Transformer祖制，被Kimi捅破了！谷歌大V高赞：Kimi触碰了十年没人敢碰的禁区！性能炸裂，相当于免费得1.25倍算力，网友：简直天才洞察

Transformer 架构十年未变的“禁区”，被 Kimi 捅破了！

“那是 2015 年 ResNet 论文里的一行代码：h = h + f(h)。从 GPT 到 Claude，从 Llama 到 Gemini，全世界的 LLM 都在复用这个公式。直到今天，Kimi 把手伸向了它。”

就在刚刚，Moonshot AI（月之暗面）发布了一项足以撼动 Transformer 底层的研究：《Attention Residuals》。

海外科技大 V，谷歌高级AI产品经理 Shubham Saboo 直接开启了“高赞”模式：“他们触碰了那个十年没人敢碰的部分。”

Shubham 表示，Kimi 解决了所有主流模型（）都在采用的 Transformer 架构中的一个十年痼疾：

PreNorm 稀释问题。

一个被视而不见的“结构性黑洞”

如何理解这个十年来没人触碰的“痼疾”呢？问题是这样的——

现在的 LLM 越来越深，但你有没有想过，第 1 层和第 50 层的输出，在现有的“残差连接”里权重居然是一模一样的？

这就好比你在做一个极其复杂的决策，第 1 步的直觉和第 50 步的缜密推理，被强制给予了相同的发言权。结果是什么？

• 稀释效应（Dilution）： 随着层数加深，后面层的贡献被前面庞大的累积量疯狂稀释。
• 无意义的增长： 为了不被淹没，深层网络不得不拼命放大输出。

这就是为什么现在的模型虽然深，但很多层其实是“冗余”的。

Kimi 团队敏锐地发现：这不就是当年 RNN 被 Transformer 干掉的原因吗？

残差连接（Residual connections）搭配 PreNorm已成为现代大语言模型中的标准结构，但这种机制会以固定的单位权重累积所有层的输出。这样的统一聚合方式会导致隐藏状态随着深度不断增长，逐渐稀释每一层本身的贡献。为了解决这一问题，我们提出 Attention Residuals（AttnRes）。

降维打击：从“线性求和”到“深度注意力”

当年，Transformer 用 Attention 解决了 RNN 将所有历史信息强行压缩进一个状态的瓶颈。

今天，Kimi 用同样的思路，解决了残差连接将所有历史层强行“盲目求和”的瓶颈。

核心逻辑如下：

不再是简单相加，而是给每一层一个“可学习的查询向量”。每一层现在会自己抬头看一眼前面所有层的产出，然后说：“这一层的逻辑我需要 80%，那一层的干扰我只要 2%。”

从“深度维度的线性叠加”进化到了“深度维度的 Softmax 注意力”。 这一跨越，让模型真正拥有了对深度信息的选择性过滤能力。

性能炸裂，几乎“免费”？

很多人会担心：每一层都要看前面所有层，计算量还不原地爆炸？

全量 AttnRes 虽然逻辑直接，但在大规模应用时需要 O(Ld) 的内存。

Kimi 团队继续祭出了 Block AttnRes（分块注意力残差），原理就是：

Block AttnRes 将层划分为 N 个分块，在每个分块内部通过标准残差进行累积，仅在块级表征上应用注意力。通过设置约 8 个分块，它在作为一种开销极小的实用“即插即用”方案的同时，能够保留全量 AttnRes 的大部分收益。

最后团队经过实验发现：

AttnRes 缓解了 PreNorm 稀释：输出幅度在深度上保持有界，梯度范数在各层之间分布更加均匀。

解决了这个行业难题，自然最后带来的工程实践性能也是肉眼可见的惊艳提升：

• 极低开销： 推理开销增加不到 2%，训练减慢不到 4%。
• 暴力提升： 在 48B 参数模型、1.4T Tokens 的实测中，所有榜单全线飘红！
• 逻辑进化： GPQA-Diamond（复杂推理）狂涨 7.5 分，数学提升 3.6 分，代码提升 3.1 分。

