Rethinking Shrinkage Bias in LLM FP4 Pretraining: Geometric Origin, Systemic Impact, and UFP4 Recipe
重新思考LLM FP4预训练中的收缩偏置：几何根源与UFP4方案
🧭 低精度训练 · FP4均匀网格 ★ 深度解读
Ant Group
指出非均匀E2M1格式固有的收缩偏置被RHT放大导致训练不稳定，提出基于均匀E1M2网格与全RHT相结合的UFP4训练配方
📌 工作参考价值（4 点）
- 当对推荐模型做低比特量化或采用类似RHT的旋转预处理时，优先选用均匀网格（INT4/E1M2），因为非均匀格式（E2M1）的舍入偏置会在深层网络积累，而均匀网格不存在该问题。
- 若使用FP4训练LLM-based推荐模型，可借鉴UFP4的配方：将RHT扩展到前向、数据梯度、权重梯度三个GEMM，仅对dY使用随机舍入；该设计在1.5B~124B的实验中稳定降低了与BF16的loss差距。
- 收缩偏置是一个容易被忽视的几何缺陷：当量化区块不对称时，即使是零均值的分布也会产生系统性负误差，造成信号衰减；在自研或选用量化方案时，应检查舍入bin的对称性，而非只关注动态范围。
- 在只有E2M1硬件的场景下，试图通过限制最大可表示值来模拟均匀网格效果不佳，未来若能为推荐训练引入FP4加速，应争取支持均匀4-bit格式作为第一等训练原语。