一文讀懂開源 Llama 4 模型
Hello folks,我是 Luga,今天我們來聊一下人工智能領(lǐng)域的最新大模型技術(shù)進(jìn)展 - 構(gòu)建高效、靈活、以及開源的的大模型 - Llama 4 。
在人工智能領(lǐng)域,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,越來越多的強(qiáng)大語言模型應(yīng)運(yùn)而生。Llama 4 作為 Meta 推出的最新一代大規(guī)模語言模型,憑借其卓越的性能和創(chuàng)新的架構(gòu)設(shè)計(jì),成為了當(dāng)前 AI 領(lǐng)域的焦點(diǎn)之一。無論是處理自然語言理解、生成,還是在復(fù)雜任務(wù)中的推理能力,Llama 4 都展現(xiàn)了非凡的潛力。
本文將帶你一文讀懂 Llama 4 模型,從其核心架構(gòu)到實(shí)際應(yīng)用,為大家揭開這款前沿技術(shù)的神秘面紗,全面了解它們?nèi)绾瓮苿?dòng) AI 技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展 ...
01、如何看待 Llama 4 模型 ?
截至 2025 年 4 月 5 日晚上 7:47 PDT,Llama 4 模型的發(fā)布無疑是 AI 領(lǐng)域的一次重要事件,Meta AI 選擇在同一天推出三款模型(Scout、Maverick 和 Behemoth),并以開放源代碼的方式向部分用戶提供,展現(xiàn)了其在多模態(tài) AI 技術(shù)上的雄心與戰(zhàn)略調(diào)整。
這無疑是 AI 領(lǐng)域的一次里程碑式舉動(dòng)。Llama 4 家族的每一款產(chǎn)品都針對(duì)特定目標(biāo)精心設(shè)計(jì)——從輕量級(jí)部署到企業(yè)級(jí)推理,功能各具特色。最令人振奮的是,其中兩款模型現(xiàn)已向公眾開放。在 OpenAI、Google 和 X.com 等公司不斷構(gòu)建規(guī)模更大但封閉的模型之際,Meta AI 卻走上了截然不同的道路,致力于打造強(qiáng)大且開放可及的 AI 技術(shù)。
Llama 4 家族模型的訓(xùn)練采用了 Meta 宣稱的“比任何已知集群更大”的 GPU 集群(超過 10 萬個(gè) Nvidia H100 GPU),訓(xùn)練數(shù)據(jù)規(guī)??赡苓h(yuǎn)超 Llama 3 的 15 萬億 tokens,結(jié)合多模態(tài)數(shù)據(jù)(文本、圖像、語音),體現(xiàn)了 Meta 在計(jì)算資源上的巨大投入。值得注意的是,Llama 4 避免了復(fù)雜混合專家模型,選擇了標(biāo)準(zhǔn)解碼器架構(gòu),優(yōu)先考慮訓(xùn)練穩(wěn)定性和開發(fā)便利性,這可能為其性能提供了可靠基礎(chǔ)。
同時(shí),Meta 已將 Llama 4 集成到 Meta AI 助手,覆蓋 WhatsApp、Messenger 和 Instagram 等 40 個(gè)國家的應(yīng)用,并計(jì)劃推出獨(dú)立應(yīng)用。這不僅提升了用戶體驗(yàn),也為中小企業(yè)提供了低成本的 AI 解決方案。此外,Meta 強(qiáng)調(diào) Llama 4 減少了對(duì)“有爭(zhēng)議”問題的拒絕率,表明其試圖在開放性與安全性的平衡中尋求突破。
02、Llama 4 模型家族知多少 ?
