技術(shù)與市場：AI大模型的“Linux時刻”降臨

1 引言

1.1 “谷歌和 OpenAI 都沒有護(hù)城河，大模型門檻正被開源踏破”

“除非谷歌和 OpenAI 改變態(tài)度，選擇和開源社區(qū)合作，否則將被后者替代”，據(jù)彭博 和 SemiAnalysis 報道，4 月初，谷歌工程師 Luke Sernau 發(fā)文稱，在人工智能大語言模 型（Large Language Models，LLM，以下簡稱“大模型”）賽道，谷歌和 ChatGPT 的推 出方 OpenAI 都沒有護(hù)城河，開源社區(qū)正在贏得競賽。 這一論調(diào)讓公眾對“年初 Meta 開源大模型 LLaMA 后，大模型大量出現(xiàn)”現(xiàn)象的關(guān)注推 向了高潮，資本市場也在關(guān)注大公司閉源超大模型和開源大模型誰能贏得競爭，在“模 型”“算力”“數(shù)據(jù)”三大關(guān)鍵要素中，大模型未來競爭格局如何，模型小了是否就不再 需要大量算力，數(shù)據(jù)在其中又扮演了什么角色？……本報告試圖剖析這波開源大模型風(fēng) 潮的共同點(diǎn)，回顧開源標(biāo)桿 Linux 的發(fā)展史，回答以上問題，展望大模型的未來。

1.2 開源大模型集中出現(xiàn)，堪稱風(fēng)潮

2 月 24 日，Meta 發(fā)布 LLaMA 開源大模型，此后，市場集中涌現(xiàn)出一批大模型，大致可 以分為三類。

1.2.1 “LLaMA 系”：表現(xiàn)好，但商用化程度低

LLaMA 包括四個不同的參數(shù)版本（70 億/130 億/330 億/650 億），不支持商用，指令數(shù) 據(jù)集基于 OpenAI，模型表現(xiàn)可與 GPT-3 持平或優(yōu)于 GPT-3。其中，70 億和 130 億參數(shù) 版擁有包含 1 萬億個標(biāo)識符（Token）的預(yù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；330 億和 650 億參數(shù)版擁有包 含 1.4 萬億個標(biāo)識符的預(yù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。在與 GPT-3 的對比中，LLaMA-70 億參數(shù)版在常 識推理任務(wù)、零樣本任務(wù)、自然問題和閱讀理解中的表現(xiàn)與 GPT-3 水平相當(dāng)，而 130 億 參數(shù)及更高參數(shù)的版本模型在以上領(lǐng)域的表現(xiàn)均優(yōu)于 GPT-3。

LLaMA 模型本身沒有使用指令數(shù)據(jù)集，但考慮到效果優(yōu)于 GPT-3 的 ChatGPT 使用了人 類指令數(shù)據(jù)集，一批開源大模型在 LLaMA 模型基礎(chǔ)上，使用了 OpenAI 指令數(shù)據(jù)集來優(yōu) 化模型的表現(xiàn)，包括 Alpaca、GPT4All、Vicuna、Koala、Open Assistant 和 Hugging Chat。 由于 OpenAI 指令數(shù)據(jù)集不可商用，因此這批基于 LLaMA 的開源大模型也都不可商用。

1.2.2 Dolly2.0、RedPajama、StableLM 等：商用化程度高

這些大模型沒有使用 OpenAI 指令數(shù)據(jù)集，因此可以商用，但大多數(shù)還在持續(xù)開發(fā)中。

1.2.3 中文雙子星：ChatGLM-6B 和 MOSS

ChatGLM-6B 和 MOSS 分別由清華大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)相關(guān)研究團(tuán)體推出，在中文社區(qū)知名 度較高。

2 共同點(diǎn)一：始于開源

2.1 為什么要開源？

市場對開源大模型的重要問題是，為什么要開源，這是否會損傷大模型行業(yè)的商業(yè)模式。 我們梳理了部分大模型對開源原因的自述，總結(jié)如下。

2.1.1 模型視角：防止大公司壟斷，破除商業(yè)禁用限制

為了使人工智能研究民主化，彌合開放模型和封閉模型之間的質(zhì)量差距，破除商業(yè)化禁 用限制，開源大模型的蓬勃發(fā)展有望促進(jìn)以上目標(biāo)。

2.1.2 數(shù)據(jù)視角：保護(hù)企業(yè)機(jī)密，使定制化數(shù)據(jù)訓(xùn)練成為可能

保障數(shù)據(jù)隱私，允許企業(yè)定制化開發(fā)。對于許多行業(yè)而言，數(shù)據(jù)是企業(yè)的命脈，大模型 的開源使得企業(yè)可以將自己的數(shù)據(jù)集在大模型上進(jìn)行訓(xùn)練，同時做到對數(shù)據(jù)的控制，保 護(hù)企業(yè)數(shù)據(jù)隱私。同時，開源大模型允許企業(yè)的開發(fā)人員在模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行定制化開 發(fā)，定向訓(xùn)練數(shù)據(jù)，也可以針對某些主題進(jìn)行過濾，減少模型體量和數(shù)據(jù)的訓(xùn)練成本。

2.1.3 算力視角：降低算力成本，使大模型的使用“普惠化”

開源大模型節(jié)省了訓(xùn)練階段的算力消耗，為企業(yè)降低算力成本，推動大模型使用“普惠 化”。算力總需求=場景數(shù)*單場景算力需求。在大模型的訓(xùn)練和使用中，算力消耗分為兩 部分場景，即訓(xùn)練成本消耗及推理成本消耗。 就訓(xùn)練成本而言，大模型的訓(xùn)練成本高，普通企業(yè)的算力資源難以承受，而開源大 模型主要節(jié)省了企業(yè)預(yù)訓(xùn)練階段的算力。但由于不同垂類的訓(xùn)練場景更加豐富，所 以整體訓(xùn)練需求是增長的。 就推理成本而言，大模型在參數(shù)體量龐大的情況下，其推理成本也很高，普通公司 難以維持其日常開銷，因此，降低模型參數(shù)體量可進(jìn)而降低企業(yè)在使用模型時的推 理成本。

