一句话定位

Mamba-2 / SSD:建立 SSM 与注意力之间的理论对偶(structured state space duality),据此设计核心层比 Mamba 快 2-8 倍且仍与 Transformer 竞争。

摘要

Transformer 是语言建模成功的主架构,但 Mamba 等状态空间模型(SSM)近来在中小规模上已能匹敌或超越 Transformer。作者证明这两类模型其实密切相关,并通过对一类研究充分的结构化半可分矩阵(structured semiseparable matrices)的不同分解,建立 SSM 与注意力变体之间丰富的理论联系。这套 state space duality(SSD)框架使他们设计出新架构 Mamba-2,其核心层是对 Mamba 选择性 SSM 的改良,速度快 2-8 倍,同时在语言建模上仍与 Transformer 竞争。

关键技术细节

  • SSD 理论:SSM 计算 ≡ 一种带结构掩码的注意力;半可分矩阵分解统一两者。
  • Mamba-2 核心层:比 Mamba(Mamba-1)选择性 SSM 快 2-8×(用更大 state、矩阵乘形式利用 Tensor Core)。
  • 并行/硬件友好:SSD 算法以 block 矩阵乘实现,远比线性扫描更适配 GPU。
  • 可与 Transformer 混合(如配少量 attention 层)进一步提升。
  • 与 attention 对偶让 multi-head / GQA 等技巧可迁移到 SSM。

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