作為 Llama 4 系列模型,Meta AI 推出的 Scout、Maverick 和 Behemoth——是一組高效能、開源且多模態(tài)的語言模型,標(biāo)志著 AI 技術(shù)在性能與可訪問性上的全新突破。尤其是 Llama 4 Maverick 在 LMarena 基準(zhǔn)測(cè)試中突破 1400 分,力壓 GPT-4o、DeepSeek V3、Gemini 2.0 Flash 等競(jìng)品,展現(xiàn)出卓越的競(jìng)爭(zhēng)力。
更令人矚目的是,這些模型支持高達(dá) 1000 萬 token 的上下文長度,創(chuàng)下了當(dāng)前所有開源權(quán)重 LLM 的最長記錄。這一壯舉不僅體現(xiàn)了 Meta 在技術(shù)上的領(lǐng)先地位,也為其在全球 AI 生態(tài)中的影響力增添了濃墨重彩的一筆。
1、Llama 4 Scout:小巧、迅捷、智慧兼?zhèn)?/span>
作為 Llama 4 家族中最高效的成員,Scout 被設(shè)計(jì)為一款輕量級(jí)且快速響應(yīng)的模型,特別適合那些無法獲取大型 GPU 集群的開發(fā)者和研究人員。它以高性能與低資源需求兼得,成為多模態(tài)應(yīng)用領(lǐng)域的理想選擇。
接下來,我們來看一下 Scout 產(chǎn)品的相關(guān)特性,具體可參考如下:
在架構(gòu)設(shè)計(jì)層面,Scout 采用混合專家模型(Mixture of Experts, MoE)架構(gòu),配備 16 個(gè)專家模塊,每次僅激活 2 個(gè)專家,從而從總計(jì) 1090 億參數(shù)中調(diào)用 170 億活躍參數(shù)。它支持驚艷的 1000 萬 token 上下文窗口,堪稱長文本處理的先鋒。
同時(shí),通過 Int4 量化技術(shù),Scout 能夠在單臺(tái) Nvidia H100 GPU 上流暢運(yùn)行,顯著降低了硬件成本,為預(yù)算有限的用戶提供了高性價(jià)比的選擇。
在多項(xiàng)基準(zhǔn)測(cè)試中,Scout 超越了同類模型如 Gemma 3、Gemini 2.0 Flash-Lite 和 Mistral 3.1,展現(xiàn)出強(qiáng)大的語言理解和生成能力。
此外,在模型訓(xùn)練過程中,模型在 200 種語言上進(jìn)行了預(yù)訓(xùn)練,其中 100 種語言的 token 數(shù)量超過 10 億,同時(shí)融入了多樣化的圖像和視頻數(shù)據(jù),支持單次提示中處理高達(dá) 8 張圖像。
在應(yīng)用場(chǎng)景落地方面,得益于先進(jìn)的圖像區(qū)域接地技術(shù)(image region grounding),Scout 實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的視覺推理,特別適用于長上下文記憶聊天機(jī)器人、代碼總結(jié)工具、教育問答機(jī)器人以及針對(duì)移動(dòng)設(shè)備或嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)化助手。
2、Llama 4 Maverick:強(qiáng)大可靠的旗艦之選
Maverick 作為 Llama 4 家族的旗艦開源模型,專為高級(jí)推理、編碼和多模態(tài)應(yīng)用而生。盡管其性能遠(yuǎn)超 Scout,Maverick 依然通過相同的 MoE 策略保持了高效性,成為企業(yè)和開發(fā)者信賴的強(qiáng)力工具。
相較于 Scout 產(chǎn)品的輕量級(jí)特性,Maverick 核心特性主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)層面,具體可參考:
在架構(gòu)設(shè)計(jì)層面,Maverick 采用混合專家架構(gòu),包含 128 個(gè)路由專家和 1 個(gè)共享專家,在推理時(shí)僅激活 170 億參數(shù)(總計(jì) 4020 億參數(shù))。它通過文本和圖像的早期融合(early fusion)技術(shù)進(jìn)行訓(xùn)練,支持單次處理 8 張圖像輸入。
在執(zhí)行效率方面,Maverick 能夠在單臺(tái) H100 DGX 主機(jī)上高效運(yùn)行,或通過多 GPU 集群無縫擴(kuò)展,兼顧性能與靈活性。
在對(duì)比測(cè)試方面,在 LMSYS Chatbot Arena 上,Maverick 的 ELO 評(píng)分達(dá)到 1417,超越 GPT-4o 和 Gemini 2.0 Flash,并在推理、編碼和多語言能力上與 DeepSeek v3.1 比肩。
與 Scout 產(chǎn)品 不同的是,Maverick 采用了前沿技術(shù),包括 MetaP 超參數(shù)縮放、FP8 精度訓(xùn)練以及 30 萬億 token 的數(shù)據(jù)集。其強(qiáng)大的圖像理解、多語言推理和成本效益表現(xiàn)均優(yōu)于 Llama 3.3 70B 模型。