2.2 開源，需要什么土壤？

開源大模型的蓬勃發(fā)展并非沒有先例，全球規(guī)模最大的開源軟件項目——Linux 有類似 的故事。研究 Linux 的發(fā)展史，對展望開源大模型的未來，有借鑒意義。

2.2.1 從開源標(biāo)桿 Linux 說開去

Linux 是一款基于 GNU 通用公共許可證（GPL）發(fā)布的免費(fèi)開源操作系統(tǒng)。所有人都 能運(yùn)行、研究、分享和修改這個軟件。經(jīng)過修改后的代碼還能重新分發(fā)，甚至出售，但 必須基于同一個許可證。而諸如 Unix 和 Windows 等傳統(tǒng)操作系統(tǒng)是鎖定供應(yīng)商、以原 樣交付且無法修改的專有系統(tǒng)。 許多全球規(guī)模最大的行業(yè)和企業(yè)都仰賴于 Linux。時至今日，從維基百科等知識共享網(wǎng) 站，到紐約證券交易所，再到運(yùn)行安卓（一個包含免費(fèi)軟件的 Linux 內(nèi)核專用發(fā)行版） 的移動設(shè)備，Linux 無處不在。當(dāng)前，Linux 不僅是公共互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器上最常用的操作系 統(tǒng)，還是速度排名前 500 的超級電腦上使用的唯一一款操作系統(tǒng)。

服務(wù)器市場，Linux 市占率已經(jīng)遠(yuǎn)超操作系統(tǒng)“鼻祖”Unix，“Linux 時刻”發(fā)生。以 中國市場為例，根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，按照裝機(jī)量統(tǒng)計，在服務(wù)器架構(gòu)上，Linux 是市場主 流，占據(jù)絕對領(lǐng)先地位，市場占有率達(dá)到 79.1%。Windows 市場占有率降至 20.1%， Unix 市場占有率僅剩 0.8%。

2.2.2 Linux 并非一己之作，借力于社區(qū)深厚的開源歷史

Unix 開源過，為 Linux 提供了火種

Unix，現(xiàn)代操作系統(tǒng)的鼻祖。操作系統(tǒng)是指直接管理系統(tǒng)硬件和資源（如 CPU、內(nèi)存和 存儲空間）的軟件，它位于應(yīng)用與硬件之間，負(fù)責(zé)在所有軟件與相關(guān)的物理資源之間建 立連接。而 Unix 被許多觀點(diǎn)認(rèn)為是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的鼻祖。 Unix 曾開源。世界上第一臺通用型計算機(jī)誕生于 1946 年，而 Unix 開發(fā)于 1969 年。在 長達(dá)十年的時間中，UNIX 擁有者 AT&T 公司以低廉甚至免費(fèi)的許可將 Unix 源碼授權(quán)給 學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)做研究或教學(xué)之用，許多機(jī)構(gòu)在此源碼基礎(chǔ)上加以擴(kuò)展和改進(jìn)，形成了所謂的 “Unix 變種”。后來 AT&T 意識到了 Unix 的商業(yè)價值，不再將 Unix 源碼授權(quán)給學(xué)術(shù)機(jī) 構(gòu)，并對之前的 Unix 及其變種聲明了著作權(quán)權(quán)利。

Unix 回歸閉源之后太貴，促成了 Linux 的開發(fā)

Linux 由 Linux Torvalds 于 1991 年設(shè)計推出，當(dāng)時他還在讀大學(xué)，認(rèn)為當(dāng)時流行的商業(yè) 操作系統(tǒng) Unix 太貴了，于是基于類 Unix 操作系統(tǒng) Minix 開發(fā)出了 Linux，并將其開放給 像自己這樣負(fù)擔(dān)不起的團(tuán)隊。

僅用于教學(xué)的 Minix，啟發(fā)了 Linux 的開發(fā)

在 AT&T 將源碼私有化后，荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)教授塔能鮑姆為了能在課堂上教授 學(xué)生操作系統(tǒng)運(yùn)作的實(shí)務(wù)細(xì)節(jié)，決定在不使用任何AT&T的源碼前提下，自行開發(fā)與UNIX 相容的作業(yè)系統(tǒng)，以避免版權(quán)上的爭議。他以小型 UNIX（mini-UNIX）之意，將它稱為 MINIX。第一版 MINIX 于 1987 年釋出，只需要購買它的磁片，就能使用。在 Linux 系統(tǒng) 還沒有自己的原生檔案系統(tǒng)之前，曾采用 Minix 的檔案系統(tǒng)。

開源社區(qū)、許可證與標(biāo)準(zhǔn)助力

從開始就開源。1991 年 8 月，Linux 創(chuàng)始人 Linus Torvalds 將 Linux 發(fā)到 Minix Usenet 新聞組。隨后他將 Linux 發(fā)布到 FTP 網(wǎng)站上，因為他想讓更多人一起來開發(fā)這個內(nèi)核。

許可證助力生態(tài)開枝散葉、生生不息。Linux 基于 GNU GPL 許可證（GNU’s Not Unix General Public License，革奴計劃通用公共許可證）模式。GPL 許可證賦予“自由軟件” 賦予用戶的四種自由，或稱“Copyleft（公共版權(quán)）”： 自由之零：不論目的為何，有“使用”該軟件的自由。 自由之一：有“研究該軟件如何運(yùn)作”的自由，并且得以“修改”該軟件來符合用 戶自身的需求?？稍L問源代碼是此項自由的前提。 自由之二：有“分發(fā)軟件副本”的自由，所以每個人都可以借由散布自由軟件來敦 親睦鄰。 自由之三：有將“公布修訂后的版本”的自由，如此一來，整個社群都可以受惠。 可訪問源代碼是此項自由的前提。 GPL 許可證要求 GPL 程序的派生作品也要在遵循 GPL 許可證模式。相反，BSD 式等許可 證并不禁止派生作品變成專有軟件。GPL 是自由軟件和開源軟件的最流行許可證。遵循 GPL 許可證使得 Linux 生態(tài)能生生不息，不至于走進(jìn)無法繼續(xù)發(fā)展的“死胡同”。

