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小米罗福莉:MiMo-V2.5如何做到又快又强又便宜? | ICML 2026

小米罗福莉:MiMo-V2.5如何做到又快又强又便宜? | ICML 2026 AI科技评论
2026-07-07
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导读:当所有人都在卷参数,MiMo选择了另外两个被忽视的智能维度——上下文长度与推理速度。
当行业深陷参数竞赛时,MiMo 选择了两个被忽视的智能维度:上下文长度与推理速度

作者丨陈淑瑜

编辑丨岑峰

2026 年 7 月,顶级学术会议 ICML 正式召开。小米 MiMo 团队负责人罗福莉发表主题演讲,系统阐述了 MiMo-V2.5 系列如何通过“架构 - 训练 - 推理”的端到端协同设计,解决大模型领域“强推理”与“高效率”天然互斥的痛点。

传统观点认为,强大的推理能力依赖长注意力机制和庞大 KV 缓存,而效率要求压缩计算存储。MiMo 团队跳出调和矛盾的固有思路,成功将“聪明、快速、便宜”三个目标同时实现。

预训练:极致稀疏架构降低成本

针对长文本导致的算力与显存暴涨,MiMo 进行了两代架构演进:

  • MiMo-V2.5:引入“混合滑动窗口注意力”机制。凭借 7:1 的极端稀疏比、128 token 超小窗口及可学习的注意力沉没值(Attention Sink),将算力消耗(FLOPs)和 KV 缓存压缩了 7 倍。
  • 下一代 MiMo-V3:推出"High Sparse(高维稀疏)”架构,将稀疏比推至 11:1。该架构让少量全局全注意力层充当“先知”,为后续稀疏层筛选关键 token 并跨层共享 KV 缓存。

实验表明,在 11:1 极端稀疏下,传统方案会导致 MMLU 得分暴跌,而 High Sparse 能在所有基准测试中匹配甚至超越全注意力模型。罗福莉指出,不少于 3 层的全注意力层是长上下文的基石,在此基础上稀疏比仍可通过工程优化继续推高。

后训练:无损融合专家能力

在对齐阶段,MiMo 贡献了两项核心算法:

  • MOPD(多教师在线策略蒸馏):通过极简公式实现数学、代码等多领域专家模型能力向单个学生模型的无损融合,摒弃了传统繁琐流程,避免能力折损。
  • R3(推理路由回放):针对 MoE 架构在强化学习训练中易崩溃的痛点,R3 通过在训练前向传播时强制回放推理侧的专家选择,固定路径同时保持路由器动态更新。该方法将 KL 散度差距降至稠密模型水平,实现了训练全程零崩溃。

推理加速:万亿参数模型跑出 1000 TPS

团队成员曹士杰展示了 Ultra Speed 的上线数据。依托 dFlash 推测解码、FP4 量化及基于上下文长度的 bucket 分配策略,万亿参数模型在通用 GPU 上实现了 1000 TPS 的生成速度。

服务上线一个月即吸引超 10 万用户申请,在金融、医疗等行业需求旺盛。曹士杰强调,在手术等关键场景中,AI 速度的提升可能直接挽救生命,速度不仅是基准测试分数,更是核心价值。

这种“三位一体”的系统级协同,正是 MiMo 在当前大模型竞争中保持核心竞争力的根本原因。

01

超越参数竞赛:MiMo 的三维智能观

罗福莉:大家好,我是 MiMo 团队负责人罗福莉。今天我将介绍 MiMo-V2.5 系列,以及我们如何在架构、训练和推理三个层面进行协同设计,构建既聪明、又快、又便宜的大模型。

除了主流的“扩展参数规模”,我们更关注两个被忽视的维度:上下文长度推理速度。我们将上下文从 256K 拓展至 100 万 token,目标是无限上下文;同时在万亿参数规模下,将生成速度从每秒 100 token 提升至 1000 token。

为实现上述目标,我们采取了以下措施:

  • 协同设计:从混合滑动窗口注意力演化出混合稀疏注意力等高效架构,大幅降低 API 价格。
  • 上下文管理:在开源推理框架 vLLM 中设计无损上下文管理和持久化记忆系统。

今年三月发布的 MiMo-V2 Pro 拥有万亿参数和 100 万 token 上下文。自 API 降价以来,MiMo-V2.5 调用量稳居前列,验证了开发者对高性价比快速模型的青睐。

在 Artificial Analysis Intelligence Index 最新排名中,MiMo-V2.5 Pro 已与 Kimi K2.6 和 DeepSeek V4 处于同一梯队。

技术突破主要集中在三个方向:

  1. 预训练:从混合滑动窗口注意力升级为 High Sparse 结构,由全注意力层筛选关键 token 并共享 KV 缓存。
  2. 后训练:提出 MOPD 实现多教师能力无损合并,利用 R3 解决 MoE 强化学习不稳定难题。
  3. 推理:构建专用推理管线,结合 FP4 量化和 dFlash 实现每秒 1000 token 生成速度。

02

预训练:从混合滑动窗口到 High Sparse

MiMo-V2 采用混合滑动窗口注意力,由滑动窗口层与全局注意力层交替构成,并包含三层 MTP。通过引入可学习的注意力 sink 偏置和极端稀疏比,打破了 128 token 小窗口的限制。

在参数设置上,万亿参数的 Pro 版本仅有 10% 的层使用全注意力,且全面采用 GQA。这种设计将注意力 FLOPs 和 KV 缓存降低了 7 倍,序列越长优势越明显。对比主流模型,MiMo 在 KV 缓存效率上仅次于 DeepSeek V3。

为进一步突破,MiMo-V3 采用 High Sparse 架构。其核心思想是复用全注意力层产生的分数来选择重要 token,供后续稀疏层使用,并实现跨层 KV 共享。在 800 亿参数规模上,稀疏比成功推至 1:11。