在應(yīng)用場(chǎng)景落地方面,Maverick 的優(yōu)勢(shì)使其成為 AI 配對(duì)編程、企業(yè)級(jí)文檔理解和教育輔導(dǎo)系統(tǒng)的理想選擇,尤其適合需要高精度和多語言支持的復(fù)雜任務(wù)。
3、Llama 4 Behemoth:巨獸級(jí)的教學(xué)典范
Behemoth 是 Meta 迄今為止規(guī)模最大的模型,雖然尚未向公眾開放,但它在 Scout 和 Maverick 的訓(xùn)練過程中扮演了至關(guān)重要的“教師”角色,為家族成員的卓越表現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
與家族的前面 2個(gè)產(chǎn)品相比較,Behemoth 綜合層面最優(yōu),其核心特性主要如下:
在架構(gòu)設(shè)計(jì)層面,Behemoth 采用混合專家架構(gòu),配備 16 個(gè)專家模塊,推理時(shí)激活 2880 億參數(shù)(總計(jì)近 2 萬億參數(shù))。作為原生多模態(tài)模型,Behemoth 在推理、數(shù)學(xué)和視覺語言任務(wù)中表現(xiàn)出色。
在性能表現(xiàn)方面,在 STEM 基準(zhǔn)測(cè)試(如 MATH-500、GPQA Diamond 和 BIG-bench)中,Behemoth 持續(xù)超越 GPT-4.5、Claude Sonnet 3.7 和 Gemini 2.0 Pro,展現(xiàn)了其在科學(xué)領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力。
基于角色與訓(xùn)練過程,Behemoth 作為教師模型,通過與 Scout 和 Maverick 進(jìn)行共蒸餾(co-distillation)技術(shù),利用創(chuàng)新的損失函數(shù)(平衡軟監(jiān)督和硬監(jiān)督),指導(dǎo)兩款模型的優(yōu)化。其訓(xùn)練采用了 FP8 精度、優(yōu)化后的 MoE 并行技術(shù)(相較 Llama 3 提升 10 倍速度),以及新的強(qiáng)化學(xué)習(xí)策略,包括硬提示采樣、多能力批處理構(gòu)造和多樣化系統(tǒng)指令采樣。
在應(yīng)用場(chǎng)景落地方面,盡管目前僅限內(nèi)部使用,Behemoth 作為 Meta 的黃金評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),驅(qū)動(dòng)了家族模型的性能提升,并為未來開源奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
03、Llama 4 模型內(nèi)部實(shí)現(xiàn)剖析
作為基于一種結(jié)構(gòu)化且創(chuàng)新的訓(xùn)練流程,Meta AI 將 Llama 4 系列模型的開發(fā)分為兩個(gè)關(guān)鍵階段:預(yù)訓(xùn)練和后訓(xùn)練。這一過程融入了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),顯著提升了模型的性能、擴(kuò)展性和效率,為 AI 領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步樹立了新標(biāo)桿。
以下,我們將深入剖析 Llama 4 家族——Scout、Maverick 和 Behemoth 的訓(xùn)練細(xì)節(jié),結(jié)合專業(yè)技術(shù)描述與通俗類比,帶大家全面了解其訓(xùn)練背后的科學(xué)與工程智慧。
1、Llama 4 模型預(yù)訓(xùn)練
預(yù)訓(xùn)練是 Llama 4 模型知識(shí)與能力的基礎(chǔ),Meta 在這一階段引入了多項(xiàng)突破性創(chuàng)新,確保模型在多模態(tài)和高效性上達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。
- 多模態(tài)數(shù)據(jù)融合
Llama 4 系列在超過 30 萬億 token 的多樣化數(shù)據(jù)集上進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練,涵蓋文本、圖像和視頻等多源數(shù)據(jù)。這些模型從一開始即具備原生多模態(tài)能力,能夠無縫處理語言和視覺輸入,奠定了跨模態(tài)推理的基礎(chǔ)。
- 混合專家模型 (Mixture of Experts, MoE)
預(yù)訓(xùn)練采用了 MoE 架構(gòu),僅在每次推理中激活模型參數(shù)的一部分。例如,Maverick 擁有 4000 億總參數(shù),但每次僅激活 170 億活躍參數(shù);而 Behemoth 約 2 萬億總參數(shù)中激活 2880 億。這種選擇性路由技術(shù)使超大規(guī)模模型在推理時(shí)保持高效,顯著降低了計(jì)算成本。
