gpu-unlock-ada:RTX 4090 張量運算吞吐翻倍

Linux 核心模組可在 NVIDIA 驅動程式載入前啟用 Ada GPU 的 SM speed-select override,讓 RTX 4090 的 FP16、BF16 張量指令吞吐接近翻倍。實際 GEMM 增幅較小,量化推理甚至沒有受益。

Repository image for JustAResearcher/gpu-unlock-ada

想提升 RTX 4090 的 FP16、BF16 張量運算能力,這個 Linux 核心模組會在原廠 NVIDIA 驅動程式啟動前套用 SM speed-select override。它針對的是 FP32 累加的張量指令路徑,不是全面提高顯示卡效能;項目亦列出 RTX 4070 Ti SUPER 的實驗結果,Ada 系列支援仍須按型號和環境驗證。

測試中,RTX 4090 的 FP16/FP32 指令吞吐由約 160 TF/s 升至 320 TF/s,BF16/FP32 亦接近翻倍。不過,cuBLAS GEMM 的增幅按矩陣尺寸約為 12% 至 34%;量化混合專家模型推理測試則沒有加速,反映指令吞吐提升不等於應用程式整體提速。

模組須在 NVIDIA 驅動程式初始化前生效,因此項目提供 mkinitcpio 和 dracut 的 initramfs 設定方式,並附有 Quick Start、測試流程及各次硬件與驅動程式測試記錄。測試涵蓋 PCIe Function Level Reset、驅動程式交接和數值檢查,但不少結果來自單張顯示卡或單次配對測試,未足以證明長期穩定性。

• RTX 4090 的 FP16、BF16 張量指令吞吐接近翻倍。
• GEMM 增幅依矩陣形狀而異,量化推理未見收益。
• 支援依賴核心、顯示卡型號及 NVIDIA 驅動程式組合。
• 適合有 Linux GPU 測試環境、能自行核對結果的研究者與工程團隊。

對需要測試 NVidia RTX 4090 Ada GPU 張量指令上限的團隊,這項目提供了可查閱的測試流程與硬件證據;若工作負載主要依賴量化矩陣運算,或要求長時間穩定運行,現有結果並未證明它能帶來相應收益。

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StateTree-Representation:讓 LLM 壓縮後仍保留 BF16 精度

StateTree 同時壓縮模型權重與 KV cache,減少記憶體佔用之餘,生成結果仍可逐 bit 對齊 BF16。

BF16 and statetree answering the same question side by side in vLLM; statetree finishes first with the identical answer

大型語言模型在長上下文或多請求場景,瓶頸往往不是算力,而是反覆讀取權重和 KV cache。StateTree 以約 12 bits 儲存原本 16-bit 的資料,屬於結合模型表示法與推理引擎的開源項目,處理的是記憶體流量、快取容量與生成速度之間的取捨。

它把每組權重表示成共享離散決策的 state tree,並以 fused CUDA kernels 直接在 vLLM 和 🤗 Transformers 中解碼;KV cache 則以每個 vLLM block 16 tokens、每個 KV head 四組 16 × 64 records 儲存。權重與 cached key/value 都能還原至 exact BF16 bits,不涉及 quantization、calibration 或精度換取壓縮率。

Qwen3-8B 在單張 A100-40GB、vLLM 0.32 的測試中,權重由 15.3 GiB 降至 12.8 GiB,KV cache 每 token 由 144 KiB 降至 112.5 KiB;同一 GPU 預算可容納 1.49 倍 tokens,batch 1 生成速度由 75.6 提升至 97.2 tok/s,完整回答快 1.10 至 1.28 倍。Decode attention 相對 FlashAttention-2 則達 1.21 至 2.46 倍,但結果會受 GPU、批次大小和上下文長度影響。

測試需要 NVIDIA sm_80 或更新架構、CUDA 12.6,以及項目列出的 PyTorch、vLLM 0.32 或 Transformers 5.0 環境;可先用 greedy generation、prefix-cache hit 和長 prompt chunk prefill 對比 BF16。teacher-forced top-1 token 一致率為 97.6% 至 99.8%,差異集中於近似機率的 token,適合重視容量和吞吐、又不能接受量化誤差的推理服務團隊。

