microGPT纯C实现在Apple M5上达到10M tps
摘要
microGPT-C项目是一个基于纯C语言的最小化、无依赖的字符级Transformer实现,在Apple M5硬件上可达到超过10M tps的推理速度。
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缓存时间: 2026/08/19 16:10
vixhal-baraiya/microgpt-c
来源:https://github.com/vixhal-baraiya/microgpt-c
microGPT-C
在纯C、无依赖环境中训练和推理GPT的最原子化方式。
这是一个字符级Transformer,包含前向传播、反向传播、Adam优化器和采样功能,全部集成在单个C文件中,仅依赖libc。它能在几秒内基于约3.2万个名字进行训练并生成新名字。
构建与运行
make run
或直接运行,支持每行一个项目的任意语料库:
./microgpt data/names.txt
可在macOS、Linux、Windows(MSYS2)上构建,支持ARM64架构(NEON指令集)和x86-64架构(AVX2指令集)。Makefile会自动选择适配主机的编译标志。
step 5000 / 20000 | loss 2.6036 (avg 2.2940)
step 10000 / 20000 | loss 1.9639 (avg 2.2564)
step 15000 / 20000 | loss 2.7007 (avg 2.2151)
step 20000 / 20000 | loss 2.3463 (avg 2.2201)
推理生成
样本 1: kayley
样本 2: maria
样本 3: arana
样本 4: shayan
样本 5: jayden
样本 6: saria
样本 7: kaylen
样本 8: amari
样本 9: alina
样本 10: mailyn
C语言 fp32+NEON性能 10168430 token/秒
技术说明
该模型具有4192个参数,更注重泛化能力而非记忆能力。 在32033个名字中的20000个上训练后,它在训练集上的评分为每字符2.2054 nats,在未见过的12033个样本上达到2.2039 nats,优于参数量近五倍的插值三元模型。
训练和推理使用独立的前向传播路径。gpt_forward存储反向传播的激活值;gpt_forward_infer是专门的单token推理路径,其logits值与全精度路径的浮点舍入误差匹配。
文档/性能说明详细介绍了该推理路径的工作原理及性能限制。
| 设备 | 计算后端 | 性能(token/秒) |
|---|---|---|
| Apple M5 Pro | NEON | 10,168,430 |
| AMD Ryzen 5 5600H | AVX2 | 6,927,775 |
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