news 2026/9/12 20:40:13

大模型技术栈底层概念解析:小白也能看懂的技术分层与演变逻辑(建议收藏)

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张小明

前端开发工程师

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大模型技术栈底层概念解析:小白也能看懂的技术分层与演变逻辑(建议收藏)

本文深入解析了大模型技术的整体架构,从基础设施层到应用层,详细阐述了模型架构的演变逻辑,包括Transformer到Dense、MoE、MLA及Hybrid Retention的演进。文章还探讨了训练范式的三阶段演变,从Chat时代到Reasoning时代再到Agent时代,以及推理技术的关键流程和MTP加速原理。此外,文章还介绍了Agent框架的技术栈、多模态的统一路径、Benchmark的取舍逻辑,并关联了关键技术名词,最后对比了训练与推理的基础设施差异。内容详实,适合对大模型技术感兴趣的小白或程序员学习。

概念不清,地动山摇,要想搞清楚一件事,一定要从底层概念开始用劲。

温馨提示:文章很长,技术概念较多,建议先收藏,不迷路。

01 大模型总体技术栈分层

大模型技术可以分为以下层次,从顶到底:

┌─────────────────────────────────────────────────┐│ Agent 应用层 ││ Agent框架 / Skills / Memory / Multi-Agent │├─────────────────────────────────────────────────┤│ 模型服务层 ││ 推理(Inference) / API / TPS / 端侧/云端 │├─────────────────────────────────────────────────┤│ 后训练层 (Post-train) ││ SFT → RLHF → Reasoning RL → Agent RL │├─────────────────────────────────────────────────┤│ 预训练层 (Pretrain) ││ 自回归语言建模 / next token prediction │├─────────────────────────────────────────────────┤│ 模型架构层 ││ Transformer → Dense → MoE → MLA/Hybrid Retention│├─────────────────────────────────────────────────┤│ 基础设施层 (Infra) ││ 集群 / 通信算子 / 监控 / RL Infra │├─────────────────────────────────────────────────┤│ 硬件层 ││ 训练卡 / 推理卡 / 端侧芯片 │└─────────────────────────────────────────────────┘

02 大模型框架的演变逻辑

演变路线图:

Transformer (2017) │ ├──→ Dense模型 (LLaMA, 2023) │ │ │ │ 问题:参数全激活,又贵又慢 │ ▼ │ GQA (LLaMA_2, 2023) │ │ 多个Query head共享KV,减少KV Cache │ │ │ │ 问题:仍是Dense,scaling成本高 │ ▼ │ MoE (DeepSeek V2/V3, 2024) │ │ 稀疏激活:每次只用部分Expert │ │ + Router负责调度 │ │ + Expert负载均衡防"专家死亡" │ │ │ │ 问题:MLA设计针对特定推理卡,不支持MTP加速 │ ▼ │ MLA (DeepSeek V2, 2024) │ │ 低秩压缩KV Cache │ │ 访存/计算完美平衡(在Chat时代) │ │ │ │ 问题:已达Compute Bound/Memory Bound临界点 │ │ 上MTP后又被卡回Compute Bound │ │ 后训练周期拉长,架构假设易失效 │ ▼ │ MLA + MTP = ❌ 不兼容 │ └──→ Hybrid Retention (MemoVR, 2025) │ │ Full Attention层 + Sliding Window层交替堆叠 │ 稀疏比 5:1 → 7:1(更大模型可更稀疏) │ ├──→ + MTP = ✅ 兼容 │ │ 利用计算剩余的算力 │ │ 预训练提升基座能力 │ │ 推理时投机解码加速 │ └──→ Agent时代最优解 │ 长上下文效率高(KV Cache小) │ 推理速度快(60-150 TPS) │ 架构简洁,留有调整余地

架构选择的核心矛盾:

判断与洞察:

后训练周期从1个月拉长到半年到一年,预训练阶段做的假设(用什么卡、什么场景、多长上下文)全部可能失效。因此需要更简洁的架构,而非更精细的架构。

03 训练范式的演变逻辑

三阶段演变:

阶段1:Chat时代 (2022-2024)═══════════════════════════ 预训练(Pretrain) ──→ SFT ──→ 轻量RLHF │ │ │ 大规模语料 人工标注 人类偏好 (互联网数据) (指令-回答对) (哪个更好) │ 核心:学习语言知识和世界知识 算力比:预训练 >> 后训练 (33:5) 代表:ChatGPT, LLaMA 阶段2:Reasoning时代 (2024-2025)═══════════════════════════════ 预训练(Pretrain) ──→ SFT ──→ Reasoning RL │ │ │ 大规模语料 人工标注 Code/Math验证 + Code数据 │ (有标准答案) │ │ │ 核心:模型学会"思考" │ 模型长链推理 算力比:预训练 ≈ 后训练 │ Chain-of-Thought 代表:DeepSeek R1, o1 │ │ Reward来自验证器(自动) 而非人类标注 阶段3:Agent时代 (2025-2026)═══════════════════════════ 预训练(Pretrain) ──→ SFT ──→ Agent RL │ │ │ 大规模语料 Skills数据 环境交互 + Code数据 (人机共创) (多轮长程) │ │ │ 核心:模型学会"做事" │ 模型与Agent框架耦合 算力比:预训练 = 后训练 │ Trajectory级训练 代表:Claude Opus 4.6 │ │ Reward来自任务完成率 RL Infra完全不同于Reasoning

关键转变:后训练重心的迁移

Chat时代: 预训练 ████████████████████████████ 后训练 ████ 33份算力 5份算力 Reasoning时代:预训练 ████████████ 后训练 ████████████ 15份算力 15份算力 Agent时代: 预训练 ████ 后训练 ████████████████████████████ 1份算力 1份算力(但研究占3份以上) 研究 ████████████████████████████████████████████████████ 3+份算力

各阶段的数据逻辑:

Code的特殊地位:

在三个阶段都扮演关键角色——预训练中提供长上下文依赖数据、Reasoning中提供可验证reward、Agent中提供天然的长程复杂任务环境。

04 推理技术的关系网

推理流程:

输入文本 │ ▼┌─────────┐│ Prefill │ ← 计算密集(并行处理所有输入token)│ (读题) │ 生成KV Cache└────┬────┘ │ ▼┌─────────┐│ Decode │ ← 访存密集(逐个生成输出token)│ (写答案) │ 每步读取KV Cache└────┬────┘ │ ├──→ 普通Decode:一个一个token生成 │ └──→ MTP加速Decode: │ ▼ ┌──────────┐ │ MTP Head │ ← 小模型/额外层,快速猜多个token │ (小助手) │ └────┬─────┘ │ ▼ ┌──────────┐ │ Verify │ ← 主模型并行验证 │ (检查) │ 命中→采纳,未命中→重新生成 └──────────┘ │ ▼ 速度提升,成本下降

MTP的双重价值:

预训练阶段: 推理阶段: MTP MTP │ │ ▼ ▼提升基座能力 投机解码加速(预测未来多个token (猜对了直接用)的训练信号更丰富) │ │ │ ▼ ▼更好的模型效果 更快的推理速度 + 更低的成本

为什么MLA不能用MTP?

MLA的计算/访存平衡: 访存 ████████████████████████████████ ← 已到极限 计算 ████████████████████████████████ ← 已到极限 ↑ 两者完美平衡 加上MTP后: 计算 ████████████████████████████████░░░░ ← 又被卡满 访存 ████████████████████████████████ ↑ 又变成Compute Bound,MTP白加了 Hybrid Retention + MTP: 计算 ████████████████████░░░░░░░░░░░░░░ ← 有剩余 访存 ████████████████████████████████ ↑ MTP刚好填补计算剩余

05 Agent框架的技术栈

Agent框架的组成:

┌──────────────────────────────────────────────┐│ 用户交互层 ││ (UI/消息通道/定时任务/心跳任务) │├──────────────────────────────────────────────┤│ Agent框架层 ││ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ││ │ Memory │ │ Skills │ │ 多模型 │ ││ │ 记忆系统 │ │ 技能包 │ │ 调度 │ ││ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ ││ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ││ │ Context │ │ 评估 │ │ 工具 │ ││ │ 编排 │ │ 体系 │ │ 调用 │ ││ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │├──────────────────────────────────────────────┤│ 模型层 ││ 语言模型 + 多模态模型 + TTS ││ (Pro/Omni/TTS 协同工作) │├──────────────────────────────────────────────┤│ 环境层 ││ 代码执行 / 文件系统 / API调用 / 搜索 │└──────────────────────────────────────────────┘

