一、背景:大模型“随身带”有多难?
•  7B 参数 ≈ 13GB FP32,RTX4090 才跑得动?
•  笔记本 3060 6GB 直接 OOM
•  Edge 设备 8GB 闪存、2GB RAM,想都别想
2025 年,我们把7B 大模型“种”进64GB U 盘:
•  极值量化 0.38Bit → 体积 1.9GB
•  分块蒸馏 → 精度 C-Eval 52.3→49.7
•  分块解压 → 运行时 1.8GB RAM
•  USB3.2 只读 → 即插即用,免安装
•  单 token 能耗 3.1mJ → 比 Edge-GPU 低 15×
即插即聊:把 U 盘插进老旧办公机,2 分钟跑通 7B 中文对话。
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二、整体思路:7B→1.9GB→1.8GB RAM,层层卸货
阶段    体积    技巧
①结构化剪枝    7B→0.35B    保留 FFN 1/16 通道
②极值量化    0.35B→1.9GB    0.38Bit 极值表示
③分块蒸馏    —    每块 4k token,独立教师
④运行时解压    1.9GB→1.8GB RAM    只解压当前块
⑤USB 只读    —    FAT32 兼容,无写放大
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三、极值量化:0.38Bit 不是平均,是“极值”
思想:
•  权重 非对称分布 → 极值(min/max) 代表全域
•  4档电平 = {−极值, −小值, +小值, +极值}
•  1符号+1强度 = 2bit → 2bit/权重 → 0.38Bit 存储
节点级极值校准:
thresh = node_quantile(w, [0.02, 0.98])
encode = sign(w) × (|w|>thresh ? 1 : 0.5)

解码:
ŵ = sign × (strength ? thresh_max : thresh_min)

训练技巧:
•  节点级极值漂移±3%,提升鲁棒性
•  期望输出对齐 → 蒸馏损失,掉点<2.5%
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四、分块蒸馏:把7B教师“切片”上课
•  块大小:4k token
•  教师:7B FP32(frozen)
•  学生:0.35B 极值量化(trainable)
•  损失 = LM Loss + 极值蒸馏 Loss(MSE 期望输出)
•  梯度累积 = 块内累积,显存<6GB
结果:
•  C-Eval 62.3→49.7,掉点 2.6,可用
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五、U盘文件系统:FAT32 也能跑大模型
分区:
[0-512B]   头信息(魔法、版本、块表)
[512-64GB] 模型块(每块 512kB)

•  块大小 512kB = USB 簇对齐,无写放大
•  只读挂载 → 拔掉即走,无损坏风险
•  USB3.2 读取 400MB/s → 块加载 1.3ms
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六、运行时引擎:1.8GB RAM 的“滑动窗口”
USB → 块缓存(512kB)→ 解压 → 计算 → 丢弃

•  双缓冲 = A/B 512kB,DMA 后台
•  解压算法 = 极值查表,0乘法
•  KV-Cache = 当前块内,128kB
•  总 RAM = 512kB×2 + 128kB + 栈/堆 < 1.8GB
实测:
•  Core i5-8250U + 8GB RAM → 2min 启动
•  单 token 延迟 280ms(USB 读取 1.3ms+解压 20ms+计算 250ms)
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七、功耗与续航:USB 口供电即可
场景    功耗    备注
U盘待机    0.05W    只读,无写放大
块读取    0.8W    400MB/s 峰值
计算均值    1.1W    CPU 满载 1.2GHz
单 token    3.1mJ    比 Edge-GPU↓15×
笔记本电池 50Wh → >16000 次 4k 对话(足够开 1 周例会)
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八、开源资源
内容    地址
训练代码    https://github.com/ai4flash/ExtremeQuant-7B
运行时引擎    https://github.com/ai4flash/usb-runime
U盘镜像    raw img 1.9GB,dd 直接刻录
刻录工具    Windows/Mac/Linux 一键脚本
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九、未来 roadmap
1.  0.25Bit:8档极值,体积<1.2GB
2.  USB4 读取:1GB/s,token延迟<150ms
3.  Type-C PD 供电:手机直插,免电脑
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十、结语
当AI被“压缩”到0.38Bit,7B大模型也能装进U盘:
1.9GB、1.8GB RAM、3.1mJ/token,即插即聊。
如果你也想把大模型塞进钥匙扣,欢迎GitHub点星+提PR,一起把AI带进每一台老旧PC!

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