標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)使生態(tài)“形散而神不散”，對內(nèi)擁抱“巨鯨”。 對內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。Linux 制定了標(biāo)準(zhǔn) LSB（Linux Standard Base，Linux 標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)）來 規(guī)范開發(fā)，以免各團(tuán)隊的開發(fā)結(jié)果差異太大。因此，各 Linux 衍生開發(fā)工具只在套 件管理工具和模式等方面有所不同。我們認(rèn)為，這使得 Linux 開源社區(qū)的發(fā)展“形 散而神不散”，使 Linux 生態(tài)的發(fā)展不至于分崩離析。 對外兼容 Unix。為了讓 Linux 能兼容 Unix 軟件，Linus Torvalds 參考 POSIX（Portable Operating System Interface，可攜帶式操作系統(tǒng)接口）標(biāo)準(zhǔn)修改了 Linux，這使得 Linux 使用率大增。該標(biāo)準(zhǔn)由 IEEE（Institue of Electrical and Electronics Engineers， 電氣和電子工程師協(xié)會）于 20 世紀(jì) 90 年代開發(fā)，正是 Linux 的起步階段，它致力 于提高 Unix 操作系統(tǒng)環(huán)境與類 Unix 操作系統(tǒng)環(huán)境下應(yīng)用程序的可移植性，為 Linux 的推廣提供了有利環(huán)境。

2.3 開源了，還怎么賺錢？

市場對“開源”的核心疑問是商業(yè)模式?！伴_源”本身免費(fèi)，但“開源”作為土壤，“開 源社區(qū)”孕育出了各種商業(yè)模式，從 Linux 的生態(tài)中可以學(xué)習(xí)到這一點(diǎn)。

2.3.1 紅帽公司（Red Hat）：服務(wù)至上

紅帽公司（Red Hat）是 Linux 生態(tài)的領(lǐng)軍企業(yè)，超過 90%的《財富》500 強(qiáng)公司信賴紅 帽公司，紅帽作為公司的商業(yè)價值巨大。1993 年，紅帽成立，1999 年，紅帽即在納斯 達(dá)克上市，紅帽招股書援引 IDC 的數(shù)據(jù)稱，截止到 1998 年所有經(jīng)授權(quán)的新安裝 Linux 操 作系統(tǒng)中，有 56%來自紅帽；2012 年，紅帽成為第一家收入超過 10 億美元的開源技術(shù) 公司；2019 年，IBM 以約 340 億美元的價格收購了紅帽。 關(guān)于 Linux 和紅帽的商業(yè)模式，就像好奇心日報打的比方，某種意義上，開源的 Linux 內(nèi) 核像免費(fèi)、公開的菜譜，紅帽們像餐廳，人們?nèi)匀辉敢馊ゲ蛷d品嘗加工好的菜肴和享受 貼心的服務(wù)。紅帽面向企業(yè)提供 Linux 操作系統(tǒng)及訂閱式服務(wù)，主要服務(wù)內(nèi)容包括：1、 24*7 技術(shù)支持；2、與上游社區(qū)和硬件廠商合作，支持廣泛的硬件架構(gòu)，如 x86、ARM、 IBM Power 等；3、持續(xù)的漏洞警報、定向指導(dǎo)和自動修復(fù)服務(wù)；4、跨多個云的部署； 5、實(shí)時內(nèi)核修補(bǔ)、安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證等安全防護(hù)功能；6、檢測性能異常、構(gòu)建系統(tǒng)性能綜 合視圖，并通過預(yù)設(shè)調(diào)優(yōu)配置文件應(yīng)用等。

2.3.2 安卓系統(tǒng)（Android）：背靠谷歌，靠廣告變現(xiàn)

根據(jù) Statcounter 數(shù)據(jù)，截至 2023 年 4 月，安卓系統(tǒng)（Android）是全球第一手機(jī)操作 系統(tǒng)，市占率高達(dá) 69%，遠(yuǎn)超第二名（iOS，31%）。安卓基于 Linux 內(nèi)核開發(fā)，2005 年 被谷歌收購。隨后，谷歌以 Apache 免費(fèi)開放源代碼許可證的授權(quán)方式，發(fā)布了安卓的 源代碼，使生產(chǎn)商可以快速推出搭載安卓的智能手機(jī)，這加速了安卓的普及。 而關(guān)于商業(yè)模式，安卓手機(jī)預(yù)裝的諸多服務(wù)由谷歌私有產(chǎn)品提供，例如地圖、Google Play 應(yīng)用商店、搜索、谷歌郵箱（Gmail）……因此，盡管安卓免費(fèi)、開源，但谷歌仍能通過 其在移動市場“攻城略地”，將用戶流量變現(xiàn)。

谷歌還直接向安卓手機(jī)廠商收取授權(quán)費(fèi)，從 2018 年 10 月 29 日開始，使用安卓系統(tǒng)的 手機(jī)、平板電腦的歐盟廠商使用谷歌應(yīng)用程序套件，必須向谷歌支付許可費(fèi)，每臺設(shè)備 費(fèi)用最高達(dá) 40 美元（約 277 元）。

