Training | | arXiv:2607.21446

KroQuant: Kronecker-Structured Block Transforms for Efficient Post-Training Quantization of Diffusion Transformers

KroQuant:基于Kronecker结构化块变换的扩散模型高效训练后量化

🧭 扩散模型训练后量化:Kronecker块变换
Yann Bouquet, Alireza Khodamoradi, Kristof Denolf, Mathieu Salzmann

提出KroQuant,用学习的Kronecker结构化块变换对激活做32元素块量化,比SmoothQuant更快且精度更高

📌 工作参考价值

  • 在推荐模型量化部署中,可借鉴KroQuant的块级Kronecker变换抑制激活异常值,参数少、在线开销低,适合实时推理。
  • 将量化变换设计为32元素块的小GEMM,直接利用GPU Tensor Core加速,延迟更低。
  • 离线LoRaQ权重校准可吸收量化后残差,提升精度,可作为PTQ流程的通用后处理步骤。
  • 局部块变换替代全矩阵变换的思路,在保持量化质量同时大幅降低计算成本,适合搜索推荐系统的高吞吐需求。

动机:扩散变换器(DiT)量化到W4A4时,激活中的异常值严重损害生成质量。现有方案中,SmoothQuant计算便宜但影响通道幅度,Hadamard变换需要大块尺寸导致高在线成本,学习全矩阵可逆变换则引入密集GEMM开销。

方法:KroQuant提出学习的Kronecker结构化可逆变换,对每个32元素激活块独立处理,参数比per-channel scaling少一半以上。块局部结构以小型张量核GEMM高效运行,在线量化内核在MI350上比SmoothQuant快14%。离线使用LoRaQ校准权重,吸收残差量化误差。

结果:在PixArt-Σ、SANA、FLUX.1-schnell上执行W4A4(MXFP4e2),生成的图像在MJHQ-30K和SDCI基准上比SVDQuant和LoRaQ更接近全精度参考,保持或改善图像质量。