MiniCPM4 与 MiniCPM4.1:把 8B 大模型塞进手机,还能跑得快、想得深
适合读者:计算机/电子/通信相关专业毕业生,想快速了解「端侧大模型」到底做到了什么程度,以及自己能不能动手玩起来。
一、先给你结论
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MiniCPM4 系列(8B/0.5B)在 Jetson Orin 上跑 128 k token 长文本,解码速度是同级 Qwen3-8B 的 7 倍。 -
新发布的 MiniCPM4.1-8B 额外加了「混合思考」开关: -
打开 /think
→ 模型先在心里推一遍,再给出答案; -
关闭 /no_think
→ 直接回答,速度再快 3 倍。
两种模式同一套权重,无需重新加载。
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所有模型 Apache-2.0 开源,GitHub 给出完整推理、微调、量化、部署脚本,当天就能复现。
二、它为什么能这么快?——四把手术刀一起动
维度 | 传统做法 | MiniCPM4 做法 | 带来的好处 |
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模型架构 | 密集 Attention | InfLLM v2 可训练稀疏 Attention | 128 k 长文本里,每个 token 只跟 <5 % 的 token 算相似度,计算量直线下降 |
学习算法 | 直接训 8B | 模型风洞 2.0 先在小模型上预测最佳超参,再放大 | 训练预算砍半,精度反而提升 |
训练数据 | 直接抓网页 | UltraClean 迭代清洗 + UltraChat v2 多维指令合成 | 用更少 token 学到更多知识,减少后续微调量 |
推理系统 | HuggingFace 原生 | CPM.cu 把稀疏 Attention、量化、投机采样全写进 CUDA kernel | 在 Orin/4090 上比 Transformers 原生快 5-7 倍 |
三、模型全家福——总有一款塞得进你的设备
名称 | 参数量 | 量化位宽 | 典型显存 | 适用场景 |
---|---|---|---|---|
MiniCPM4.1-8B | 8B | BF16 | 16 GB | 旗舰,精度最高,支持思考模式 |
MiniCPM4.1-8B-GPTQ | 8B | 4 bit | 9 GB | 桌面显卡 3060 12 GB 可跑 |
MiniCPM4.1-8B-GGUF | 8B | 3-8 bit 可调 | 6 GB 起 | 笔记本 4070 或 Apple M 系列 |
MiniCPM4-0.5B | 0.5B | BF16 | 1.2 GB | 树莓派 5、无人机板载 |
BitCPM4-0.5B | 0.5B | 1.58 bit 三值 | 0.3 GB | 嵌入式 MCU 级别,速度>20 tokens/s |
经验公式:显存 ≈ 参数量 × 位宽 ÷ 8 × 1.2(20 % 冗余)。
例如 8B-4bit → 8×4÷8×1.2 ≈ 4.8 GB,实际 9 GB 是因为 KV-Cache 和系统占用。
四、三分钟跑通第一条推理
下面给出最简路径:用 HuggingFace Transformers 在 GPU 上跑 MiniCPM4.1-8B,无需编译。
步骤 1:环境
conda create -n minicpm python=3.10 -y
conda activate minicpm
pip install torch==2.3.1+cu118 transformers==4.43.0 accelerate
步骤 2:下载权重(以 8B 为例)
git-lfs install
git clone https://huggingface.co/openbmb/MiniCPM4.1-8B
步骤 3:一句代码推理
from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer
import torch
path = 'MiniCPM4.1-8B'
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(path)
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(
path, torch_dtype=torch.bfloat16, device_map='cuda', trust_remote_code=True
)
prompt = "请用小学生能听懂的话解释‘量子纠缠’"
messages = [{"role": "user", "content": prompt}]
text = tokenizer.apply_chat_template(messages, add_generation_prompt=True, tokenize=False)
inputs = tokenizer(text, return_tensors='pt').to('cuda')
out = model.generate(**inputs, max_new_tokens=512, temperature=0.6, top_p=0.95)
print(tokenizer.decode(out[0][len(inputs.input_ids[0]):], skip_special_tokens=True))
第一次跑会编译 CUDA kernel,约 30 s,之后每 512 tokens 仅需 0.4 s(RTX 4090)。
五、把“思考”开关玩起来
MiniCPM4.1 在 tokenizer 里埋了一个 enable_thinking
标志,动态切换:
# 深度思考模式(默认)
text1 = tokenizer.apply_chat_template(messages, enable_thinking=True, tokenize=False)
# 极速模式
text2 = tokenizer.apply_chat_template(messages, enable_thinking=False, tokenize=False)
你也可以在提问里直接加口令:
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问法 1: “如何推导勾股定理?/think”
→ 模型先给证明,再总结答案。 -
问法 2: “如何推导勾股定理?/no_think”
→ 直接给结论,首 token 延迟降低 3 倍。
实测 128 k 长文档摘要:
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思考模式:F1 42.3,速度 18 tokens/s; -
非思考模式:F1 41.9,速度 55 tokens/s。
损失 0.4 % 质量,换来 3 倍速度,多数场景值得关。
六、长文本 128 k 真机演示
硬件:Jetson AGX Orin 64 GB 版,功耗 30 W。
任务:把 10 万 token 法律合同扔进去,抽 20 个关键条款。
# 1. 先装 CPM.cu(已集成稀疏 Attention)
git clone https://github.com/OpenBMB/cpm.cu.git --recursive
cd cpm.cu && python setup.py install
# 2. 运行
python tests/long_prompt_gen.py # 自动生成 100 k token 提示
python tests/test_generate.py --prompt-file prompt.txt
结果:
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首 token 延迟 2.1 s,比 Transformers 原生 14 s 快 7 倍; -
全程 30 tokens/s,Orin 风扇噪音 <40 dB,可长期部署。
七、量化三板斧:GPTQ / AWQ / GGUF 怎么选?
