(gòu)工作流程
報(bào)告中（第4P到第6P部分）說：DeepSeek-V3的架構(gòu)設(shè)計(jì)非常精巧，主要有四點(diǎn)：
專家團(tuán)（MoE架構(gòu)）；
多頭潛在注意力（MLA）；
無輔助損失的負(fù)載平衡策略；
多令牌預(yù)測訓(xùn)練目標(biāo)。
分別是什么意思呢？首先，DeepSeek-V3有671億個(gè)參數(shù)，像一個(gè)超級(jí)大腦。這個(gè)大腦采用的技術(shù)叫做MoE架構(gòu)，就是混合專家技術(shù)。這意味著它里面有很多專家模型，但每次只需要調(diào)用37億個(gè)參數(shù)來工作就可以了。
為了讓專家模型高效工作，DeepSeek-V3得有個(gè)聰明的調(diào)度員，確保每個(gè)專家都有活干，不會(huì)有的很忙，有的很閑。
因此，DeepSeek-V3裝載了信息過濾器，叫做“MLA”，它能讓模型只關(guān)注信息中的重要部分，不會(huì)被不重要的細(xì)節(jié)分散注意力。
但是，這樣還不夠，DeepSeek-V3還得確保每個(gè)專家都能得到合理的工作量，并且訓(xùn)練模型去預(yù)測接下來的幾個(gè)步驟，不只是下一步；這就是無輔助損失的負(fù)載平衡策略和多令牌預(yù)測訓(xùn)練目標(biāo)的用處。
簡單來說，讓每個(gè)專家都有合理的工作量，同時(shí)訓(xùn)練模型去預(yù)測接下來的幾個(gè)步驟，這樣模型在實(shí)際工作中就能表現(xiàn)得更好，比如在處理長篇文章時(shí)能更好地理解上下文。
所以，DeepSeek-V3的架構(gòu)有四個(gè)要點(diǎn)：
一，MLA技術(shù)，通過壓縮注意力機(jī)制減少需要處理的信息量，提高效率。二，DeepSeekMoE技術(shù)，用更細(xì)粒度的專家和共享專家提高訓(xùn)練效率，并且動(dòng)態(tài)調(diào)整專家間的工作量均衡。
三，無輔助損失的負(fù)載平衡策略，確保專家間工作量均衡，不依賴額外的損失項(xiàng)；四，多令牌預(yù)測訓(xùn)練目標(biāo)，提高模型的預(yù)測能力和數(shù)據(jù)效率。
總之，DeepSeek-V3的架構(gòu)，像一個(gè)高效的團(tuán)隊(duì)，每個(gè)成員都有特定的任務(wù)，而且團(tuán)隊(duì)能夠預(yù)測并準(zhǔn)備接下來的工作，這樣的設(shè)計(jì)才能讓模型在處理信息時(shí)既快速又準(zhǔn)確。
二
報(bào)告第11頁到第12頁詳細(xì)講解了DeepSeek-V3的訓(xùn)練技術(shù)。首先，DeepSeek-V3是在擁有2048個(gè)NVIDIA H800 GPU的超級(jí)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行訓(xùn)練的。
這些GPU通過NVLink和NVSwitch在單個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)連接，節(jié)點(diǎn)之間則通過InfiniBand（IB）連接，形成了一個(gè)強(qiáng)大的分布式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。
接下來說說訓(xùn)練框架。DeepSeek-V3用了一個(gè)叫做DualPipe的算法，這個(gè)算法能讓模型更智能地分配任務(wù)，減少等待時(shí)間，確保每個(gè)部分都能在正確的時(shí)間做正確的事。
這個(gè)算法具體包括兩點(diǎn)：
一，DualPipe和計(jì)算通信重疊。就像兩組工人，一組加工零件，一組準(zhǔn)備材料。如果他們不同步，加工好的零件就會(huì)堆積。
