2025大模型技术核爆:19款开源巨兽架构全拆解,从万亿参数Kimi K2到Mamba缝合怪Nemotron 3!
2025年即将翻篇,但AI圈的这场技术风暴才刚刚掀起巨浪!如果你还在用GPT-4的思维看今天的模型,那你真的OUT了!从1月DeepSeek R1横空出世,到12月Mistral 3和Nemotron 3接连发布,这一年大模型不仅没有“触顶”,反而在架构、训练、推理、工具集成等多个维度全面进化。更惊人的是,顶级开源模型如今已能逼近甚至超越OpenAI、Anthropic等闭源大厂的水平——而且成本低到令人咋舌!
本文带你从核心技术细节、参数设计、训练算法到推理优化,彻底拆解2025年LLM发展的五大技术主线,看清谁才是真正的AGI先行者。
1. DeepSeek V3 / R1:6710亿参数仅激活370亿,MLA+MoE双王炸组合引爆行业
2025年1月,DeepSeek团队扔出一颗重磅炸弹——DeepSeek R1。这不仅是首个开源的“推理型”大模型,更首次验证了:我们不需要5000万美元,甚至500万都绰绰有余,就能训练出媲美GPT-4.5的顶级模型。根据其官方论文披露,6710亿参数的DeepSeek V3基础模型训练成本仅约500万美元,而在此之上微调出R1推理模型,额外成本仅29.4万美元!这个数字直接让整个AI投资圈炸锅——原来训练顶级模型的门槛,比想象中低了一个数量级。
架构上,DeepSeek V3采用61层Transformer,每层含256个专家,但仅激活9个(1个共享专家+8个路由专家),总参6710亿,激活仅370亿。其另一大杀器是“多头潜在注意力”(Multi-Head Latent Attention, MLA)——将K/V压缩至低维存入KV缓存,推理时再投影回原维,显存节省显著,且性能优于标准MHA与GQA。
DeepSeek-V2论文的消融实验证明:MLA建模性能优于MHA,而GQA反而略逊一筹。这意味着,DeepSeek团队用一点计算换来了显存与性能的双赢。
2. OLMo 2:透明开源典范,后归一化+QK归一化稳定训练
由艾伦人工智能研究所(Allen Institute for AI)推出的OLMo 2,虽未登顶榜单,却是开源社区的“教科书级”存在。它完整公开了训练数据、代码和检查点,为学术研究提供了宝贵基准。
架构上,OLMo 2反其道而行之,采用“后归一化”(Post-Norm)——将RMSNorm放在注意力和前馈模块之后,而非主流的“前归一化”(Pre-Norm)。配合“QK归一化”(QK-Norm,即在查询Q和键K上额外加一层RMSNorm),训练过程异常稳定。虽然实验无法完全剥离这两项改进的独立贡献,但损失曲线明显更平滑。值得注意的是,OLMo 2仍使用传统MHA,未采用GQA或MLA。
三个月后发布的32B变体才加入GQA,显示出其“先求稳、再求快”的工程哲学。其训练透明度之高,堪称开源界清流。
3. Gemma 3:滑动窗口注意力5:1配比,极致优化推理效率
谷歌的Gemma 3继续走“高效亲民”路线。其27B模型在Mac Mini上即可流畅运行,秘诀在于“滑动窗口注意力”(Sliding Window Attention, SWA)。与Gemma 2的1:1全局/局部注意力比不同,Gemma 3调整为5:1——每5层局部注意力才配1层全局注意力,且窗口大小从4096压缩至1024。
这种设计大幅降低KV缓存内存占用,而消融实验显示对建模性能影响微乎其微。
此外,Gemma 3在注意力模块前后都加了RMSNorm,形成“前+后”双重归一化,兼顾训练稳定性与表达能力。
其轻量版Gemma 3n更进一步,引入“逐层嵌入”(Per-Layer Embedding, PLE)和“套娃Transformer”(MatFormer),可在手机端动态加载参数子集,实现“一模型多尺寸”部署。
4. Mistral Small 3.1:回归标准GQA,速度优先
Mistral Small 3.1(24B)在发布时性能超越Gemma 3 27B(除数学外),且推理更快。原因在于:它放弃了Mistral早期使用的滑动窗口注意力,回归标准GQA,并优化了分词器和层数。
这暗示:在非超长上下文场景下,标准注意力+FlashAttention优化反而比SWA更高效。其架构简洁,KV缓存小,适合低延迟应用,成为边缘部署新宠。
官方配置文件中“sliding_window”字段设为null,证实其已彻底舍弃局部注意力。
5. Llama 4:MoE路线跟进者,但专家设计更“粗”