- 早期融合架構(gòu) (Early Fusion Architecture)
文本和視覺輸入通過早期融合技術(shù)聯(lián)合訓(xùn)練,整合至共享模型主干。這一方法增強(qiáng)了不同模態(tài)間的語義一致性,為多模態(tài)任務(wù)提供了堅(jiān)實(shí)支持。
- MetaP 超參數(shù)調(diào)優(yōu)
Meta 開發(fā)了 MetaP 技術(shù),允許為每一層設(shè)置個(gè)性化的學(xué)習(xí)率和初始化規(guī)模。這一創(chuàng)新確保了超參數(shù)在不同模型規(guī)模和訓(xùn)練配置間的良好遷移性,優(yōu)化了訓(xùn)練穩(wěn)定性。
- FP8 精度訓(xùn)練
所有型采用 FP8 精度進(jìn)行訓(xùn)練,這一技術(shù)在提升計(jì)算效率的同時(shí),保持了模型質(zhì)量的可靠性,顯著降低了能耗和硬件需求。
- iRoPE 架構(gòu)
同時(shí),引入了交錯(cuò)注意力層(interleaved attention layers)的新型 iRoPE 架構(gòu),摒棄傳統(tǒng)位置嵌入(positional embeddings),并通過推理時(shí)的溫度縮放(temperature scaling)技術(shù),幫助 Scout 模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)超長輸入(高達(dá) 1000 萬 token)的泛化能力。
除上述核心機(jī)制外,Llama 4 還引入“可讀性提示”機(jī)制,可以想象一下:預(yù)訓(xùn)練像“給 AI 打基礎(chǔ)”,Meta 像一位“建筑師”,用多模態(tài)“建材”、MoE“結(jié)構(gòu)”和 iRoPE“設(shè)計(jì)”打造了一座“智能大廈”。
2、Llama 4 模型的后訓(xùn)練
在完成預(yù)訓(xùn)練后,Meta 通過精心設(shè)計(jì)的后訓(xùn)練流程,進(jìn)一步提升了模型的性能、安全性和適用性。這一階段包括多個(gè)步驟,確保模型在復(fù)雜任務(wù)上的卓越表現(xiàn)。
- 輕量級(jí)有監(jiān)督微調(diào) (Lightweight Supervised Fine-Tuning, SFT)
Meta 使用 Llama 模型作為“裁判”,篩選出簡(jiǎn)單提示,僅保留難度較高的示例進(jìn)行微調(diào)。這一策略專注于復(fù)雜推理任務(wù),顯著增強(qiáng)了模型在挑戰(zhàn)性場(chǎng)景中的表現(xiàn)。
- 在線強(qiáng)化學(xué)習(xí) (Online Reinforcement Learning, RL)
實(shí)施持續(xù)的在線強(qiáng)化學(xué)習(xí),利用硬提示(hard prompts)、自適應(yīng)過濾和課程設(shè)計(jì)(curriculum design),保持模型在推理、編碼和對(duì)話能力上的持續(xù)優(yōu)化。
- 直接偏好優(yōu)化 (Direct Preference Optimization, DPO)
在強(qiáng)化學(xué)習(xí)之后,應(yīng)用輕量級(jí) DPO 技術(shù),針對(duì)特定邊緣案例和響應(yīng)質(zhì)量進(jìn)行微調(diào)。這一方法平衡了模型的幫助性與安全性,確保輸出既實(shí)用又合規(guī)。
- Behemoth 共蒸餾 (Behemoth Codistillation)
Behemoth 作為“教師”模型,為 Scout 和 Maverick 生成訓(xùn)練輸出。Meta 引入了創(chuàng)新的損失函數(shù),動(dòng)態(tài)平衡軟監(jiān)督(soft supervision)和硬監(jiān)督(hard supervision)目標(biāo),通過知識(shí)蒸餾技術(shù)顯著提升了兩款模型的性能。
從某種意義上而言,Llama 4 的發(fā)布遠(yuǎn)超簡(jiǎn)單的跟進(jìn),其樹立了全新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些模型兼具強(qiáng)大性能、高效性與開放性,開發(fā)人員無需巨額預(yù)算即可利用頂級(jí) AI 技術(shù)。
因此,無論從小型企業(yè)到大型集團(tuán),從課堂到研究實(shí)驗(yàn)室,Llama 4 將前沿 AI 技術(shù)置于每一個(gè)人手中。在 AI 快速發(fā)展的新時(shí)代,開放性不再是次要議題,而是未來的核心趨勢(shì)。而 Meta 憑借 Llama 4,為這一趨勢(shì)注入了強(qiáng)大的聲音與動(dòng)力。