DeepSeek-V3的DualPipe算法讓這兩組工人的工作節(jié)奏同步，一邊加工零件，一邊準(zhǔn)備材料，這樣就沒有等待時(shí)間，生產(chǎn)過程更流暢。
二，高效實(shí)現(xiàn)跨節(jié)點(diǎn)全對(duì)全通信。你可以想象一個(gè)大工廠的不同車間需要共享信息。DeepSeek-V3通過高效的通信技術(shù)，確保不同“車間”（計(jì)算節(jié)點(diǎn)）之間的信息能快速共享，就像建立了一個(gè)快速的信息傳遞網(wǎng)絡(luò)。
兩者組合，就能在有限的硬件資源下訓(xùn)練更大的模型。
有了算法還不夠，還要精練。怎么精練？DeepSeek-V3推出了一種叫FP8的新技術(shù)。簡單來說，通過五個(gè)步驟用更小的數(shù)字代替原來的大數(shù)字，讓計(jì)算機(jī)更快地做計(jì)算，同時(shí)節(jié)省電力。
舉個(gè)例子：
在超市買東西，大多數(shù)情況下不用精確到小數(shù)點(diǎn)后，大概齊就行了。但是，用小數(shù)字代替大數(shù)字可能會(huì)影響精細(xì)工作。
怎么辦？DeepSeek-V3在關(guān)鍵的地方會(huì)用更精確的大數(shù)字（FP32）來確保質(zhì)量，比如：矩陣乘法，這就像在做精細(xì)活兒時(shí)，在關(guān)鍵步驟用上好工具，其他時(shí)候用差點(diǎn)的也沒事。
在訓(xùn)練過程中，DeepSeek-V3還會(huì)用FP8存儲(chǔ)中間結(jié)果，節(jié)省更多的內(nèi)存空間。這就像整理東西時(shí)，不用把所有東西都放在顯眼的地方，而是合理地收納起來，需要時(shí)再拿出來。
最后，DeepSeek-V3在實(shí)際使用時(shí)也會(huì)根據(jù)情況來決定用不用FP8，這樣就能在保證效果的同時(shí)，讓模型跑得更快，更省資源。
如同我們?cè)谌粘Ｉ钪袝?huì)根據(jù)不同的情況來選擇不同的工具，既高效又節(jié)約，這就是它的底層基礎(chǔ)技術(shù)。
三
DeepSeek-V3是怎么做預(yù)訓(xùn)練的呢？
報(bào)告里說，DeepSeek-V3的預(yù)訓(xùn)練涉及六個(gè)方面：數(shù)據(jù)建設(shè)、超參數(shù)調(diào)整、長上下文擴(kuò)展、評(píng)估基準(zhǔn)、消融研究，還有輔助無損耗平衡策略。
首先是“數(shù)據(jù)建設(shè)”。
DeepSeek-V3用了14.8萬億個(gè)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)來訓(xùn)練，這些數(shù)據(jù)覆蓋了很多不同的領(lǐng)域和語言，這樣模型就能學(xué)到很多不同的知識(shí)。
然后，在訓(xùn)練開始之前，得設(shè)置一些重要的參數(shù)，比如學(xué)習(xí)率。DeepSeek-V3會(huì)仔細(xì)挑選這些參數(shù)，讓模型能以最好的方式學(xué)習(xí)，這叫超參數(shù)調(diào)整（Hyper-Parameters）。
緊接著，對(duì)長上下文擴(kuò)展（Long Context Extension）。
這就像教模型讀長故事。DeepSeek-V3用了一些特別的技術(shù)，比如YaRN，來增加模型能處理的文本長度，從4K字節(jié)增加到128K字節(jié)。這樣，模型就能理解更長的文章和故事了。
在學(xué)習(xí)的過程中，還得檢查模型學(xué)得怎么樣。這就是“評(píng)估基準(zhǔn)”的作用。DeepSeek-V3會(huì)在各種測試上進(jìn)行評(píng)估，比如MMLMU-Pro、GPQA-Diamond等，確保模型在不同的任務(wù)上都能表現(xiàn)得很好。
圖釋：DeepSeek-V3訓(xùn)練數(shù)據(jù)的方法