Llama 4终于拥抱MoE,但设计思路与DeepSeek V3迥异。它仅激活2个专家(隐藏层8192),而DeepSeek激活9个(隐藏层2048)。
Llama 4还在Transformer块中交替使用MoE层和稠密层,而非每层都用MoE。
结果是:总参数虽达4400亿,但激活参数仅170亿,远低于DeepSeek V3的370亿。
这种“少而大”专家策略,专业化程度较低,可能导致真实场景表现不如榜单分数亮眼。
其架构整体相似于DeepSeek V3,但在注意力机制上仍用GQA,而非MLA。
6. Qwen3:全尺寸覆盖,从0.6B到235B MoE
通义千问Qwen3系列堪称“全家桶”:7个稠密模型(0.6B至32B)+2个MoE模型(30B-A3B、235B-A22B)。
其0.6B模型是目前最小的第三代开源模型,性能却优于Llama 3 1B,成为本地部署新宠。
Qwen3 MoE版最初放弃共享专家,开发者Junyang Lin解释:“未见显著收益,且担心推理优化复杂度。”
但到了Qwen3-Next,团队又加回共享专家,并将专家数从8增至32,总参数降至800亿,激活参数30亿——显示出对“更多小专家”路线的回归。
全系列支持YaRN(RoPE重缩放),原生上下文32K,可扩至131K。
7. SmolLM3:30亿参数小钢炮,NoPE位置编码引热议
SmolLM3虽小(3B),却在同尺寸中表现惊艳。其最大胆的设计是“NoPE”(No Positional Embeddings)——完全移除RoPE等显式位置编码。模型仅靠因果注意力掩码维持时序,竟在长序列泛化上表现更优。不过团队保守起见,仅在每4层中应用一次NoPE。
其训练细节全公开,对标Qwen3 1.7B/4B,性价比极高,是教育与研究的理想选择。
NoPE的理论依据是:即使无显式位置信号,因果掩码仍能提供隐式方向性,模型可通过梯度下降自行学习时序结构。
8. Kimi K2:万亿参数巨兽,复用DeepSeek V3架构
Kimi K2以1万亿参数成为当前最大开源模型,架构几乎照搬DeepSeek V3,仅将MLA头数减少、专家数增加。其“Thinking”变体将上下文扩展至256K,并在多任务推理上超越GPT-4.5。更惊人的是,它首次在千亿级模型中使用Muon优化器替代AdamW,训练损失曲线异常平滑。
Kimi K2的发布,标志着开源社区已具备挑战闭源巨头的硬实力。其基础版128K上下文,Thinking版直接翻倍至256K,成为长上下文推理新标杆。
9. GPT-OSS:OpenAI破天荒开源,宽而浅+少而大专家
OpenAI在2025年底突然发布gpt-oss-20b和gpt-oss-120b,这是其自GPT-2以来首次开源。
gpt-oss-120b采用“宽而浅”设计:24层、嵌入维度2880,远宽于Qwen3的48层×2048。专家设计也反潮流:仅32个专家,激活4个,但每个专家极大。
它还复活了GPT-2时代的“注意力偏置”(attention bias),并引入“注意力汇”(attention sinks)——非真实token,而是每头学习的偏置logits,用于稳定长上下文注意力。其20B和120B版本均支持滑动窗口注意力(每二层),但窗口大小未公开。
10. Grok 2.5与GLM-4.5:共享专家回归,稠密前缀稳训练
xAI的Grok 2.5(270B)和智谱的GLM-4.5(355B)都不约而同采用“前3层稠密+后MoE”结构。
理由很充分:初期稠密层能稳定低层语义特征提取,避免MoE路由噪声干扰。两者也都保留共享专家,GLM-4.5甚至在12项基准上平均超越Claude 4 Opus,成为国产之光。
Grok 2.5的共享专家设计略有不同——其SwiGLU模块中间维翻倍,但功能等效。
这种“稠密前缀+MoE主体”策略,已成为超大规模模型的标准范式。
11. GLM-4.5(智谱AI):国产之光,稠密前缀+共享专家双保险
GLM-4.5(智谱AI)作为2025年国产大模型代表,总参数3550亿(Air版1060亿),激活220亿,采用8专家+1共享专家MoE设计。
其关键创新在于:前3层保持稠密,后续才启用MoE,有效避免早期路由不稳定;同时回归共享专家机制,提升整体性能。
架构上采用GQA+注意力偏置,在12项基准平均超越Claude 4 Opus,仅略逊于GPT-o3/Grok 4,成为国产大模型的新标杆。
12. Qwen3-Next:线性注意力复兴,Gated DeltaNet登场
