【量化】w8a8及per-channel等概念辨析

在看FlashAttention的一个issue时，问了大模型推荐了这篇文章，解决了我长期以来对量化方面存在的几个疑问的点。

1. w8a8，w4a8这么多的量化手段到底是什么意思？
   W指权重，A指激活值。权重就是模型训练好后固定下来的，可以理解成大模型的记忆，也即神经网络的配置。A是在实际推理过程中的激活值。W4A8就是指权重用int4量化，激活值用W8A8量化。二者的区别在于，权重是静态的，在模型训练好后就不变了。激活值是动态的，是碎输入值的变化而变化的。因此采用W更小的方式会更加节省权重存放的显存占用，使用更小的A可以加速推理计算和节省推理中占用的现存，当前受硬件和模型效果的约束，A一般不会压缩到8以下。
2. per-channel, per-tensor, per-token的区别
   上述指的是我们的量化的范围，有一个基本的尝试就是量化并不是直接压缩数据，这样会从高精度浮点空间下降到低精度整型空间。因此还需要一个scale变量来进行缩放，以实现仍然在浮点空间存放。scale的存在决定了如果scale的范围更大，用一个scale表示的误差就会更大。一方面会受到某个局部值的影响；另一方面范围越大越可能出现溢出等问题，造成精度损失。但范围越小，需要的scale变量越多，计算开销越大。
   因此需要平衡好合适的计算范围，以实现满足计算要求的同时尽量降低计算开销。per-tensor就是对整个tensor进行一次量化。而per-channel将其分割成多个channel（维度），对每个维度进行独立的量化，就可以实现更好的量化效果。per-token将范围进一步缩小到单个token，量化效果更好，开销更大。