2.4 開源大模型主流許可證支持商用

開源社區(qū)已經(jīng)有 GPL、BSD、Apache 等知名許可證。大模型方面，我們注意到，2023 年 2 月發(fā)布的、引領(lǐng)了大模型開源浪潮的 LLaMA 禁止商用，僅可用于研究，MetaAI 將根據(jù) 具體情況，授予公務(wù)員、社會團(tuán)體成員、學(xué)術(shù)人員和行業(yè)研究實(shí)驗室，訪問該模型的權(quán) 限。其中，LLaMA 的推理代碼基于 GPL3.0 許可證，這意味著：1）他人修改 LLaMA 的推 理代碼后，不能閉源；2）新增代碼也必須采用 GPL 許可證。不過，我們注意到，部分開 發(fā)人員在 LLaMA 基礎(chǔ)之上開發(fā)的變體模型，有不同類型的許可證。例如，基于 nanoGPT 的LLaMA實(shí)現(xiàn)Lit-LLaMA新增了部分模型權(quán)重，這部分模型采用的許可證是Apache2.0。 開源大模型采用的協(xié)議主要是 Apache 2.0 和 MIT 許可證。Alpaca、Vicuna、Dolly、 OpenAssistant 和 MOSS 均采用 Apache 2.0 許可證，Koala 和 GPT4all 采用 MIT 許可證。 這兩個許可證均允許商用。但令人惋惜的是，Alpaca、Vicuna、Koala 和 GPT4all 因 OpenAI 或 LLaMA 限制無法商用。同時，值得注意的是，Apache2.0 和 MIT 許可證均允許再修改 源碼后閉源，公司可以在開源大模型基礎(chǔ)上開發(fā)自己的模型，或?qū)靖形Α?/p>

3 共同點(diǎn)二：開源大模型參數(shù)少、小型化

3.1 超大模型和大模型分別多大？

預(yù)訓(xùn)練賦予模型基本能力。在自然語言處理（NLP）中，預(yù)訓(xùn)練是指在特定任務(wù)微調(diào)之 前，將語言模型在大量文本語料庫上訓(xùn)練，為模型賦予基本的語言理解能力。在預(yù)訓(xùn)練 過程中，模型被訓(xùn)練以根據(jù)前面的上下文預(yù)測句子中的下一個單詞。這可以通過掩蓋一 些輸入中的單詞并要求模型預(yù)測它們的方式進(jìn)行，也可以采用自回歸的方法（例如 GPT）， 即根據(jù)句子中的前面單詞預(yù)測下一個單詞。 預(yù)訓(xùn)練模型通常包括大量的參數(shù)和對應(yīng)的預(yù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)（通常用標(biāo)識符即 Token 的數(shù)量衡 量）。2017 年谷歌大腦團(tuán)隊 Transformer（變換器）模型的出現(xiàn)，徹底改變了 NLP 的面 貌，使得模型可以更好地理解和處理語言，提高 NLP 任務(wù)的效果和準(zhǔn)確性。

超大模型和大模型分別多大？語言模型的大小是根據(jù)其參數(shù)量來衡量的，參數(shù)量主要描 述了神經(jīng)元之間連接強(qiáng)度的可調(diào)值。目前一般大語言模型參數(shù)量在幾十到幾百億之間， 超過千億參數(shù)的我們稱為“超大模型”，例如 GPT-3（1750 億參數(shù)）。

3.2 GPT 系超大模型能力最強(qiáng)，但難復(fù)現(xiàn)

大模型的性能評價標(biāo)準(zhǔn)并沒有統(tǒng)一。一個重要原因是大模型生成內(nèi)容的任務(wù)種類多，不 同的應(yīng)用場景和任務(wù)可能需要不同的指標(biāo)和方法去評估模型的表現(xiàn)。其中部分任務(wù)可能 有公信力較強(qiáng)的評分標(biāo)準(zhǔn)，如機(jī)器翻譯中的 BLEU，但大部分任務(wù)缺乏類似標(biāo)準(zhǔn)。 模糊共識是超大模型性能好。大語言模型目前的發(fā)展趨勢是越來越大，原因 是大模型在預(yù)訓(xùn)練后就具有較好通用性和穩(wěn)定性。例如，谷歌團(tuán)隊的超大模型 PaLM （5400 億參數(shù)），在零樣本和少量樣本測試中均有良好的成績，并且隨著其訓(xùn)練標(biāo)識符數(shù)量的上升，性能仍能提升。這也不難理解，簡單來說，模型見得多了，自 然會的也多了。

“同行評議”，GPT 系大模型“風(fēng)華絕代”。當(dāng)前，OpenAI GPT 系的超大模型擁有著強(qiáng) 大的能力和廣泛的應(yīng)用，在處理自然語言任務(wù)時具有高準(zhǔn)確性和強(qiáng)大的表達(dá)能力，其在 文本生成、問答系統(tǒng)、機(jī)器翻譯等多個領(lǐng)域都取得了出色效果，成為了當(dāng)前自然語言處 理領(lǐng)域的標(biāo)桿之一，被各類大模型當(dāng)作比較基準(zhǔn)。復(fù)現(xiàn) ChatGPT 的門檻并沒有降低，開 源大模型大部分僅在某些方面有較好的表現(xiàn)，整體質(zhì)量與 ChatGPT 仍不可比，尚需觀望。

3.2.1 Vicuna：利用 GPT-4 評估

目前大部分開源大模型性能未進(jìn)行系統(tǒng)評價，更多處在起步試驗階段。在對性能進(jìn)行評 價的開源大模型中，Vicuna 的報告中利用 GPT-4 進(jìn)行的評估相對較為系統(tǒng)，結(jié)果也最令 人矚目。

3.2.2 Zeno Build 測評：較新，較全面

Zeno Build 對 GPT-2、LLaMA、Alpaca、Vicuna、MPT-Chat、Cohere Command、ChatGPT （gpt-3.5-turbo）七個模型測評，結(jié)果與 GPT-4 評價結(jié)果相近。ChatGPT 有明顯優(yōu)勢， Vicuna 在開源模型中表現(xiàn)最佳。

3.2.3 C-Eval：全面的中文基礎(chǔ)模型評估套件

C-Eval 評估結(jié)果顯示，即便是在中文能力上，GPT-4 也是一騎絕塵，但 GPT-4 也僅能達(dá) 到 67%的正確率，目前大模型的中文處理能力尚有很大提升空間。