消融研究（ablation experiment）是什么？
DeepSeek-V3會(huì)做很多實(shí)驗(yàn)，看看哪些方法最管用。比如研究無輔助損失的負(fù)載平衡策略，找出哪些技術(shù)最能提高模型的性能等。
最后，模型通過動(dòng)態(tài)調(diào)整，使得每個(gè)專家的工作量更加均衡，而不是通過輔助損失來強(qiáng)制平衡。如此一來，預(yù)訓(xùn)練階段就能吸收和處理很多信息，學(xué)會(huì)理解和生成文本，為后面的訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
看完這段報(bào)告后我覺得，訓(xùn)練模型就像給一個(gè)5歲孩子提供學(xué)習(xí)資源和環(huán)境一樣，讓它在成長過程中能夠全面發(fā)展。
四
問題是：只有預(yù)訓(xùn)練還不夠，后訓(xùn)練才能讓模型更成熟。那么，DeepSeek-V3是怎么做的后訓(xùn)練呢？
首先是監(jiān)督微調(diào)（Supervised Fine-Tuning，SFT）。
DeepSeek團(tuán)隊(duì)為模型準(zhǔn)備了150萬個(gè)實(shí)例的特別訓(xùn)練集，就像是一本包含各種生活場景的百科全書。每個(gè)訓(xùn)練集都是精心設(shè)計(jì)，確保模型能學(xué)會(huì)在不同情況下應(yīng)該怎么處理。
對(duì)于那些需要邏輯和計(jì)算的數(shù)據(jù)，比如數(shù)學(xué)問題或者編程挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)用了一個(gè)已經(jīng)訓(xùn)練好的模型（DeepSeek-R1）來生成例子。
雖然這些例子通常很準(zhǔn)確，但有時(shí)可能太復(fù)雜或者格式不規(guī)范。所以，團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是讓數(shù)據(jù)既準(zhǔn)確又容易理解。
為了做到這一點(diǎn)，他們結(jié)合了監(jiān)督微調(diào)（SFT）和強(qiáng)化學(xué)習(xí)（Reinforcement Learning，RL）的方法，訓(xùn)練了一些“專家模型”。這些專家模型就像專業(yè)的老師，負(fù)責(zé)教模型如何在特定領(lǐng)域做得更好。
在訓(xùn)練過程中，他們會(huì)創(chuàng)造兩種類型的例子：一種是直接的問題和答案，另一種加上了“系統(tǒng)提示”的問題、答案和R1模型的響應(yīng)。這些系統(tǒng)提示就像教學(xué)大綱，指導(dǎo)模型如何給出有深度和經(jīng)過驗(yàn)證的答案。
對(duì)了，在“強(qiáng)化學(xué)習(xí)”階段，模型會(huì)嘗試不同的回答，根據(jù)效果得到獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰。
通過這個(gè)過程，模型就學(xué)會(huì)了給出更好的答案；最后，團(tuán)隊(duì)會(huì)用“拒絕采樣”的方法挑選最好的示例，用于最終模型的訓(xùn)練，這確保了用于模型學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)既準(zhǔn)確又容易理解。
對(duì)于非推理數(shù)據(jù)，比如：寫故事或者角色扮演，團(tuán)隊(duì)用了另一個(gè)模型（DeepSeek-V2.5）來生成回答，然后讓人工檢查這些回答是否準(zhǔn)確和合適。這兩個(gè)步驟，報(bào)告中稱之為“評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”。
