Deltafin 在 MacBook Pro 上使用四個 SSD 以每秒 1 個 token 的速度運行 Kimi K3 (2.8T)

快速重點

Deltafin 在 M1 Max MacBook Pro 上從四個 SSD 流式傳輸未剪枝的 2.8 兆參數 Kimi K3 模型,並達到約 每秒 1 個 token(穩態 0.29 token/s)的效能,同時完全保留模型的專家路由與輸出品質。


Deltafin 的功能

Deltafin 是一個單一二進位的 Rust 執行環境,可運行 完整且未剪枝 的 Kimi K3 MoE 模型(2.78T 參數,約 1.45TB 的專家權重)。它根據需求從磁碟流式傳輸每個專家權重,並保持注意力主幹在 int8 狀態。該二進位檔強制要求 K3 本身決定每個 token;禁止使用任何草稿模型捷徑來改變最終輸出。

  • 精確品質 – 與作者參考提示的輸出完全相同。
  • 無模型壓縮 – 權重以發布時的 MXFP4 精度使用;僅注意力主幹為 int8,這在上游已被視為非位元精確。
  • 流式架構 – 每個(層, 專家)讀取一個 17.5 MiB 的檔案,透過四個 Thunderbolt 5 SSD 外接盒使用 pread + F_NOCACHE

在 M1 Max MacBook Pro 上的基準測試結果

指標 解釋
穩態解碼速度 0.2901 token/s(每 token 3.447 秒) 比先前 0.2847 token/s 的版本略有提升(約 1.9% 更高)。
短時間速度(128 token) 1.13 token/s 高於長期平均值,因快取已預熱。
17 token 基準的中位速度 0.96 token/s 接近作者上游報告的 0.684 token/s 參考值。
第一個 token 的時間(512 token 提示) 約 6.3 分鐘 預填(prefill)是主要成本;讀取放大係數 ≈6.2×。

歷史進展顯示,儲存路徑優化(例如分離需求與預取佇列、跨裝置平衡讀取)帶來快速提升。作者指出四項特定修正,共同貢獻了總速度提升的約 43%。


儲存子系統的工作原理

  • 四個 SSD 透過 Thunderbolt 5 外接盒連接;每個儲存專家檔案的子集。
  • 讀取路徑:專用執行緒池(預設 16 個執行緒)發出 pread 呼叫並搭配 F_NOCACHE,以避免作業系統頁面快取污染。
  • 預取:原始實作依固定目錄順序遍歷,導致所有讀取都集中在單一外接盒。Deltafin 現在將預取調度至 預期完成時間最長 的裝置,提升平行度。
  • 複製:熱門專家可跨兩個磁碟複製;將讀取分散至複本可增加約 10% 的吞吐量。
  • 監控:附屬的 ARGODRIVE 個 repo 提供每裝置 10 ms 的讀取監控與屏障追蹤,記錄每個專家由哪個磁碟提供。

安裝與使用

1. 安裝二進位檔

git clone https://github.com/gavamedia/deltafin.git
cd deltafin
cargo build --locked --release

2. 準備模型

  • 完整常駐模型(最快)
    ./target/release/deltafin setup --full   # 下載約 1.7 TB 的權重
    
  • 流式模式(較低磁碟佔用)
    ./target/release/deltafin setup --stream   # 從約 215 GB 開始,按需取得專家
    

3. 執行提示

./target/release/deltafin run --chat \
  --prompt "What are the three largest moons of Saturn?"

加入 --stats 可查看每 token 的時間,或使用 --max-new N 限制生成的 token 數量。

4. 透過 OpenAI 兼容 API 提供服務

./target/release/deltafin serve --host 127.0.0.1 --port 8000

伺服器實作 /v1/chat/completions/v1/completions/v1/models,具備嚴格的輸入驗證與串流 SSE 輸出。


可選的 Qwen 增強模組

Deltafin 可載入小型 Qwen 模型(0.6B/1.7B),用於草稿原始續寫的 token。K3 隨後驗證草稿,使 17 token 完成的 速度提升達 2.7 倍,同時保留相同的輸出 ID。安裝方式如下:

./target/release/deltafin setup-qwen

這會額外佔用約 4.3 GiB 磁碟空間,且 不會加速聊天模式


社群見解(Hacker News 評論)

  • 對實用性的懷疑 – 多位評論者指出,6 分鐘的預填時間使系統不適合大多數即時使用情境。
  • 硬體好奇 – 使用者詢問更快的 SSD(如 Intel Optane)是否能提升吞吐量;作者的測量已顯示明確的 裝置數量階梯效應(增加裝置時,效能從 57% → 78% → 92% → 100% 的四裝置速率)。
  • 潛在延伸應用 – 有評論建議將此方法應用於其他 MoE 模型,如 GLM-Flash,顯示流式專家技術具有更廣泛的相關性。
  • 對 README 的批評 – 多位使用者認為文件訊號過低,但作者後續補充了詳細的效能說明與失敗配置目錄,有助於他人重現結果。

作者仍需協助之處

  1. 專家主導的預填排程 – 每層僅讀取一次專家,並一起處理所有路由的資料列,可將 6.2× 的預填放大係數降低至 1×。
  2. 跨硬體驗證 – 確認所觀察到的裝置階梯擴展效應在非 Apple Silicon 平台上也成立。

為何這很重要

在消費級硬體上運行 2.8T 參數的 MoE 模型,顯示出 以儲存為中心的流式技術,能縮小前沿 AI 研究與個人計算可及性之間的差距。儘管原始解碼速度僅屬中等,但此實驗揭露了具體的工程瓶頸(讀取路徑競爭、預取平衡、專家複製),這些問題適用於任何大型 MoE 部署,無論是伺服器還是邊緣裝置。


授權與來源

  • Deltafin 程式碼:MIT 授權。
  • Kimi K3 權重、DSpark 檢查點,以及可選的 Qwen 檢查點保留其上游授權。
  • 此專案獨立於 Moonshot AI,無任何企業關聯。

Sources

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