3.2.4 GPT 系超大模型訓(xùn)練成本高，短期內(nèi)難復(fù)現(xiàn)

ChatGPT 所需算力和訓(xùn)練成本可觀。不考慮與日活高度相關(guān)的推理過程所需的算力，僅 考慮訓(xùn)練過程，根據(jù)論文《Language Models are Few-Shot Learners》的測算，ChatGPT 的上一代 GPT-3（1750 億參數(shù)版）所需的算力高達(dá) 3640PF-days（即假如每秒做一千萬 億次浮點(diǎn)運(yùn)算，需要計算 3640 天），已知單張英偉達(dá) A100 顯卡的算力約為 0.6PFLOPS， 則訓(xùn)練一次 GPT-3（1750 億參數(shù)版），大約需要 6000 張英偉達(dá) A100 顯卡，如果考慮互 聯(lián)損失，大約需要上萬張 A100，按單張 A100 芯片價格約為 10 萬元，則大規(guī)模訓(xùn)練就 需要投入約 10 億元。OpenAI 在 GPT-3（1750 億參數(shù)）的訓(xùn)練上花費(fèi)了超過 400 萬美 元，而為了維持 ChatGPT 和 GPT4（參數(shù)量未公布，預(yù)計更高）的運(yùn)轉(zhuǎn)，每個月理論上 更高。

3.3 開源大模型性價比高，超大模型以下大模型的壁壘正在消失

開源大模型小型化趨勢明顯，參數(shù)約為百億級別，成本降低乃題中之義。開源大模型通 常具有較少的參數(shù)，在設(shè)計、訓(xùn)練和部署上，需要的資源和成本都相對較低。這波開源 大模型的參數(shù)普遍較小，均在十億~百億級別左右。

“船小好調(diào)頭”，基于已有的開源預(yù)訓(xùn)練模型進(jìn)行微調(diào)也是開源大模型的優(yōu)勢之一。在預(yù) 訓(xùn)練模型基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)和優(yōu)化，以適應(yīng)不同的任務(wù)和應(yīng)用場景，這種方法不僅可以大 大縮短模型的訓(xùn)練時間和成本，而且還可以提高模型的性能和效率。 更多標(biāo)識符訓(xùn)練數(shù)據(jù)和新技術(shù)，讓超大模型以下的大模型壁壘趨于消失。LLaMA 被“開 源”，讓大家都有了一個可上手的大模型，并且隨著 DeepSpeed、RLHF 等技術(shù)的發(fā)展， 幾百億的模型可以部署在消費(fèi)級 GPU 上。

4 共同點(diǎn)三：開源大模型數(shù)據(jù)集重視人類指令，并自立門戶

4.1 學(xué)習(xí) ChatGPT 方法論，引入人類指令數(shù)據(jù)集

微調(diào)是提升特定性能的捷徑。微調(diào)是指在已經(jīng)預(yù)訓(xùn)練的模型上，使用具有標(biāo)注數(shù)據(jù)的特 定任務(wù)數(shù)據(jù)集，進(jìn)一步小規(guī)模訓(xùn)練。微調(diào)可以以較小的算力代價，使模型更加適應(yīng)特定 任務(wù)的數(shù)據(jù)和場景，從而提高模型的性能和準(zhǔn)確性。目前微調(diào)多為指令微調(diào)，指令數(shù)據(jù) 集逐漸成為開源大模型的標(biāo)配。 RLHF（Reinforcement Learning from Human Feedback，基于人類反饋的強(qiáng)化學(xué)習(xí)），是 一種新興的微調(diào)方法，它使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)來訓(xùn)練語言模型，并依據(jù)人類反饋來調(diào)整模 型的輸出結(jié)果。RLHF（基于人類反饋的強(qiáng)化學(xué)習(xí)）是 ChatGPT 早期版本 GPT3 所不具備 的功能，它使得只有 13 億參數(shù)的 InstructGPT 表現(xiàn)出了比 1750 億參數(shù) GPT-3 更好的真 實(shí)性、無害性和人類指令遵循度，更被標(biāo)注員認(rèn)可，同時不會折損 GPT-3 在學(xué)術(shù)評估維 度上的效果。

RLHF（基于人類反饋的強(qiáng)化學(xué)習(xí)）分為三個步驟：1）監(jiān)督微調(diào)（SFT）：讓標(biāo)注員回答 人類提問，用這一標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練 GPT；2）獎勵模型（RM）訓(xùn)練：讓標(biāo)注員對機(jī)器的回 答排序，相較于第一步由標(biāo)注員直接撰寫回答的生成式標(biāo)注，排序作為判別式標(biāo)注的成 本更低，用這一標(biāo)注訓(xùn)練模型，讓它模擬人類排序；3）無人類標(biāo)注，用近端策略優(yōu)化算 法（PPO）微調(diào)模型。 這三個步驟對應(yīng)的數(shù)據(jù)集的大小分別為 1.3 萬個、3.3 萬個、3.1 萬個。

對于具有大量數(shù)據(jù)和一定算力的公司來說，使用自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)可以展現(xiàn)出模型的 特化能力，并且用較小的算力達(dá)成接近大模型的效果。如多校聯(lián)合開發(fā)的 Vicuna 語言模 型，基于 Meta 的 LLaMA-130 億參數(shù)版模型，對 7 萬條用戶分享的 ChatGPT 對話指令微調(diào)，部分任務(wù)上，達(dá)到了 92%的 GPT4 的效果。在通用性和穩(wěn)定性上無法超過超大模型， 但可以通過微調(diào)強(qiáng)化其某些方面的能力，性價比要更高，更適合中小公司應(yīng)用。

4.2 數(shù)據(jù)集走向商用

數(shù)據(jù)集是語言模型發(fā)展的重要基礎(chǔ)和支撐，通常是由公司或組織自主收集、整理或直接 購買獲得。相比之下，開源數(shù)據(jù)集大多由社區(qū)或?qū)W術(shù)界共同維護(hù)的，其數(shù)據(jù)量和種類更 加豐富，但可能存在一定的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題和適用性差異。