2025年下半年,线性注意力强势回归。Qwen3-Next 80B-A3B用“门控DeltaNet + 门控注意力”混合架构(3:1比例),原生支持262K上下文。DeltaNet通过快速权重更新替代注意力,复杂度从O(n²)降至O(n)。其128专家+共享专家设计,激活32亿参数,稀疏度更高。同时支持多令牌预测(MTP)+推测解码,训练与推理一致性优化,推测解码接受率高。
13. MiniMax-M2:放弃线性注意力,回归标准架构求稳
MiniMax-M1曾用“闪电注意力”(lightning attention)追求效率,但M2版本却回归标准注意力。
团队坦言:线性注意力在推理和多轮对话中表现不佳。M2转而采用“逐层QK归一化”——每个注意力头都有独立的RMSNorm参数,并使用“部分RoPE”(仅一半维度旋转),以提升长序列外推能力。其稀疏度高达4.37%(激活10B/总参230B),远高于Qwen3的9.36%,成为最“精打细算”的MoE模型。
14. Kimi Linear:通道级门控+NoPE,线性注意力再进化
Kimi Linear总参480亿,采用Kimi Delta Attention(KDA)+MLA混合架构(3:1)。KDA引入“通道级门控”(非标量),精细控制记忆衰减;MLA层禁用RoPE(NoPE),简化长上下文扩展;同时保留KV压缩+输出门控,兼顾效率与性能。
其设计验证了线性注意力在推理/多轮任务中的可行性,成为Qwen3-Next的重要补充。
15. Olmo 3 Thinking:透明+推理双加持
Olmo 3新增“推理”(Thinking)版本,架构沿用Post-Norm+QK-Norm,7B版用MHA+SWA,32B版升级为GQA。其64K上下文通过YaRN(RoPE重缩放技术)实现,保持长上下文质量。全开源训练细节,使其成为研究线性注意力与MoE结合的理想平台。
其7B模型仍用MHA,但加入滑动窗口;32B则全面转向GQA,显示出渐进式升级策略。
16. DeepSeek V3.2:稀疏注意力加持,性能对标GPT-5.1
DeepSeek V3.2在V3基础上引入稀疏注意力(Sparse Attention),性能对标GPT-5.1/Gemini 3.0 Pro。其总参~6710亿,激活~370亿,保持MLA+MoE核心优势。作为当前最强开源推理模型,在数学/代码任务中达到金牌水平,是DeepSeek系列的巅峰之作。
17. Mistral 3 Large:复用DeepSeek架构,唯一多模态MoE
Mistral 3 Large(675B)竟直接复用DeepSeek V3架构,仅调整专家大小(专家数减半,单专家容量翻倍),并加入2.5B视觉编码器,成为唯一含视觉编码器的MoE大模型。其激活参数410亿(39B MoE + 2B Vision),与NVIDIA合作,在Blackwell芯片上吞吐极致优化。虽暂无Thinking版本,但推理速度优势明显,适合多模态低成本部署。
18. Nemotron 3 Nano:Mamba-Transformer终极缝合
NVIDIA的Nemotron 3 Nano(30B-A3B)是最大胆的尝试:52层中,仅少数用GQA,其余为Mamba-2 + MoE交替堆叠。Mamba-2作为状态空间模型,线性复杂度带来超高吞吐。其13个宏块中,每块含Mamba-2 → MoE → MoE → GQA子结构。MoE部分含128专家,激活7个(1共享+6路由)。若其500B Ultra版能保持性能,或成Transformer有力挑战者。NVIDIA同步开源训练代码与数据,复现门槛极低。
19. Xiaomi MiMo-V2-Flash:128窗口SWA,速度与性能兼得
小米12月发布的MiMo-V2-Flash(309B)以15B激活参数,性能媲美DeepSeek V3.2,且更快。
秘诀在于:SWA窗口仅128(Gemma 3为1024),是史上最大SWA模型,并结合多令牌预测(MTP)加速解码。其5:1全局/局部注意力比与Gemma 3相同,但窗口缩小8倍,KV缓存极小,推理速度飙升。MTP训练使其在推测解码中接受率高,进一步降低延迟。
总结:开源模型性能逼近闭源,多技术融合推动AGI加速
2025年LLM发展由五大支柱驱动:可验证强化学习(RLVR)、混合专家架构(MoE)、高效注意力机制、推理时缩放、工具调用代理化。开源模型不仅在性能上追平闭源巨头,更以透明、低成本、可定制优势赢得开发者青睐。AGI之路,正由全球协作加速铺就。