llm-architecture-from-scratch README

The project's README from github.com/YeonwooSung/llm-architecture-from-scratch. As one markdown file: README.md.

LLM architecture from scratch

Implementing LLM architectures from scratch for deep understanding of modern LLM architectures.

Implemented

Model Model Size Modality Normalization Positional Encoding Attention Mixture of Experts
GPT-2 XL 1.5B Text LayerNorm Learned Absolute Multi-Head Self-Attention (causal) ❌
Llama3-8B 8B Text RMSNorm RoPE Grouped-Query Attention (causal) ❌
Llama 3.2-3B 3B Text RMSNorm RoPE Grouped-Query Attention (causal) ❌
OlMo 2 7B 7B Text RMSNorm RoPE Grouped-Query Attention (causal) ❌
Phi-4 14B Text RMSNorm RoPE Grouped-Query Attention (causal) ❌
DeepSeek v3 671B Text RMSNorm RoPE Grouped-Query Attention (causal) ✅
Gemma 3 27B Text + Image RMSNorm RoPE Sliding window + GQA ❌
xLSTM 7B Text RMSNorm RoPE mLSTM ❌
Mistral 3.1 Small 24B Text + Image RMSNorm RoPE Sliding window + GQA ❌
Llama 4 Maverick 400B Text RMSNorm RoPE GQA ✅

In progress

llm-architecture-from-scratch (YeonwooSung/llm-architecture-from-scratch)

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这是做什么的?一套用 PyTorch 从零实现现代大语言模型架构(GPT-2、Llama 3/3.2、Llama 4、OLMo 2、Phi-4、DeepSeek v3、Gemma 3、xLSTM、Mistral 3.1)的代码合集,目的是搞懂这些模型内部到底是怎么运作的。
这是一个能直接用的库,还是更偏学习用的仓库?这是一个学习/参考性质的代码库,不是打包好的库,也没有 API:每个模型都用 PyTorch 重新实现了一遍,纯粹是为了学习它的内部结构,不是为了在生产环境里跑推理。
我该怎么用它?克隆这个仓库,然后阅读并运行你想研究的那个架构对应的 PyTorch 实现代码,表格里的每一项都是一个独立的重新实现。
跑这些代码需要装 PyTorch 吗?需要,所有架构都是用 PyTorch 实现的,所以你得有一个能正常运行的 PyTorch 环境。
我真的能在本地跑 DeepSeek v3 或 Llama 4 Maverick 这种大模型吗?这些只是架构的重新实现,并不附带预训练权重可以下载,而且像 DeepSeek v3(671B)和 Llama 4 Maverick(400B)这样的模型体积太大,普通硬件根本没法训练或运行;这些代码是用来理解架构的,不是用来实际部署的。
这个仓库是给谁看的?适合那些想通过阅读和运行从零实现的代码,来弄懂现代大语言模型内部机制(各种注意力变体、MoE、归一化、位置编码)实际是怎么工作的开发者和研究人员。
已经实现了哪些模型架构?GPT-2 XL、Llama3-8B、Llama 3.2-3B、OLMo 2 7B、Phi-4、DeepSeek v3、Gemma 3、xLSTM、Mistral 3.1 Small 以及 Llama 4 Maverick;另外 Qwen3(32B 和 235B-A22B)标注为还在进行中。
这个仓库覆盖专家混合(MoE)模型吗?覆盖,DeepSeek v3 和 Llama 4 Maverick 是在开启专家混合(Mixture of Experts)的情况下实现的,表格里其余的模型都是稠密(dense)模型。
已实现的模型里有支持多模态的吗?Gemma 3 和 Mistral 3.1 Small 是按文本 + 图像模型实现的,其他架构都只支持文本。
涵盖了哪些注意力和位置编码技术?表格里包含因果多头自注意力、分组查询注意力(GQA),以及滑动窗口 + GQA 注意力,并根据不同模型分别搭配可学习的绝对位置编码或 RoPE。
Size
3.2 MB
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CommitOct 17
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