论文

从信号衰减到计算崩溃:揭示LLM量化的两种故障模式

From Signal Degradation to Computation Collapse: Uncovering the Two Failure Modes of LLM Quantization

模型评测模型行为与机制分析

摘要

后训练 量化(PTQ)对于 大语言模型(LLM)的高效部署至关重要。虽然 4 位量化被广泛认为是一种最佳权衡,但将精度降低到 2 位通常会引发灾难性的“性能悬崖”。目前尚不清楚底层机制是否存在根本不同。因此,我们进行了系统的机械分析,揭示了两种性质不同的故障模式:信号退化,计算模式保持不变,但信息精度因累积误差而受损;计算崩溃,其中关键组件无法运行,阻止正确的信息处理并破坏早期层的信号。在此诊断的指导下,我们进行了机制感知干预,证明有针对性的 无需训练 修复可以减轻信号衰减,但对计算崩溃仍然无效。我们的研究结果为 PTQ 失败提供了系统的诊断框架,并表明解决计算崩溃需要结构重建而不仅仅是补偿。