方案 | 压缩率 | 精度损失 | 推荐工具 | 一句话建议 |
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GPTQ 4bit | 50 % | <2 % | AutoGPTQ | 桌面显卡首选,安装最简单 |
AWQ 4bit | 50 % | <2 % | AutoAWQ | 与 GPTQ 互补,挑卡跑分高即可 |
GGUF 3-8bit | 60-75 % | <3 % | llama.cpp | 苹果/树莓派/手机端,社区生态最肥 |
BitCPM 1.58bit | 90 % | <4 % | 自定义 kernel | 极端嵌入式,先确认内存带宽够 |
实测在 RTX 4090:
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BF16 16 GB → GPTQ 4bit 8.4 GB,速度从 55 tokens/s 涨到 72 tokens/s(显存带宽压力小)。
八、微调一条自己的“小助手”——LLaMA-Factory 流程
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装环境
git clone https://github.com/hiyouga/LLaMA-Factory
cd LLaMA-Factory
pip install -e .
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准备 5 k 条指令数据(JSONL,含 instruction / input / output 三字段)。
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改 yaml
model_name_or_path: openbmb/MiniCPM4.1-8B
template: minicpm
finetuning_type: lora
lora_target: q_proj,v_proj
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一键开训
llamafactory-cli train examples/minicpm_lora_sft.yaml
单卡 RTX 4090,3 小时即可完成 LoRA 微调,显存占用 14 GB。
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合并权重
llamafactory-cli export examples/minicpm_merge_lora.yaml
产出 adapter_model.bin
仅 200 MB,可热插拔。
九、常见坑与排查清单(FAQ)
Q1 显存够,却报 OOM?
→ 检查 max_num_batched_tokens
是否超,vLLM 默认 4096,长文本先调到 65536。
Q2 128 k 长文本速度反而下降?
→ 没开稀疏 Attention。确认 config.json
含 sparse_config
字段,且已装 infllmv2_cuda_impl
。
Q3 量化后乱码?
→ 先确认校准数据与领域一致;法律模型就用合同片段校准,别用维基百科。
Q4 Apple M 系列找不到 CUDA?
→ 用 GGUF + mlx_lm
推理,指令见仓库 mlx/README.md
,Metal 后端速度 35 tokens/s(M2 Max)。
十、什么时候选 MiniCPM,什么时候选云 API?
场景 | 建议 |
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数据隐私高(医疗、法律) | 本地 MiniCPM4.1-8B,GGUF 4bit 可跑在 16 GB MacBook |
交互延迟 <200 ms | 端侧 0.5B 或 1B 量化,首 token 50 ms |
长文档 128 k 总结 | MiniCPM4 稀疏 Attention,显存节省 70 % |
多轮复杂推理 | 打开 /think ,效果对标 GPT-3.5-Turbo,成本 0 元 |
海量并发 10 k QPS | 此时用云 API 更省运维,MiniCPM 适合边缘节点补位 |
十一、结语:把大模型“平民化”还要几步?
MiniCPM4 系列已经把训练、量化、稀疏、投机四条技术线做成“一条龙”开源:
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你不用再啃论文复现稀疏 Attention,一行配置就打开; -
不用自己写 CUDA kernel,CPM.cu 直接 pip 装; -
也不用为了 3 倍速度去改框架, /no_think
开关让产品经理都能玩。
剩下的,就是把你手里的业务数据接进来,微调 200 MB LoRA,就能在本地跑一个专属“小助手”。
边缘设备跑大模型的时代,已经到了。