4.2.1 預(yù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集少量可商用

預(yù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集開源對模型商用至關(guān)重要。在后 LLaMA 時代，開源大模型猶如雨后春筍般 涌現(xiàn)，但很快大家便發(fā)現(xiàn)由于 LLaMA 和 OpenAI 的限制，基于其開發(fā)的模型無法商用 （Alpaca、Koala、GPT4All、Vicuna），為了打破這一局面，Dolly2.0 率先出手，“為了解 決這個難題，我們開始尋找方法來創(chuàng)建一個新的，未被“污染”的數(shù)據(jù)集以用于商業(yè)用 途?！彪S后 Red Pajama 和 MOSS 接踵而至。

4.2.2 指令數(shù)據(jù)集部分可商用

打造開源生態(tài)，各取所需。在早期開源項目中，因其指令數(shù)據(jù)及多來自 ChatGPT 生成 或?qū)υ拑?nèi)容，受 OpenAI 限制無法商用。除去研究用途微調(diào)外，目前越來越多模型選擇 自己構(gòu)建指令數(shù)據(jù)集來繞開這一限制。 指令數(shù)據(jù)集多樣化，部分模型的指令數(shù)據(jù)集可商用化。按照上文對此批集中出現(xiàn)的大模 型的分類，除去 LLaMA、基于 LLaMA 開發(fā)出的模型以及 StableLM 使用 OpenAI 的指令 數(shù)據(jù)集外，其余大模型的指令數(shù)據(jù)集均不基于 OpenAI，也因此這些大模型的指令數(shù)據(jù)集 可商用化，這會加快推動使用且重視 RLHF（基于人類反饋的強(qiáng)化學(xué)習(xí)）訓(xùn)練范式的此類 大模型的更迭與發(fā)展。

5 展望

5.1 多模態(tài)化：助力通用人工智能（AGI）發(fā)展

多模態(tài)開源大模型開始出現(xiàn)，將大模型推向新高潮，助力人類走向通用人工智能。多模 態(tài)即圖像、聲音、文字等多種模態(tài)的融合。多模態(tài)模型基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠處理和 分析多種輸入類型，可以讓大模型更具有通用性?；诙囝I(lǐng)域知識，構(gòu)建統(tǒng)一、跨場景、 多任務(wù)的模型，推動人類走向通用人工智能（Artificial General Intelligence，AGI）時代。

5.1.1 ImageBind 閃亮登場，用圖像打通 6 種模態(tài)

ImageBind 開源大模型可超越單一感官體驗，讓機(jī)器擁有“聯(lián)想”能力。5 月 9 日， Meta 公司宣布開源多模態(tài)大模型 ImageBind。該模型以圖像為核心，可打通 6 種模態(tài)， 包括圖像（圖片/視頻）、溫度（紅外圖像）、文本、音頻、深度信息（3D）、動作捕捉傳 感（IMU）。相關(guān)源代碼已托管至 GitHub。該團(tuán)隊表示未來還將加入觸覺、嗅覺、大腦磁 共振信號等模態(tài)。 從技術(shù)上講，ImageBind 利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)（如圖像、文本），并將其與自然存在的配對數(shù)據(jù) （如音頻、深度信息等）相結(jié)合，以學(xué)習(xí)單個聯(lián)合嵌入空間，使得 ImageBind 隱式地將 文本嵌入與其他模態(tài)對齊，從而在沒有顯式語義或文本配對的情況下，能在這些模態(tài)上 實(shí)現(xiàn)零樣本識別功能。 目前 ImageBind 的典型用例包括：向模型輸入狗叫聲，模型輸出狗的圖片，反之亦可； 向模型輸入鳥的圖片和海浪聲，模型輸出鳥在海邊的圖片，反之亦可。

5.1.2 開源大模型的多模態(tài)探索集中于圖片，但進(jìn)展飛快

當(dāng)前開源大模型在多模態(tài)的探索仍處于初級階段，除 ImageBind 打通了六種模態(tài)外，多 數(shù)仍在探索文本與圖像的融合，但速度相當(dāng)快，我們梳理了其中部分。

VisualGLM-6B：可在消費(fèi)級顯卡上本地部署

團(tuán)隊：VisualGLM-6B 是開源大語言模型 ChatGLM-6B 的多模態(tài)升級版模型，支 持圖像、中文和英文，由清華大學(xué)知識工程和數(shù)據(jù)挖掘小組發(fā)布。 技術(shù)：VisualGLM-6B 是由語言模型 ChatGLM-6B 與圖像模型 BLP2-Qformer 結(jié) 合，二者結(jié)合后的參數(shù)為 78 億（62 億+16 億）。該模型使用的預(yù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集是 CogView 數(shù)據(jù)集中 3000 萬個高質(zhì)量的“中文圖像-文本”和 3 億個“英文圖像 -文本”對。在微調(diào)階段，該模型在長視覺問答數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練，以生成符合 人類偏好的答案。 性能：根據(jù) DataLearner，VisualGLM-6B 集成了模型量化技術(shù)，用戶可以在消 費(fèi)級顯卡上本地部署模型，INT4 量化級別只需要 8.7G 的顯存。這意味著即使 是擁有游戲筆記本的用戶也可以快速且私密地部署這個模型，這在此類大小的 ChatGPT 類模型中尚屬首次。

UniDiffuser：為多模態(tài)設(shè)計的概率建?？蚣?UniDiffuser

團(tuán)隊：清華大學(xué)計算機(jī)系朱軍教授帶領(lǐng)的 TSAIL 團(tuán)隊于 3 月 12 日公開的一篇 論文《One Transformer Fits All Distributions in Multi-Modal Diffusion at Scale》， 進(jìn)行了一些多模態(tài)的探索。 技術(shù)：UniDiffuser 采用該團(tuán)隊提出的基于 Transformer 的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) U-ViT，在開 源的大規(guī)模圖文數(shù)據(jù)集 LAION 的 50 億參數(shù)版上，訓(xùn)練了一個十億參數(shù)量的模 型，使得其能夠高質(zhì)量地完成多種生成任務(wù)。 功能：簡單來講，該模型除了單向文生圖，還能實(shí)現(xiàn)圖生文、圖文聯(lián)合生成、 無條件圖文生成、圖文改寫等多種功能，實(shí)現(xiàn)了任意模態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化。

