一句话定位
Samba 把 Mamba(选择性 SSM)与 Sliding Window Attention(SWA)逐层交错,再配 SwiGLU MLP,构成线性时间、可无限上下文外推的混合架构;3.8B 模型在短上下文基准上反超同配方 Phi-3-mini,并能从 4K 训练长度零样本外推到 1M。
摘要(3-6 句)
高效建模无限上下文长期困难:要么二次复杂度、要么外推能力有限。Samba 提出一个简单的混合架构,逐层结合 Mamba(把序列压进固定大小循环状态,提供高效解码骨干)与 SWA(精确召回近期记忆、补足非循环依赖)。Samba 扩到 3.8B 参数、训练 3.2T token;在 4K 长度上预训练,可零样本外推到 1M 长度并改善困惑度(256× 外推比)。在 4K 上指令微调仅 500 步后即可外推到 256K 并在 Passkey Retrieval 上完美召回。作为线性时间模型,128K 提示下吞吐为 GQA Transformer 的 3.73×,生成 64K token 时加速 3.64×。被 ICLR 2025 接收。
关键技术细节
- 混合结构:逐层交错 Mamba + SWA + MLP(Samba),与对照的 Mamba-SWA-MLP、Mamba-MLP、纯 Mamba 对比;Samba/Mamba-MLP/Mamba 用 48 层,Mamba-SWA-MLP 用 54 层(均约 1.7B)。
- Mamba 层:选择性 SSM,含 Short Convolution 平滑输入信号,硬件感知并行扫描。
- SWA 层:滑动窗口 w=2048,窗口内用 RoPE(base 频率 10,000),FlashAttention-2 实现;2048 窗口在效率上与 Mamba 训练速度持平。
- MLP 层:全部用 SwiGLU;对 Mamba 与 SWA 捕获的不同信息分别用独立 MLP。Pre-Norm + 残差。
- 规模档位:421M、1.3B、1.7B、3.8B;训练 3.2T token,沿用 Phi-3 数据集与多阶段(multiphase)预训练,并套用 Phi-3-mini 后训练配方得到 Samba-3.8B-IT。
- 性能:Samba-3.8B-IT MMLU 71.9(5-shot)、GSM8K 87.6(8-shot CoT)、HumanEval 62.8(0-shot pass@1),全面超过 Phi-3-mini-4k-instruct。
- 长上下文:4K 预训练 → 1M 零样本外推(Proof-Pile 困惑度改善);4K 指令微调 500 步 → 256K Passkey 完美召回;移除 RoPE 的 Samba-NoPE 在超训练长度后困惑度爆炸。
- 作者:Liliang Ren、Yang Liu、Yadong Lu、Yelong Shen、Chen Liang、Weizhu Chen。
原始链接
- url: https://arxiv.org/abs/2406.07522
- pdf_url: https://arxiv.org/pdf/2406.07522
- github_url: https://github.com/microsoft/Samba
一手源存档(sources/)
- samba.pdf (PDF 不入 git,走 HF bucket)