Time：2024-09-20 Click：702
作者：Jeff Amico；编译：深潮 TechFlow
在新冠疫情期间，Folding@home 取得了一个重大里程碑。该研究项目获得了 2.4 exaFLOPS 的计算能力，由全球 200 万台志愿者设备提供。这代表了当时世界上最大超级计算机的十五倍处理能力，使科学家能够大规模模拟 COVID 蛋白质动态。他们的工作推动了我们对病毒及其病理机制的理解，尤其是在疫情初期。
Folding@home 用户的全球分布，2021
Folding@home 基于志愿计算的悠久历史，项目通过众包计算资源来解决大规模问题。这个想法在 1990 年代的 SETI@home 中得到了广泛关注，该项目汇集了超过 500 万台志愿者计算机以寻找外星生命。此后，这一理念已被应用于多个领域，包括天体物理学、分子生物学、数学、密码学和游戏。在每种情况下，集体力量增强了单个项目的能力，远远超出了他们单独能够实现的范围。这推动了进步，使研究能够以更开放和合作的方式进行。
许多人想知道我们是否可以将这一众包模型应用于深度学习。换句话说，我们能否在大众中训练一个大型神经网络？前沿模型训练是人类历史上计算最密集的任务之一。与许多 @home 项目一样，目前的成本超出了只有最大参与者才能承担的范围。这可能会阻碍未来的进展，因为我们依赖于越来越少的公司来寻找新的突破。这也将我们的 AI 系统的控制权集中在少数人手中。无论你对这项技术的看法如何，这都是一个值得关注的未来。
大多数批评者驳斥了去中心化训练的想法，认为与当前的训练技术不兼容。然而，这种观点已经越来越过时。新的技术已经出现，能够减少节点间的通信需求，从而允许在网络连接不佳的设备上高效训练。这些技术包括 DiLoCo 、 SWARM Parallelism 、 lo-fi 和异构环境中基础模型的分散训练等多个技术。其中许多具有容错性，并支持异构计算。还有一些新架构专为去中心化网络设计，包括 DiPaCo 和去中心化混合专家模型。
我们还看到各种加密原语开始成熟，使得网络能够在全球范围内协调资源。这些技术支持数字货币、跨境支付和预测市场等应用场景。与早期的志愿项目不同，这些网络能够汇聚惊人的计算能力，通常比目前设想的最大云训练集群大几个数量级。
这些要素共同构成了新的模型训练范式。这种范式充分利用全球的计算资源，包括如果连接在一起可以使用的大量边缘设备。这将通过引入新的竞争机制来降低大多数训练工作负载的成本。它还可以解锁新的训练形式，使得模型开发变得协作和模块化，而不是孤立和单一的方式。模型可以从大众中获取计算和数据，实时学习。个人可以拥有他们所创建模型的一部分。研究人员也可以重新公开分享新颖的研究成果，无需通过货币化他们的发现来弥补高昂的计算预算。
本报告考察了大型模型训练的现状及相关成本。它回顾了以往的分布式计算努力——从 SETI 到 Folding 再到 BOINC——以此为灵感探索替代路径。报告讨论了去中心化训练的历史挑战，并转向可能有助于克服这些挑战的最新突破。最后，它总结了未来的机遇与挑战。
前沿模型训练的成本对非大型参与者而言已经不可承受。这个趋势并不新鲜，但根据实际情况，情况正在变得更加严重，因为前沿实验室不断挑战扩展假设。据报道，OpenAI 今年在训练方面花费超过 30 亿美元。Anthropic 预测到 2025 年，我们将开始进行 100 亿美元的训练，而 1000 亿美元的模型也不会太远。
这一趋势导致行业的集中化，因为只有少数几家公司能够承担参与的费用。这引发了未来的核心政策问题——我们是否能接受所有领先的 AI 系统由一两家公司控制的局面？这也限制了进展速度，这一点在研究社区中显而易见，因为较小的实验室无法承担扩展实验所需的计算资源。行业领导者们也多次提到这一点：
Meta 的 Joe Spisak：要真正理解 [模型] 架构的能力，你必须在规模上进行探索，我认为这正是当前生态系统中所缺失的。如果你看看学术界——学术界有很多杰出的人才，但他们缺乏计算资源的访问，这就成了一个问题，因为他们有这些伟大的想法，却没有真正以所需水平实现这些想法的途径。
Together 的 Max Ryabinin：对昂贵硬件的需求给研究社区带来了很大压力。大多数研究人员无法参与大型神经网络开发，因为进行必要的实验对他们而言成本过高。如果我们继续通过扩大模型规模来增加其大小，最终能够进行竞
Google 的 Francois Chollet：我们知道大语言模型 (LLMs) 尚未实现通用人工智能 (AGI)。与此同时，朝 AGI 发展的进展已经停滞。我们在大语言模型上所面临的局限性与五年前面临的局限性完全相同。我们需要新的想法和突破。我认为下一个突破很可能来自外部团队，而所有大型实验室则忙于训练更大的大语言模型。 一些人对这些担忧持怀疑态度，认为硬件改进和云计算资本支出将解决这个问题。但这似乎不太现实。一方面，到本十年末，新一代 Nvidia 芯片的 FLOP 数量将大幅增加，可能达到今天 H100 的 10 倍。这将使每 FLOP 的价格下降 80-90%。同样，预计到本十年末，总 FLOP 供应将增加约 20 倍，同时改善网络和相关基础设施。所有这些都将提高每美元的训练效率。
来源：SemiAnalysis