LLaVA：部分指令表現(xiàn)可比肩 GPT-4

團(tuán)隊：由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校，微軟研究院和哥倫比亞大學(xué)共同出品的 LLaVA，在 GitHub 上開源了代碼、模型和數(shù)據(jù)集。 技術(shù)：LLaVA 是一個端到端的多模態(tài)大模型，它連接了一個視覺編碼器和大語 言模型，用于通用的視覺和語言理解。 功能： 以文本為基礎(chǔ)的任務(wù)：LLaVA 可以處理并分析文本，允許用戶問問題，可以 和用戶交談，或者完成用戶輸入的任務(wù)，比如提煉文件概要、情感分析、實(shí) 體識別等。 以圖像為基礎(chǔ)的任務(wù)：LLaVA 可以分析圖像，描述圖像，進(jìn)行物體識別，分 析理解場景。 性能：早期實(shí)驗表明，LLaVA 的多模態(tài)聊天能力有時在未見過的圖像/指令上都 能輸出比肩 GPT-4 的表現(xiàn)，在合成的多模態(tài)指令跟隨數(shù)據(jù)集上與 GPT-4 相比， 獲得了 85.1%的相對分?jǐn)?shù)。

MiniGPT-4：脫胎于 LLaMA 的多模態(tài)開源大模型，個人用戶的 GPT-4“平替”

團(tuán)隊：多模態(tài) GPT-4 大模型的發(fā)布，將大眾對于大模型的熱情推到了一個新的高潮。但是 GPT-4 并沒有完全免費(fèi)開放給個人，要想使用 GPT-4，要么需要通 過官方的邀請，要么需要升級到付費(fèi)賬號。但即使付費(fèi)，一些地區(qū)也無法進(jìn)行 相關(guān)服務(wù)的購買。在這種環(huán)境下，阿布杜拉國王科技大學(xué)的 Deyao Zhu、Jun Chen 等人于 4 月 23 日發(fā)布了 MiniGPT-4，旨在將來自預(yù)訓(xùn)練視覺編碼器的視 覺信息與先進(jìn)的大語言模型結(jié)合。 技術(shù)：具體來說，MiniGPT-4 采用了與 BLIP-2 相同的預(yù)訓(xùn)練視覺組件，其中該 組件由 EVA-CLIP 的 ViT-G/14 和 Q-Former 組成，同時使用大語言模型 Vicuna 調(diào)優(yōu)，可以執(zhí)行各種復(fù)雜的語言任務(wù)。 功能：MiniGPT-4 可實(shí)現(xiàn)許多玩法，如上傳一張海鮮大餐照片，即可得到菜譜； 上傳一張商品效果圖，即可獲得一篇帶貨文案；手繪一個網(wǎng)頁，即可得到對應(yīng) 的 HTML 代碼。據(jù)使用過的人士反饋，MiniGPT-4 整體效果不錯，但目前對中文 支持還有待提高。

mPLUG-Owl：模塊化多模態(tài)大模型

團(tuán)隊：mPLUG-Owl 是阿里巴巴達(dá)摩院 mPLUG 系列的最新工作，延續(xù) mPLUG 系列的模塊化訓(xùn)練思想，將語言大模型遷移為多模態(tài)大模型。 技術(shù)：mPLUG-Owl 采用 CLIP ViT-L/14 作為視覺基礎(chǔ)模塊，采用 LLaMA 初始化 的結(jié)構(gòu)作為文本解碼器，采用類似 Flamingo 的 Perceiver Resampler 結(jié)構(gòu)對視 覺特征進(jìn)行重組。此外，mPLUG-Owl 第一次針對視覺相關(guān)的指令評測提出了全 面的測試集 OwlEval。 功能：mPLUG-Owl 具有很強(qiáng)的多輪對話能力、推理能力及笑話解釋能力。此外， 研究團(tuán)隊還觀察到 mPLUG-Owl 初顯一些意想不到的能力，比如多圖關(guān)聯(lián)、多 語言、文字識別和文檔理解等能力。 性能：實(shí)驗證明 mPLUG-Owl 在視覺相關(guān)的指令回復(fù)任務(wù)上優(yōu)于 BLIP2、LLaVA、 MiniGPT4。

5.2 專業(yè)化：下游生態(tài)發(fā)力，針對特定任務(wù)微調(diào)模型

大模型開源化為下游生態(tài)的蓬勃生長提供了絕佳機(jī)會，在細(xì)分產(chǎn)業(yè)的開發(fā)下，大模型開 始在特定任務(wù)上深化開發(fā)，改變?nèi)祟惿?。自開源大模型 LLaMA 推出后，基于 LLaMA 預(yù) 訓(xùn)練模型微調(diào)的下游專業(yè)化模型開始浮現(xiàn)，例如醫(yī)療問診領(lǐng)域中的華駝。

團(tuán)隊：華駝是基于中文醫(yī)學(xué)知識的 LLaMa 指令微調(diào)模型，在智能問診層面表現(xiàn)出色， 可生成一些更為可靠的醫(yī)學(xué)知識回答。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，已發(fā)布的大語言模型模型 因為缺乏一定的醫(yī)學(xué)專業(yè)知識語料而表現(xiàn)不佳。4 月 14 日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)一團(tuán)隊 發(fā)布了其對 LLaMa 模型進(jìn)行指令微調(diào)后得到的、針對醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的、開源智能問診模 型 Hua Tuo。

技術(shù)：LLaMA 擁有 70 億~650 億參數(shù)等多個版本，為了更快速、高效地訓(xùn)練，節(jié)約 訓(xùn)練成本，華駝采用了 LLaMA70 億參數(shù)版本作為基礎(chǔ)模型。為了保證模型在醫(yī)學(xué)領(lǐng) 域回答問題的準(zhǔn)確性，研究人員通過從中文醫(yī)學(xué)知識圖譜 CMeKG 中提取相關(guān)的醫(yī) 學(xué)知識，生成多樣的指令數(shù)據(jù)，并收集了超過 8000 條指令數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督微調(diào)，以 確保模型回答問題的事實(shí)正確性。