  • 權重及 KV cache 均可逐 bit 還原至 BF16
  • 權重佔用減少 24%,KV cache 佔用減少 22%
  • 支援 vLLM fused kernels、paged blocks 和 prefix caching
  • 測試結果涵蓋小 batch、長上下文及多請求情境
  • 需要相容的 NVIDIA GPU、CUDA 與指定框架版本

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Verus-Insight 分析可見瑕疵:影片真假判斷有跡可尋

Verus-Insight 不只判斷影片是真還是假,亦會逐步規劃檢查項目、核實畫面證據,再整理成結構化結論。這套開源模型適合研究影片偽造分析及可解釋檢測的團隊評估。

Verus-Insight — Towards Explainable Artifact Detection in AI-Generated Videos

檢查 AI 生成影片時,單有真假標籤未必足以說明判斷依據。Verus-Insight 是一個影片瑕疵檢測模型,會按影片內容制定檢查準則、核實畫面中是否看得到相關瑕疵,再把觀察結果整合成真假判斷,讓分析不只停留在分類結果。

模型建基於 Qwen3-VL-8B-Instruct,採用「檢查規劃、證據核實、證據整合」流程。訓練方法以人工標註作錨點,涵蓋 Context → Rubric → Audit → Aggregation;這套流程旨在讓模型按影片內容提出檢查項目,並以可見證據支持結論。程式庫提供的是推理版本,並非可直接執行的訓練套件。

Verus-Bench 包含 192 段真實及 AI 生成影片,各佔 96 段,另有 320 項人工標註瑕疵,分屬 17 個類別。資料集可用來檢視模型能否找出細節瑕疵,但目前提供的資訊沒有列出具體評測分數,因此不宜據此判斷它比其他模型準確多少。

程式庫支援 Transformers、vLLM 推理,亦提供影片、圖片或影格序列輸入,以及批次推理與結果續跑功能。使用者可按文件準備 Linux、CUDA 環境並下載模型;Transformers 測試配置使用一張 H100 80GB GPU,但這只是已驗證配置,並非最低硬件要求。程式庫沒有提供訓練指令或訓練配方。

  • 適合研究影片偽造、視覺瑕疵分析及可解釋檢測的團隊。
  • 可由單一輸入測試,也可批次處理已整理的資料清單。
  • Verus-Bench 提供人工標註,方便檢視瑕疵定位與影片層級判斷。

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TextRIRO:修改文字內容並保留原始風格

讓圖片中的文字換內容、留風格,但處理範圍限於裁切文字區域,項目暫時只是作為研究,因此生成解像度亦有限制。我仍為這研究有助 Diffusion Model 發展更多的應用

TextRIRO training, inference, STR-pretrained text encoder, and TextRIRO-3M construction pipeline

招牌或包裝上的字換了,仍希望保留原有外觀;TextRIRO 以條件擴散模型處理場景文字編輯(Scene Text Editing,STE),輸入裁切文字圖及替換內容,輸出改字後的圖像。

它以 Shuffle&Crop 打亂真實影像的文字語意,同時保留風格線索,讓每張圖形成自身的配對監督,毋須合成編輯前後配對或字元分割。多尺度風格編碼器配合以場景文字辨識(Scene Text Recognition,STR)預訓練的文字編碼器,分別提供外觀與字元條件。

「Real-only」只涵蓋編輯監督及文字編碼器預訓練。生成骨幹仍採用 Stable Diffusion(SD)1.5 的 U-Net 與 scheduler,以及 SD 2.1 的變分自編碼器(Variational Autoencoder,VAE)。

  • 可透過 Hugging Face Demo 試改文字。
  • 本地推理需 CUDA、模型權重及相關組件;儲存庫列出 Python 3.8/PyTorch 1.13 環境。
  • 生成解像度為 64 × 256,再還原來源尺寸,細節仍受限制。
  • RIROCommon 測試等長及變長改字;所附資訊未提供分數,不能判斷領先幅度。

文字辨識研究團隊亦可利用 TextRIRO-3M 的三百萬張長文字影像。這批資料由篩選後的編輯圖與原圖拼接而成,屬合成資料;完整照片改字流程,仍需另行處理文字區域裁切及回貼。

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RubatoCodec:深入神經音訊編碼 – 殘差向量量化(RVQ)與高保真重構架構

