Small language models are usually built like large ones and then squeezed onto a CPU afterwards. We did the opposite: we fixed the target first, one user, one token at a time, 4-bit weights, ordinary CPU, and chose the architecture to suit it. The result keeps full attention in only 6 of its 18 blocks. The other 12 use short convolutions whose memory is two timesteps wide no matter how long the conversation gets, so two thirds of the network never re-reads a growing cache. Trained from scratch on 59.9B tokens, the model scores 47.31 on a five-task benchmark against a bar of 42.20 that was fixed before training began. It beats GPT-2 124M, Pythia-160M, OPT-125M and GPT-neo-125M, all trained on three to six times more data, and exceeds MobileLLM-125M's published score despite that model seeing a trillion tokens. Validation bits-per-byte is 0.8685. To check the architecture rather than the training recipe, we trained a conventional all-attention model of the same size on the same data, and wrote down the winning condition before scoring either. The hybrid won the chosen quality metric by 0.81%, matched it on downstream tasks, produced a 6.3% smaller 4-bit file, and decoded 1.76x faster at 2048 tokens of context, 2.08x against an external model of similar size. In every measurement the speed advantage is near zero at an empty context and grows with length, which is what the mechanism predicts and what a merely leaner model would not show. A simple bandwidth calculation predicts only 1.17x, so memory volume alone does not explain the gap. We also report what did not work: an unmitigated 4-bit quality cost, roughly half the convolution channels ending up inert and impossible to remove, and a vocabulary larger than this model size warrants.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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