Where, When, and How Many Bits? Scaling Laws for SGD with Stochastic Rounding
随机舍入 SGD 的比特数、训练时间与模型规模缩放定律
🧭 低精度训练 · 随机舍入 scaling laws
University of California, Berkeley · ICSI · LBNL
在两层线性网络上证明随机舍入 SGD 预测误差上下界,给出精度、模型规模与训练时间的 compute-optimal scaling 法则
📌 工作参考价值(4 点)
- 在 LLM/推荐模型低精度训练中优先用随机舍入替代就近舍入,尤其前向激活可低至 8bit/4bit,但反向特征需保留更高精度或单独调度,否则会改变 compute-optimal scaling。
- 采用 EMA/参数平均时,可重新评估各计算环节精度需求:论文表明参数平均会改变哪一阶段需要更高精度,因此推荐训练中的参数平均(如模型合并、Polyak)可搭配更激进的前向量化而不伤害最终效果。
- 固定算力预算下,若需要扩模型或加训练时间,可尝试降低精度换取更多 FLOPs/epochs;在电商搜索推荐的大规模模型训练中,这可能优于保持 BF16/FP32 的小模型。
- 学习率调度需随反向舍入精度调整:部署低精度反向时,原最优学习率可能失效,需搜索并配合 warmup/衰减,避免训练不稳定或收敛变慢。