性能：在模型效果上，華駝與其他三個基準(zhǔn)模型進(jìn)行了比較。為了評估模型性能， 研究人員招募了五名具有醫(yī)學(xué)背景的專業(yè)醫(yī)師，在安全性、可用性、平穩(wěn)性（SUS） 三個維度上進(jìn)行評估。SUS 刻度從 1（不可接受）到 3（好），其中 2 表示可接受的 響應(yīng)。平均 SUS 得分如下圖所示。結(jié)果表明，華駝模型顯著提高了知識可用性，同 時沒有太多地犧牲安全性。

華駝或?qū)⑹俏磥黹_源大模型下游的特定任務(wù)模型發(fā)展的范式，即采用低參數(shù)體量的小型 開源大模型作為基礎(chǔ)模型，加之以特定專業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，得到表現(xiàn)更好的細(xì)分 領(lǐng)域模型。

6 投資分析

6.1 微軟：與 OpenAI 深度合作

我們認(rèn)為，短期內(nèi)，ChatGPT 系仍是能力最強(qiáng)的大模型，與其深度合作的微軟將受益。 股權(quán)上，根據(jù)《財富》雜志報道，在 OpenAI 的第一批投資者收回初始資本后，微 軟將有權(quán)獲得 OpenAI 75%利潤，直到微軟收回投資成本（130 億美元）；當(dāng) OpenAI 實(shí)現(xiàn) 920 億美元的利潤后，微軟的份額將降至 49%。與此同時，其他風(fēng)險投資者和 OpenAI 的員工，也將有權(quán)獲得 OpenAI 49%的利潤，直到他們賺取約 1500 億美元。 如果達(dá)到這些上限，微軟和投資者的股份將歸還給 OpenAI 非營利基金會。 產(chǎn)品上，除了讓搜索引擎必應(yīng)（Bing）整合 ChatGPT，2023 年 1 月，微軟宣布推出 Azure OpenAI 服務(wù)，Azure全球版企業(yè)客戶可以在云平臺上直接調(diào)用OpenAI模型， 包括 GPT3.5、Codex 和 DALL.E 模型，其后不久，微軟宣布將 GPT4 整合到了新必 應(yīng)和 Office 升級版 Copilot 上。

6.2 英偉達(dá)：開源大模型帶動應(yīng)用風(fēng)起，算力需求狂飆

算力服務(wù)是開源大模型浪潮中受益確定性較強(qiáng)的方向，在軟硬件一體化方面具有明顯的 領(lǐng)先優(yōu)勢，是當(dāng)前 AI 算力的領(lǐng)頭羊。

6.2.1 超大模型對算力的需求將保持高增長

超大模型質(zhì)量優(yōu)勢突出，市場將持續(xù)追捧，其對算力的需求會一直增長。超大型模型具 有強(qiáng)大的表達(dá)能力和高準(zhǔn)確性，在質(zhì)量上具有優(yōu)勢，市場將持續(xù)追捧這種模型。超大模 型規(guī)模、數(shù)據(jù)集和日活持續(xù)擴(kuò)大，所需算力將持續(xù)增多。

6.2.2 開源大模型的快速追趕也將利好算力

短期內(nèi)，市場對開源大模型持觀望態(tài)度。開源大模型在通用性上表現(xiàn)較差，短時間內(nèi)無 法與大型模型抗衡，加之目前難以系統(tǒng)評價模型的具體性能，市場對開源大模型持觀望 態(tài)度，等待它們證明自己的性能和優(yōu)勢。 中長期看，開源大模型有望進(jìn)一步提高性能，從而在市場上占據(jù)更大的份額。相較于超 大模型，開源大模型具有更低的算力需求和更易于部署的特點(diǎn)，還可以通過快速微調(diào)等 方式，針對某些專業(yè)領(lǐng)域優(yōu)化，具備一定吸引力和實(shí)用性。在中長期內(nèi)，如果有開源大 模型能夠接近或超越 ChatGPT 在質(zhì)量上的表現(xiàn)，那么市場對這類模型的需求可能會迅速 上升。相應(yīng)地，這類算力需求會很快起量。

6.2.3 催化劑：開源大模型許可證、標(biāo)準(zhǔn)和能力評價體系的發(fā)展

許可證：我們認(rèn)為，開源社區(qū)發(fā)展已久的許可證體系，豐富了開發(fā)者的選擇，有助 于大模型選擇適合自己的許可證，從而推動商業(yè)應(yīng)用。大模型的繁榮發(fā)展，顯然將 帶動市場對算力的需求。

標(biāo)準(zhǔn)：我們預(yù)計，大模型社區(qū)或許還將產(chǎn)生類似于 Linux 開發(fā)標(biāo)準(zhǔn) LSB 的標(biāo)準(zhǔn)，適 當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化將使得大模型的生態(tài)不至于過于分散。我們看好開源社區(qū)源源不斷的生命力對英偉達(dá)等算力服務(wù)商業(yè)績的推動。

大模型能力評價體系：有公信力的大模型能力評價體系將有助于市場快速分辨大模 型的能力，有助于大模型賽道的發(fā)展。

6.3 Meta：開源“急先鋒”，受益于開源生態(tài)

回顧安卓的發(fā)展史，我們看好“谷歌-安卓”體系中的類谷歌角色，在該體系中，谷歌作 為開源操作系統(tǒng)安卓的開發(fā)商，將開源作為激勵生態(tài)上下游發(fā)展的工具，增強(qiáng)自身專有 服務(wù)在終端客戶的曝光度。 映射到大模型，我們認(rèn)為，開源了 LLaMA 的 Meta，可能通過 LLaMA，加深與下游大模 型開發(fā)廠商的合作，將自身體系中的專有產(chǎn)品，綁定銷售給客戶。

審核編輯 ：李倩