固定長度切分未必適合語音的每個片段;RubatoCodec 按訊號變化分配事件,並可逐段解碼,面向低位元率語音處理與串流生成。

RubatoCodec architecture

語音片段的資訊密度各有不同,若一律按固定長度切分,便難以按內容分配編碼資源。RubatoCodec 是神經語音編碼器,會把語音轉成帶有離散碼索引和持續時間的可變長事件,並支援逐段重建波形,適合需要控制碼率或串流輸出的語音系統。

它在 50 Hz 潛在表示上,參考多尺度潛在特徵差異和波形頻譜通量,累積分配事件;預設目標比例為 0.25,整段語音的事件數則按公式精確控制。這種做法毋須另設邊界預測器、邊界標籤或 rate loss,但仍需把事件持續時間一併納入編碼,不能只看碼索引的位元率。

量化器採用 16 層混合式殘差結構:首層是接受語義監督的 FSQ,其後 15 層使用 DAC-style residual VQ。解碼時可選用 1 至 16 層的任意前綴深度,名義碼索引位元率約為 150 至 2,400 bit/s,另加持續時間資訊;模型以約每秒 12.5 個事件表示語音,輸入為 16 kHz,因果串流解碼器輸出 44.1 kHz。

每個事件代表約 80 毫秒音訊,在 H200 上解碼約需 11 毫秒,具備逐事件或分批解碼的條件。這是硬件與模型設定下的速度數據,不能直接當成其他設備上的延遲保證;現有資訊亦未提供足以比較音質取捨的具體評測結果。

研究人員、語音模型開發團隊,以及需要低碼率儲存或即時音訊處理的系統,可用公開模型和 Python API 載入語音、編碼,再按指定深度解碼。重點包括:
– 事件長度按語音訊號變化調整,整段事件數受目標比例控制。
– 支援逐事件或分批串流解碼。
– 可選不同量化器深度,在碼率與表示容量之間調整。
– 編碼資訊除離散碼索引外,亦包括事件持續時間。
– H200 上每事件約需 11 毫秒解碼,其他硬件表現未有提供。

基本使用範例(推論與重構流程)

專案通常遵循標準 PyTorch 神經編解碼介面,基本 Python 處理流程如下:

import torch
import torchaudio
from rubatocodec import RubatoCodec

# 1. 載入模型與權重
device = "cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu"
model = RubatoCodec.from_pretrained("third-intelligence/RubatoCodec").to(device)
model.eval()

# 2. 讀取並預處理音訊(重取樣至模型支援之採樣率)
waveform, sample_rate = torchaudio.load("input.wav")
if sample_rate != model.sample_rate:
    resampler = torchaudio.transforms.Resample(sample_rate, model.sample_rate)
    waveform = resampler(waveform)

waveform = waveform.unsqueeze(0).to(device)  # [Batch, Channels, Time]

# 3. 編碼:提取離散 Tokens (RVQ Codes)
with torch.no_grad():
    # tokens 形狀通常為 [Batch, Num_Quantizers, Frames]
    tokens = model.encode(waveform)

# 4. 解碼:由離散 Tokens 還原音訊波形
with torch.no_grad():
    reconstructed_waveform = model.decode(tokens)

# 5. 儲存重構音訊
torchaudio.save("reconstructed.wav", reconstructed_waveform.squeeze(0).cpu(), model.sample_rate)

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JCA 讓文字生成可重播的 3D 動作與影片

文字提示不只生成畫面,JCA 亦同步產生可重播的 3D 動作,並支援場景及關鍵影格控制。

Paper overview: rigs and scene images, keyframes, video, or rig motion enter JCA to produce scene-aware animation, keyframe-controlled motion, recovered rig motion, or video.

文字生成影片時,動作通常只留在畫面裏,難以直接套用到指定的 3D 角色,或放回原有場景。NVIDIA Research 的 Joints, Camera, Action!(JCA)同步生成影片、3D 骨架動作與鏡頭資訊,讓動作可以重播,並對應到 3D 場景。

JCA 支援不同骨架結構,不限於人形角色。輸入圖片可令動作回應周邊環境,加入少量關鍵影格則可控制動作軌跡;模型亦支援由影片還原骨架動作,或由骨架動作生成影片,適合 3D 資產動畫、場景化影片製作和動作擷取。