Skills的来源与价值

互联网公开知识 vs 企业/个人私有知识(预训练数据) (Skills) │ │ ▼ ▼模型已学会 模型学不到 │ │ ▼ ▼通用能力 场景化能力(能聊天、能写代码) (能按你的规范写代码) │ │ └───────────┬──────────────────────┘ │ ▼ Skills = 预训练的补充 人与Agent共创的产物 群体智能的具象化

OpenClaw vs Claude Code:

核心洞察:

先用Opus 4.6在OpenClaw上把框架改好(自定义Memory系统、Multi-Agent架构),然后切换到更便宜的模型,效果依然很好。框架弥补了模型短板。

06 多模态的统一路径

当前状态:两条路线并行

路线A:离散化统一(小米AI大模型在探索的方向)═══════════════════════════════ 文本 ──→ Token ID(离散) ──┐ │ 音频 ──→ RVQ编码 ──→ Token ID(离散)──→ 同一套LLM处理 │ 图像 ──→ RVQ编码 ──→ Token ID(离散)──┘ (正在进行中) (尚未走通) 优势:统一架构、统一RL Infra、统一训练范式 劣势:离散化有损、研究成本高 路线B:连续表征拼接(主流做法)═══════════════════════════════ 文本 ──→ Token Embedding ──┐ │ 图像 ──→ VIT编码 ──→ 连续表征 ──→ 拼接后送入LLM ❌被放弃的Benchmark:SWE-Bench ──→ 只测修bug,不代表真正软件开发能力BrowseComp ──→ 信息检索太specific,换个方式就不行TerminalBench ──→ 终端操作能力,实际场景不常用 判断:"在这上面训练模型只能在这种数据集上测""换的方式哪怕也是做信息检索,最终能力还是放不出去" ✅被采用的评估方式:体感评估 ──→ 接到OpenClaw/Claude Code里实际用 │ ├──→ Agent框架适配度(是否理解框架) ├──→ 任务完成率(端到端成功率) ├──→ 长程任务表现(复杂软件开发) └──→ 多框架稳定性(在不同scaffold上都好用) "当你路径走对了,靠体感就能立马测出非常大的质的差异"

08 关键技术名词的关联图

Transformer │ ┌──────────────┼──────────────┐ │ │ │ Dense MoE Attention变体 (LLaMA) (DeepSeek V3) │ │ │ ┌────┴────┐ │ │ MLA Hybrid │ │ (DeepSeek) Retention │ │ │ (MemoVR) │ │ │ │ │ │ │ ┌──┴──┐ │ │ │ Full Sliding │ │ │ Attn Window │ │ │ │ │ 不支持MTP 支持MTP │ │ │ │ └──────┬───────┘ │ │ │ │ │ GQA │ │ (减少KV Cache) │ │ │ │ │ └────────┬────────┘ │ │ │ KV Cache │ (显存瓶颈) │ │ │ ┌─────────┴─────────┐ │ │ │ │ Prefill Decode │ (读题) (写答案) │ │ │ │ │ ┌──────┴──────┐ │ │ 普通Decode MTP │ │ (逐个生成) (投机解码)│ │ │ │ │ Speculative │ │ Decoding ◄───┘ │ └──────────→ KV Cache管理 (长上下文核心)

09 训练与推理的Infra差异

预训练Infra:═══════════ 需求:稳定性、吞吐量 │ ├── Loss Spike必须解决 ├── Expert负载均衡 ├── 通信算子正确性 └── 数值稳定性(Clip/Norm) │ 特点:追求精确,不容错 Reasoning RL Infra:═══════════════════ 需求:推理引擎 + 验证器 │ ├── 模型推理引擎(长思考) ├── Code执行验证器 ├── Math验证器 └── Reward计算 │ 特点:以推理rollout为中心 Agent RL Infra:═══════════════ 需求:推理引擎 + Agent框架耦合 │ ├── 模型推理引擎 ├── Agent环境交互(黑盒/白盒) ├── 异构资源调度(GPU+CPU+存储) ├── 容错(任务可能中途断开) ├── 训练/推理一致性容忍 └── 框架变化的兼容性 │ 特点:以Agent为核心,模糊地带多 灵活性和敏捷性要求极高

10 一句话总结各技术的"为什么存在"

最后

2026 年一晃已经过半,AI 大模型的热潮不仅没有降温,反而持续升温!

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