Shubham 忍不住在推文中表示，这相当于白捡了 1.25 倍的算力！

算法代码，小编也为大家扒下来了！

def block_attn_res(blocks: list[Tensor], partial_block: Tensor, proj: Linear, norm: RMSNorm) -> Tensor:
    """
    块间注意力：对已完成的块表征 + 当前块的中间和进行注意力计算。
    blocks:     N 个形状为 [B, T, D] 的张量：之前每个已完成块的表征
    partial_block: [B, T, D]：块内部分和 (b_n^i)
    """
    V = torch.stack(blocks + [partial_block])  # [N+1, B, T, D]
    K = norm(V)
    # 计算注意力权重 (logits)
    logits = torch.einsum('d, n b t d -> n b t', proj.weight.squeeze(), K)
    # 加权聚合
    h = torch.einsum('n b t, n b t d -> b t d', logits.softmax(0), V)
    return h

def forward(self, blocks: list[Tensor], hidden_states: Tensor) -> tuple[list[Tensor], Tensor]:
    partial_block = hidden_states
    # 在 Attention 层之前应用块 AttnRes
    # blocks 中已包含 Token 嵌入 (embedding)
    h = block_attn_res(blocks, partial_block, self.attn_res_proj, self.attn_res_norm)

    # 如果达到块边界，则开启新块
    # block_size 包含 ATTN + MLP；每个 Transformer 层有 2 个组件
    if self.layer_number % (self.block_size // 2) == 0:
        blocks.append(partial_block)
        partial_block = None

    # 自注意力 (Self-attention) 层
    attn_out = self.attn(self.attn_norm(h))
    partial_block = partial_block + attn_out if partial_block is not None else attn_out

    # 在 MLP 层之前应用块 AttnRes
    h = block_attn_res(blocks, partial_block, self.mlp_res_proj, self.mlp_res_norm)

    # MLP 层
    mlp_out = self.mlp(self.mlp_norm(h))
    partial_block = partial_block + mlp_out

    return blocks, partial_block

网友热评：Kimi这波洞察，太天才了！

Kimi 这篇论文，快速在 X 上引起了 AI 圈的注意与点赞。

一位网友给出了这样高度的评价： “把 PreNorm 稀释比作旧时代的 RNN 瓶颈，这个洞察太天才了！这是在大规模扩展模型深度时，除了堆算力之外遗失的‘关键拼图’。”

另一位网友也对于这一研究突破感到异常兴奋： “很有意思，这东西十年没人碰，直到现在的算力账单把大家都烧疼了，它突然就变成了革命。”

另一位AI圈的研究者则回顾了 Transformer 架构的进化路程，并称Kimi这次的发现如果推广应用开来的话，或能成为近十年来 Transformer 最重要的架构升级之一！

Transformer 通过增加时间注意力机制取代了 RNN。 这个想法增加了对深度的关注。 如果这种方法能够推广应用，它可能会成为近十年来 Transformer 架构最重要的升级之一

写在最后

按照今年一月杨植麟发布的内部信，Kimi K3 的目标是通过技术改进和进一步scaling，提升等效FLOPs至少一个数量级，在预训练水平上追平世界前沿模型！

这次，这篇论文的发布，可以看出杨植麟已经在“不再追赶、主动定义”的“登月旅程”上给出的一个强烈信号。

令人兴奋的是， 这篇论文重点不只是在刷榜，而是在挑战 AI 界近十年以来的“祖制”。

如果说以前的 Transformer 是在平地起高楼，那么 AttnRes 就是给高楼装上了电梯和精确的调度系统。

很快，Transformer 的传统“残差”时代或将迎来终结！

而 Kimi 团队，则开辟了一条新的“深度选择”路径！

参考链接：

https://x.com/Saboo_Shubham_/status/2033408489767444694

论文：

https://github.com/MoonshotAI/Attention-Residuals/blob/master/Attention_Residuals.pdf

文章来自于微信公众号 “51CTO技术栈”，作者 “51CTO技术栈”