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DuQuant++:基于细粒度旋转的微量化 FP4 量化

计算机视觉与模式识别 2026-04-22 v2 人工智能 计算与语言

摘要

MXFP4 微量化格式将张量划分为 32 个元素组成的块,共享 E8M0 量化因子,已成为高效 LLM 推理的有前景载体,凭借在 NVIDIA Blackwell Tensor 核心上的原生硬件支持。然而,激活异常值在该格式下提出独特挑战:单个异常值会膨胀共享块尺度,压缩剩余元素的有效动态范围,导致显著量化误差。现有基于旋转的补救措施,包括随机哈达巴尔和可学习旋转,均数据不可感知,无法针对异常值集中出现的通道进行针对性处理。我们提出 DuQuant++,将 DuQuant 中的异常值感知细粒度旋转适用于 MXFP4 格式,通过将旋转块大小与微量化组大小(B{=}32)对齐。由于每个 MXFP4 组都拥有独立的量化因子,原论文中需要双重旋转和 zig-zag 置换的跨块方差问题便不复存在,DuQuant++ 可用单个异常值感知旋转取代整个流水线,既降低了在线旋转成本减半,又平滑了权重分布。对 LLaMA-3 系列在 MXFP4 W4A4 量化下的广泛实验表明,DuQuant++ 在性能上始终实现了最先进水平。我们的代码已公开于 https://github.com/Hsu1023/DuQuant-v2。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.17789,
  title  = {DuQuant++: Fine-grained Rotation Enhances Microscaling FP4 Quantization},
  author = {Haokun Lin and Xinle Jia and Haobo Xu and Bingchen Yao and Xianglong Guo and Yichen Wu and Zhichao Lu and Ying Wei and Qingfu Zhang and Zhenan Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.17789},
  year   = {2026}
}

备注

Technical Report