端侧大模型的技术核心在于解决大模型参数量大、计算量高的特性与终端设备资源受限之间的矛盾。其核心技术体系涵盖模型轻量化、推理引擎优化和硬件协同三大方向。
模型轻量化是端侧部署的基础,主要包括量化压缩、知识蒸馏和结构化剪枝三大路径。量化压缩将模型权重从高精度浮点数转换为低比特整数,可在保持模型精度的同时大幅减少内存占用;知识蒸馏通过教师-学生模型架构,将大模型的知识迁移至轻量级学生模型;结构化剪枝则通过移除冗余参数进一步压缩模型体积。
端侧推理引擎通过算子融合、即时编译(JIT)、低精度算子定制等手段,在有限硬件资源下最大化推理效率。算子融合将多个小算子合并为大算子,减少核函数启动开销和访存次数;即时编译针对边缘硬件特性实时优化指令调度;低精度算子则针对 INT4/FP4 等量化格式开发硬件原生算子。
边缘设备普遍采用 CPU+GPU/NPU+DSP 的异构架构,推理引擎根据任务特性进行分层调度:计算密集型任务(如注意力计算、矩阵乘法)卸载到 GPU/NPU 张量核心;控制密集型任务放在 CPU 多核执行。通过零拷贝数据传输和统一虚拟内存寻址,实现硬件资源的极致利用。