最后，DeepSeek團(tuán)隊(duì)對(duì)DeepSeek-V3-Base進(jìn)行了兩個(gè)時(shí)期的微調(diào)，采用了從5×10-6到1×10-6的“余弦衰減學(xué)習(xí)率調(diào)度”。
在訓(xùn)練期間，每個(gè)序列都由多個(gè)樣本組成，但他們采用了“樣本屏蔽策略”，確保示例相互獨(dú)立，這是一種“開放評(píng)估”的模型。
通過這些后訓(xùn)練步驟，DeepSeek-V3能夠在實(shí)際應(yīng)用中做到更加精準(zhǔn)，就像完成基礎(chǔ)訓(xùn)練后，再給它進(jìn)行一些專業(yè)技能的培訓(xùn)。
他們給它起的名字叫“生成獎(jiǎng)勵(lì)模型”，這讓它不僅是一個(gè)學(xué)習(xí)者，還成為了一個(gè)評(píng)委；如此周而復(fù)始，建立一套正向反饋機(jī)制。
五
那么，通過這套模型訓(xùn)練出來的成果如何呢？
DeepSeek-V3做了一系列的全面基準(zhǔn)測試，這些測試相當(dāng)于給超級(jí)大腦出了一套標(biāo)準(zhǔn)化的試卷，看看它在各個(gè)科目上能得多少分。這些科目包括教育知識(shí)、語言理解、編程技能、數(shù)學(xué)問題解決等。
在數(shù)學(xué)推理上：
在MATH-500測試中，DeepSeek-V3得了90.2分，這個(gè)分?jǐn)?shù)不僅比所有開源競爭對(duì)手高，比如Qwen 2.5的80分和Llama 3.1的73.8分，也超過了閉源模型GPT-4o的74.6分。
在MGSM（小學(xué)數(shù)學(xué)）測試中，DeepSeek-V3得了79.8分，超過了Llama 3.1的69.9分和Qwen 2.5的76.2分。在CMath（中國數(shù)學(xué)）測試中，DeepSeek-V3得了90.7分，比Llama 3.1的77.3分和GPT-4o的84.5分都要好。
圖解：DeepSeek-V3基準(zhǔn)測試數(shù)據(jù)
在編程和編碼能力方面：
在LiveCodeBench測試中，DeepSeek-V3的通過率達(dá)到了37.6%，領(lǐng)先于Llama 3.1的30.1%和Claude 3.5 Sonnet的32.8%。
在HumanEval-Mul測試中，DeepSeek-V3得了82.6%，比Qwen 2.5的77.3%高，并且和GPT-4o的80.5%差不多。在CRUXEval-I測試中，DeepSeek-V3得了67.3%，明顯優(yōu)于Qwen 2.5的59.1%和Llama 3.1的58.5%。
在多語言和非英語任務(wù)上：
在CMMLU（中文多語言理解）測試中，DeepSeek-V3得了88.8分，超過了Qwen 2.5的89.5分，并且領(lǐng)先于Llama 3.1的73.7分。
在C-Eval，中國評(píng)估基準(zhǔn)測試中，DeepSeek-V3得了90.1分，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于Llama 3.1的72.5分。
其他數(shù)據(jù)還有很多，總的來說，DeepSeek-V3成績遙遙領(lǐng)先；對(duì)了，還有一句要提的是：DeepSeek-V3的訓(xùn)練成本只有557.6萬美元，這只是訓(xùn)練Meta的Llama 3.1所需估計(jì)的5億美元的一小部分。
所以，DeepSeek-V3新的模型結(jié)構(gòu)，無疑是如今人工智能領(lǐng)域中一次新的變革。高效、省力、省成本；難怪連OpenAI的前首席科學(xué)家Andrej Karpathy也表示，這是一次“令人印象深刻的展示”。
如果DeepSeek-V3在資源有限的情況下，都能表現(xiàn)出如此卓越的工程能力，以后是不是不需要大型GPU集群了？這個(gè)問題值得我們思考。
（來源王智遠(yuǎn)）