  • 文字提示可生成同步的影片與 3D 動作。
  • 輸入圖片和關鍵影格可提供場景及動作控制。
  • 支援不同骨架結構,並可進行影片與動作之間的轉換。

模型以圖編碼器描述骨架,並讓獨立的動作模型與預訓練影片生成器透過少量 cross-attention layers 交換資訊。動作模型可先利用較易取得和擴增的純動作資料學習;它亦會定位影片中的關節,以推算鏡頭位置,協助把 3D 動作放回場景。

訓練資料接近 20 萬組配對,涵蓋人類與機械人影片,以及經整理、確保動作有效的 3D 資產場景影片。研究團隊表示,評估中 JCA 比以影片生成為先的流程更貼合文字描述,動作也能回應場景;原文沒有列出量化指標,效果幅度仍難以比較。

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Mistral 與 NVIDIA 以 Physics AI 加速工業設計

Mistral 與 NVIDIA 合作建立 Physics AI 工作流程,串聯設計、3D 模擬與 AI 訓練,縮短航空、汽車和半導體產品的驗證週期。

Og image

工程師處理複雜產品設計時,往往要在修改方案、執行物理模擬和整理結果之間來回切換。Mistral 與 NVIDIA 正合作建立 Physics AI 工作流程,將設計、模擬及 AI 訓練連接起來,縮短航空、汽車和半導體項目的驗證週期。

合作內容結合語言模型 Mistral Large 4、Mistral 的 physics AI,以及 NVIDIA CUDA-X、Warp 軟件庫和 Omniverse 3D 模擬平台。語言模型負責理解工程軟件和設計要求,物理 AI 則用於處理模擬相關工作;原始資料未交代完整操作流程,因此不能視為即時可用的安裝方案。

Mistral Large 4 約有一萬億參數,使用 3,800 枚 Grace Blackwell GPU 在歐洲訓練,預計於十月底以 open-weight 模型形式推出。合作雙方亦計劃公開 benchmark 和 open dataset,用來測試及比較 Physics Model,以及能夠操作工程軟件的 AI agents。

這個方向對需要大量模擬迭代的工程團隊較有吸引力,但成效仍取決於物理模型的準確度、工程資料質素,以及 AI 能否可靠地使用專業軟件。現階段較清楚的重點包括:

  • 把設計、3D 模擬和 AI 訓練放進連續工作流程
  • 結合 Mistral Large 4 與 Mistral physics AI
  • 使用 NVIDIA CUDA-X、Warp 及 Omniverse 支援工程模擬
  • 針對航空、汽車和半導體設計場景
  • 透過公開 benchmark 和 open dataset 比較模型及 AI agents

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StreamingSwap 把影片換臉推向 20 FPS 即時串流

StreamingSwap 針對長片換臉的身份穩定與速度取捨,透過較短上下文支援單卡即時處理。

StreamingSwap

長時間影片換臉最難維持的不是單幀效果,而是身份一致、原有動作和畫面細節能否一路穩定。StreamingSwap 是一個參考圖像引導的影片換臉模型框架,處理把來源身份轉移到目標影片、同時保留目標人物屬性與動態的問題。

它分兩個階段改善速度與穩定性。Face-RoI Generation 只集中處理臉部區域,配合按噪聲程度調整身份與重建比重的 Joint Rec-ID Loss;其後以 Short-Context Rollout Training 使用模型生成的歷史畫面,減少串流生成中的誤差累積。這套方法針對換臉只改變身份、其他視覺內容大致不變的特性,補足單靠 flow-matching supervision 對身份差異不夠敏感的問題。

提供的結果包括:
– 單張 NVIDIA RTX 4090 達到 21.174 FPS 的端到端吞吐量
– 評估影片最長達 10 分鐘,並展示 19 分鐘、20 FPS 取樣的直播串流測試
– HumanFaceVid 包含 1,000 小時電影風格訓練資料,以及各 200 段短片和長片評估集
– 研究結果在身份轉移和視覺質素之間取得具競爭力的平衡,但資料建構程式和訓練資料仍標示為準備中

電影後期、直播特效和長片角色替換等情境,較能受惠於這種空間與時間上下文都較節省的做法;單卡 RTX 4090 的測試結果亦令即時串流更接近可行範圍。項目提供的是研究模型與展示資料,原始資訊未交代完整安裝指令、未有直接下載的模型權重或訓練資料,因此不宜當成已可隨意下載使用的成品。

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Deepseek Recipe 幫本地推論後端連接多格式 API

