单张A100全精度推理！谷歌明星开源模型Gemma 2上新9B/27B，挑战3140亿Grok-1

就在昨晚，谷歌的明星开源大模型系列，又迎来两位新成员——Gemma 2 9B和Gemma 2 27B！

四个月前谷歌宣布重磅开源Gemma，四个月后Gemma 2上线，专门面向研究和开发人员。

目前，模型权重已经在HuggingFace上公开。

项目地址：https://huggingface.co/collections/google/gemma-2-release-667d6600fd5220e7b967f315

Gemma 2的核心亮点概括来说就是：参数虽小但性能极佳。

而且，27B模型甚至可在单张谷歌云TPU、英伟达A100 80GB GPU或英伟达H100 GPU上，以全精度高效运行推理。

高效新模型的诞生

Gemma 2在设计的架构上均有创新，旨在实现卓越的性能和提高推理效率。

在技术报告中，Gemma 2最引人注目的三大创新优势在于：

首先，性能远超同同等规模模型。

Gemma 2 27B在同类产品中性能最佳，甚至能挑战规模更大的模型。

Gemma 2 9B的性能在同类产品中也处于领先地位，超过了Llama 3 8B和其他同规模的开源模型。

与其他大模型在Lmsys同场竞技，同等规模模型中Gemma 2的性能「一览众山小」。

其次，超高效率，节约成本。

27B模型可用于在单个谷歌Claude TPU主机或NIVIDIA H100 GPU上以全精度高效运行推理，从而在保持高性能的同时大幅降低成本。

用较小的模型规模能够在更广泛的硬件上部署，对于开发者和研究人员带来许多便利。

最后，能够跨硬件快速推理。

Gemma 2经过优化，可在各种硬件上以惊人的速度运行。

比如在Google AI Studio中尝试全精度的Gemma 2，在CPU上使用量化版本 Gemma.cpp解锁本地性能，或通过 Hugging Face Transformers库在配备英伟达RTX或GeForce RTX的家用电脑上，均可使用。

高效的源头：架构创新

Gemma是谷歌团队推出的一系列轻量级、先进的开源模型，基于与Gemini模型相同的研究和技术构建的文本生成解码器大型语言模型。

Gemma 2训练数据量大约是第一代的两倍，并沿用了上一代的基本架构，但进行了全方位的改良。

局部滑动窗口和全局注意力

Gemma 2交替使用局部滑动窗口注意力和全局注意力层级进行切换，局部注意力层的滑动窗口大小设置为4096个token，而全局注意力层的设置为8192个token。

在正确捕捉文本细节的同时，又能保持对上下文和全局的正确理解。

Logit软上限

按照Gemini 1.5版，Gemma对每个注意层和最终层的logit进行软封顶。

通过将logits设置在一个合理的固定范围内，可以有效提升训练的稳定性，防止内容过长。

使用RMSNorm进行前后归一化

为了使训练更加稳定，Gemma 2运用了RMSNorm对每个转换层、注意层和反馈层的输入和输出进行归一化。

这一步和Logit软上限都使得模型训练更稳定平滑，不易出现崩溃。

分组查询注意力

GQA通过对于注意力分组，将算力用于一组注意力的组内。

在计算时显示出更快的数据处理速度，同时还能保持下游性能。

知识蒸馏

传统训练大语言模型的方法主要是根据上一个Token，预测下一个Token，需要大量的数据进行训练。

但是，人类的学习过程并不依赖走量的知识输入。比如，一位学生由于阅读原著的需要学习一门外语，他并不需要看遍所有的书籍，只需要以一本书为纲，通过理解后融会贯通。

而知识蒸馏法与人的学习过程更加类似。一个小模型向另一个已经进行过预训练的大模型学习，通过这种方式助产小模型对于Token的预测。

站在老师模型的肩膀上，学生模型能用较少的训练数据达到更好的效果。

功能强大，实用为先

人工智能有可能解决人类一些最紧迫的问题，但前提是每个人都拥有使用人工智能的工具。

因此，Gemma 2非常注重实用性，轻量级且开源是Gemma 2最核心的两个关键词。

Gemma 2同样沿用了Gemma 1的许可证，使开发人员和研究人员能够共享他们的创新成果并将其商业化。

此外，Gemma 2具有广泛的框架兼容性。

Gemma 2可通过本地Keras 3.0、vLLM、Gemma.cpp、Llama.cpp与Ollama、Hugging Face Transformers等主要人工智能框架兼容，从而轻松地将 Gemma 2与个人偏好的工具和工作流程结合使用。

从下个月开始，Google Cloud客户将能够在Vertex AI上轻松部署和管理Gemma 2。

例如，用户可以自己探索新的Gemma Cookbook，其中包含一系列实用示例和codebook；也可指导构建自己的应用程序，并针对特定任务微调Gemma 2模型。

因此，Gemma 2对于个人使用非常便利，能够轻松地将Gemma与各类工具结合使用，包括用于精准检索等常见任务。

对AI安全性的提升

Gemma 2在实用高效的同时，也从安全角度做出了新举措。

谷歌提供了「负责任的生成式AI工具包」，LLM Comparator可以让开发人员和研究人员深入评估语言模型，使用实用工具的同时保证安全部署。

就个人用户而言，可以使用配套的Python库对模型和数据运行比较评估，并在应用程序中将结果可视化。

另外，在训练Gemma 2时，预训练数据都经过了严格的筛选，并根据一套安全指标进行严格的测试和评估，以识别并降低潜在的偏差和风险。

可以看出，AI安全在成为越来越多人关注的问题后，谷歌着重平衡了智力进展和安全保障。希望在后续的网友测评中，不会再出现Gemini 1.5 Pro的翻车案例了。

打造史上「最亲民」大模型

Gemma首次推出后，下载量超过1000万次。

全球各地都使用Gemma制作项目。例如，Navarasa利用Gemma创建了一个植根于印度语言多样性的模式。

Gemma 2目前可以在Google AI Studio中使用，在Gemma 27B下测试其全部性能，而无需硬件要求。

此外，为方便研发人员使用，Gemma 2还可通过Kaggle或谷歌Colab免费获取。

参考资料：

https://blog.google/technology/developers/google-gemma-2/

文章来自于微信公众号“新智元”，作者 “耳朵”