smolmaxxing、TVボックスで16B MoEを5.1 tok/s、旧iPadでも実行

hyperionaidevはGitHubリポジトリsmolmaxxingで、使用可能RAM約1 GBのXiaomi TV Box S(第3世代)上で260K〜16BパラメータのLLMを動かし、16B MoEのLing-mini-2.0を実チャットで5.1 tok/sで生成した結果を公開しました。2013年製の初代iPad AirでもBonsai-1.7Bを23.7〜25.8 tok/sで動かしています。Hacker Newsでは85ポイント・22コメントを集めました。

何が新しいか

リポジトリはTVボックス、旧型スマートフォン、シングルボードコンピューター、ルーターに載るCPU・RAM・フラッシュを使い、各デバイスで実際に動く最大級のLLMを探るプロジェクトです。すべての数値は実機で計測しています。TV Box Sでは約1 GBのRAMと278 MB/sのフラッシュ読み出しがボトルネックになるため、MoEのエキスパートページング、重みストリーミング、専用カーネルで大きなモデルを動かしています。原文は「X MB/トークンをストリームするモデルは278/X tok/sを超えられない」とし、2Bより上を制約しているのはCPUではなくフラッシュだと述べています。

Xiaomi TV Box Sの結果

構成はAmlogic S7D、Cortex-A55 4コア(2.5 GHz)、RAM 1.9 GB(使用可能約1 GB)、eMMC、Android 14、rootなしです。

モデル 生成速度 初回→現在 bits/byte 主な手法
Qwen3.5-0.8B 16.8 tok/s(bench) 7.5→16.8 ≈1.00 all-Q4_K、65Kヘッド、fp16 DeltaNet状態
Qwen3.5-2B 7.7 tok/s(chat) 0.1→7.7 0.909 all-Q4_K、fused DeltaNet
Ternary-Bonsai-4B 4.3 tok/s(chat) 2.2→4.3 ≈0.965 3値重みを2-bitフィールドに格納
Bonsai-8B(1-bit) 5.2 tok/s(chat) 1.21→5.2 0.974 1-bit LUTカーネル、headlessモードで全常駐
Moon-Beam-8B-A1B(MoE) 7.2 tok/s(chat) 1.87→7.2 0.996 Q2_Kエキスパートをフラッシュからページング、キャッシュ考慮ルーティング、先読み
Qwen3.5-9B 0.27 tok/s(chat) 0.16→0.27 0.885 重みストリーミング+MTP
Ling-mini-2.0(16B MoE) 5.1 tok/s(chat) 4.1→5.1 1.054 Moon-Beamの手法をそのまま適用

品質は固定22 KBの英文に対するperplexityをbits/byteに換算した値です(小さいほど良い)。作者はこのボックスでは2Bが速度と品質のバランスで最良とし、Ling-mini-2.0はMoon-Beamの2倍のサイズでもバイトあたりの品質が悪く遅いと評価しています。Moon-Beamはエキスパート2個で10.4 tok/sに達しますが出力が崩れ、整合的な設定では約7〜8 tok/sです。repeat penalty 1.15を256トークンに適用すると、退行した長文回答は13回中12回から13回中1回に減りました。

初代iPad Air(2013)の結果

構成はApple A7、2コア、dotprodなしのNEON、RAM 1 GB、iOS 12.5.7、脱獄済み、CPUのみです。実行条件はCPU 2スレッド、コンテキスト長1,024トークンです。

モデル 生成速度 ピークRSS 備考
Bonsai-1.7B Q1_0 23.7〜25.8 tok/s(長いチャットで18〜22) 605 MB 3問テスト全問正解
Bonsai-4B Q1_0(-c 512 -b 64) 9.4〜11.4 tok/s 615〜682 MB サーバー実行では数分以内にiOSがリセット
Moon-Beam-8B-A1B(-c 512 -b 64) 3.5〜3.6 tok/s 約600〜625 MB --experts 4で4.9〜5.1 tok/s、perplexityは27%増
Ling-mini-2.0(16B MoE) 2.6〜4.5 tok/s — エキスパートをフラッシュからページング

Bonsai-1.7Bは初回2.75 tok/sから約8.6倍になりました。iPadではdotprodなしのNEON向け1-bitルックアップテーブルカーネルを使い、チャットは端末のSafariから操作します。

試し方・要件

  • コードと実験記録はGitHubのsmolmaxxing(MITライセンス)で公開しており、詳細はEXPERIMENT.md(E1〜E160)にあります。
  • iPad Air向けはMacからクロスコンパイルし、ビルド手順はipad-air/README.md、解説はEXPERIMENT.mdの§21です。
  • TV Box Sではモデルごとに、Q2_Kや1-bitのカーネル、重みストリーミング(O_DIRECT)、MoEエキスパートページング、先読みなどを使い分けます。
  • 作者によると、1-bit LUTカーネルは基本NEONだけで動き、他のカーネルはdotprod対応のARMチップで、ストリーミングエンジンはRAMを超えるモデルを扱うLinux/Android端末で使えます。

背景

QwenはAlibaba Cloudが開発するLLMファミリーで、重みを公開し密な構造と専門家混合型のモデルを提供しています。

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