在本地跑 DeepSeek 模型、想同時提供 Messages、Chat Completions 與 Responses 三種 API 格式?這個 Rust + Python 工具庫把格式轉換、prompt 渲染與 token 編碼一條龍包辦。

DeepSeek

對想自建 DeepSeek 推論服務嘅開發者來說,最頭痛往往唔係模型本身,而係點樣令自家後端兼容外界各種 API 格式。deepseek-recipe 就係針對呢個痛點而來——它用 Rust 寫核心邏輯,再提供 Python bindings,專門負責將 Messages、Chat Completions 同 Responses 三種主流請求格式統一轉換成 DeepSeek 內部嘅 Conversation 結構,再渲染成模型識讀嘅 prompt,最後用附帶嘅 tokenizer 編碼成 token ID。

呢個庫定位相當清晰:佢只處理格式轉換同 prompt 拼裝,模型推論、工具執行、HTTP 傳輸呢啲都交返俾呼叫方自己負責。換句話講,開發者可以揀任何推論引擎,再喺外面搭一層 recipe 做「翻譯員」,咁就可以用同一個後端撐起多個對外 API 端點。對於正在從 Ollama、vLLM 或自家 CUDA 服務過渡到 DeepSeek 模型嘅團隊嚟講,等於慳咗大量重複開發。

它對 DeepSeek V4 同 V4.1 有針對性處理:V4.1 支援圖像(會用 OpenCV 預處理),V4 則會把圖片替換成 [Unsupported Image] 字串,避免下游出錯。Thinking mode 方面亦照顧周到,無設定時自動補 8192 tokens,開啟 thinking 預設 65536,開到 max effort 就去到 131072。Structured output 同樣齊全,Chat Completions 嘅 json_schema、regex,以至 Responses 嘅 text.format 都做咗驗證同轉寫,並會喺 InferenceOptions 揀選對應嘅 OutputConstraint,畀呼叫方決定要唔要開 constrained decoding。

工具支援亦係重點之一。Function tools 全部覆蓋,V4.1 仲額外支援 Messages 嘅 deferred tool loading 同 Responses 嘅 client-executed tool search,對做 agent 框架嘅人特別有用。串流方面,token usage 會回報 reasoning_tokens,logprobs 喺 Responses 格式下亦會被轉成 InferenceOptions。不過要留意,圖片抓取組件 ReqwestImageFetcher 預設連任何地址都得,如果服務面向不可信來源,記得裝返 DestinationFilter。

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DeepInfer 開放 DeepSeek 離線推理核心

DeepInfer 把 DeepSeek 大規模服務的離線推理核心開源,涵蓋高效 kernels、並行排程與解碼加速,但未包括完整線上服務組件。

Prefill: non-cached input throughput vs. latency

對需要自行建立高效模型服務的團隊,DeepInfer 提供了一條更接近 DeepSeek 生產環境的技術路徑。這個框架負責離線推理,處理模型執行、批次排程與輸出生成;KV cache 系統、Prefill/Decode 分离及跨資料平行副本負載平衡則須另行整合。

  • 支援 DeepSeek-V4.1-Flash,涵蓋模型與 sampler runtime、FlashMLA、DeepGEMM、DeepEP 等最佳化 kernels。
  • 以 DSpark draft tokens 配合信心度排程驗證,減少解碼階段等待;預設最大 draft 長度為 5。
  • 支援 MoE EP、EPLB、Attention DP、balanced CP,以及 CPU 與裝置執行重疊的非同步批次排程。
  • 提供 SWA bounded replay、structured outputs、batch-invariant inference 與 deterministic sampling,方便控制成本和重現結果。

它與一般模型框架的分別,不在新增模型能力,而在於把 DeepSeek 線上服務累積的低延遲機制整理成可編譯的推理框架,代價是硬件與整合門檻較高。環境要求包括 Linux、Python 3.12、GCC 13 或以上;NVIDIA 路線使用 CUDA 13 及 SM100 GPU,另有 Huawei Ascend 950 NPU 版本,部分功能只支援 NVIDIA。

對吞吐量、推理成本和結果一致性敏感的 AI 平台團隊,DeepInfer 的價值較明顯。它提供 batch-invariant inference、regex、JSON schema 與 EBNF grammar 約束,但官方未提供吞吐量或延遲數據;公開內容亦未涵蓋完整部署指南與線上服務元件,較適合具備 GPU、NPU 及分散式系統經驗的團隊從源碼整合。

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