该架构的成功归功于三项设计:

  • 指令式选择:直接复用 FlashAttention 产生的 block 级别分数,无额外开销。
  • 跨层 KV 共享:稀疏层直接共享全注意力层 KV 缓存,内存占用降低 10 倍。
  • Block 级别 Token 选择:支持容量动态配置。

实验显示,在 1:11 极端稀疏比下,High Sparse 在所有基准测试上均能匹配甚至超越全注意力模型,而传统混合滑动窗口会出现性能崩溃。

03

后训练:MOPD 与 R3——融合多教师能力,驯服 MoE

为扩展计算规模,MiMo 提出了 MOPD 和 R3 两项工作。

MOPD(多教师在线策略蒸馏)解决了多领域专家能力合并难题。通过“教师 log 概率减去学生 log 概率”的极简公式,直接嵌入标准 PPO 或 GRPO 框架。其优势在于信号密集、架构轻量化(无需额外奖励模型)及极强的扩展性。

R3(推理路由回放)解决了 MoE 训练中路由决策不一致导致的崩溃问题。R3 在 rollout 阶段记录推理引擎的专家选择,并在训练前向传播中强制回放相同的 top-k mask,同时允许门控权重基于训练 logits 重新计算。这使得训练阶段的专家选择与推理阶段完全对齐,KL 散度差距降至稠密模型水平,训练全程平稳。

04

推理加速:万亿参数模型的 1000 TPS 突破

曹士杰:我们发布了 MiMo-V2.5 Pro Ultra Speed。这是一款基于万亿参数 Pro 模型的生产级服务,首次在通用 GPU 上实现每秒 1000 token 的生成速度。

测试显示,Ultra Speed 完成复杂代码任务仅需 12 秒,而普通 API 需 6 分钟。其特点包括:

  1. 硬件零门槛:运行于通用常规 GPU。
  2. 生产级服务:线上稳定运行,Web 端免费。
  3. 极高性价比:API 价格微增,速度提升 10 至 20 倍。

在大模型服务中,Ultra Speed 定位为解决紧急状况的“救护车”,而非追求吞吐量的“公交车”。上线一个月,超 10 万用户申请,留存率显著高于标准服务。在医疗等场景,几秒的速度提升可能挽救生命。

05

总结:架构 - 训练 - 推理的“三位一体”协同

罗福莉:MiMo 的解题思路是“架构 - 训练 - 推理”三层技术栈的端到端协同。预训练层面实现 High Sparse 架构演进;后训练层面通过 MOPD 和 R3 攻克能力融合与稳定性难题;推理层面依托量化与工程优化实现速度突围。三者相辅相成,构成了 MiMo 的核心竞争力。

06

Q&A 问答环节

听众 A:全注意力层数量会否成为瓶颈?1:11 稀疏比是否最优?

罗福莉:全注意力层是长上下文性能的基石,通常不能少于 3 层。稀疏比本身不是限制,可通过细化 Token 选择等工程手段继续推高。

听众 B:模型在短上下文任务表现如何?

罗福莉:High Sparse 架构在短文本下不会退化,因为全注意力层完整覆盖了短序列。我们在研发中对长短上下文同等重视。

听众 C:High Sparse 是否增加推理重构压力?推测解码针对不同长度定制效果如何?

曹士杰:High Sparse 直接复用全注意力层信息,不增加额外工程负担。针对超长上下文(如编程场景)定制的 dFlash 模型,Token 接受率可达极高效率;通用 Chat 场景则维持合理水平。

听众 D:相比线性注意力(Linear Attention),MiMo 的选择有何优势?

罗福莉:线性注意力在短上下文表现优异,但在超长上下文及复杂推理上与自注意力机制存在代差。混合稀疏注意力保留了全局建模能力,内存效率逼近线性注意力,且在长文本推理中综合表现最优。

听众 E:能否支持高并发工业场景?

曹士杰:可以。系统引入了基于上下文长度的 bucket 动态分配策略,针对不同业务桶匹配专属 dFlash 模块,兼顾吞吐量与响应速度。

听众 F:MOPD 如何应对长周期任务中的分布偏移?

罗福莉:可通过引入启发式 KL 散度约束,动态过滤偏离过大的数据,维持学生与教师模型分布一致。工业界的数据过滤机制能让 MOPD 在长周期任务中稳定运行。

听众 G:KV 完全共享下,Query 在不同层间是否有显著分布偏移?

曹士杰:实证观察显示,相邻层注意力模式高度相似,这是跨层共享的底气。目前未观察到需要专门处理的微观分布演变问题。

听众 H:为何坚定选择 MXFP4 量化?

曹士杰:MXFP4 在 NVIDIA Blackwell 架构上有原生硬件支持,能直接享有底层算力加速,无需编写自定义 Kernel。这对线上生产部署的效率至关重要。

听众 I:混合滑动窗口成功的关键是序列长度起点吗?

罗福莉:关键在于 Attention Sink 的引入及其在大规模训练中的稳定更新机制,而非初始序列长度。

听众 J:长上下文 RL 训练有何不同?

罗福莉:长上下文 RL 面临奖励信号稀疏的挑战。R3 技术通过 align 训练与推理路由,斩断了不稳定性源头,发挥了关键作用。

听众 K:长序列下位置编码如何处理?滑动时是否重置?

罗福莉:滑动窗口注意力的 RoPE theta 参数在训练期间保持冻结。全注意力层在纵向扩展时需微调。

曹士杰:训练收敛后,RoPE theta 及所有权重在推理期间完全静态。即使窗口滑动,位置编码索引也是持续累加递增的,保持一致性与连续性。

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