CMF v2 — 格式规范
Cortiq Model Format — 一个文件即可承载稀疏、任务路由推理所需的一切: 量化权重、分词器、逐任务掩码、预计算的稀疏索引 —— 以及独一无二的、 共享同一骨干的技能集群(Patent 15)。
规范来源:本文档。参考实现:Rust 读取器/运行时 (
crates/cortiq-core、crates/cortiq-engine)、Python 写入器 (converter/),以及一个无依赖的 Python 读取器 (python/cmf_reader.py,仅需 numpy)。
三项要求,按优先级排序:
- 正确。 没有静默损坏模式:严格的魔数、版本、
required_features、每个区段的边界检查、每个张量的 64 位哈希。 文件要么有效,要么 open() 返回错误 —— 不存在 第三种状态。 - 快速。 权重区段按页对齐以便 mmap,每个张量 都按 64 字节对齐(零拷贝 SIMD),张量目录为二进制格式 —— 无需解析即可读取。冷(被掩掉的)权重不占用 RSS。
- 紧凑。 掩码按位打包(每个神经元 1 比特),权重采用 q4/q8/可变位宽,整个文件由一个 128 字节的 信封寻址。
和谐并非来自特性数量,而是来自单一正典:每个层级只有一种
布局(信封、目录、量化块、掩码),在各自领域重叠之处
(张量目录、量化布局、hash64)与经过验证的 .vmfc v2 格式逐字节
兼容。永远不存在同一事物的两种
定义。
物理基础(VMF):模型是一个真空凝聚态 𝒲;技能是它在临界密度之上的 规则核;任务掩码在不改变权重的情况下选取一个活跃 子集。格式承载了该物理的推论(双场 𝒲×θ 量化、Born 重要性、临界掩码 阈值)—— 但仅限那些经测量确认的部分。
1. 信封(固定 128 字节)
所有整数均为小端序。
[0x00 : 0x04] magic = b"CMF\x01" (4 bytes)
[0x04 : 0x08] version : u32 = 2
[0x08 : 0x0C] flags : u32 (reserved, 0)
[0x0C : 0x10] required_features : u32 (bitmask, §1.1)
[0x10 : 0x18] header_off : u64 (= 128)
[0x18 : 0x20] header_len : u64 — JSON header (§2)
[0x20 : 0x28] dir_off : u64 — tensor directory (§3)
[0x28 : 0x30] dir_len : u64
[0x30 : 0x38] data_off : u64 — weight blob; multiple of 4096 (§4)
[0x38 : 0x40] data_len : u64
[0x40 : 0x48] masks_off : u64 — masks section (§5); 0 = absent
[0x48 : 0x50] masks_len : u64
[0x50 : 0x58] vocab_off : u64 — tokenizer (§6); 0 = absent
[0x58 : 0x60] vocab_len : u64
[0x60 : 0x68] index_off : u64 — sparse index (§7); 0 = absent
[0x68 : 0x70] index_len : u64
[0x70 : 0x80] reserved : 16 bytes (§8.1: header/dir hashes)
磁盘上的区段顺序:信封 → 头部 JSON → 目录 → 权重 blob(对齐到 4096) → 掩码 → 词表 → 稀疏索引。读取器必须 仅通过信封来寻址区段,绝不假设其顺序。
1.1 required_features
读取器不认识的某一位 → UnsupportedFeature 错误(快速失败;
不做"尽力读取")。
| bit | name | 含义 |
|---|---|---|
| 0 | TENSOR_DIR |
二进制张量目录(v2 中始终置位) |
| 1 | BINARY_MASKS |
存在掩码区段(§5) |
| 2 | QUANT_2F |
目录包含 q8_2f/vbit 张量(双场 𝒲×θ 量化) |
| 3 | DELTA_MASKS |
保留:来自父级的 XOR 掩码增量 |
| 4 | HOT_PACKS |
保留:物化的稠密切片 |
| 5 | LOOP_MASKS |
掩码行按访问(VISIT)存储(物理层 × 循环数,按遍历优先)——循环 Transformer 的每一遍携带独立掩码(§5.1) |
| 6 | SKILL_FILE |
该文件是独立技能文件:针对特定基座裁出的部分张量集,由 SkillRecord.base_dir_hash 绑定(§9.1)。不可运行——用 cortiq skill apply 附加 |
未知的头部 JSON 字段被忽略(增量式演进);
破坏性变更只通过特性位或 version 递增来引入。
1.2 校验规则(规范性)
在以下情况下,读取器必须返回错误(而非默认值、也非警告):
- magic ≠
CMF\x01→InvalidMagic; version≠ 2 →UnsupportedVersion(v1 已死:不存在真实的 v1 文件,不会启动任何支持计划);- 置位了未知的
required_features位 →UnsupportedFeature; - 任何区段越过 EOF、
data_off不是 4096 的倍数、某张量的off + nbytes超过data_len→Bounds; - 张量名非 UTF-8、dtype 未知、
ndim > 6→Parse。
张量哈希校验按需进行(cortiq verify、加载器标志),
并非每次打开都做:mmap 页面按需惰性读取。
2. 头部 JSON
UTF-8 JSON,不对齐。机器关键数据存放于二进制区段; JSON 承载架构与来源信息 —— 供人阅读的部分。
{
"format": "cmf",
"version": 2,
"arch": {
"arch_name": "qwen3.5",
"hidden_size": 5120, "intermediate_size": 17408,
"num_layers": 64, "num_attention_heads": 24, "num_kv_heads": 4,
"head_dim": 256, "vocab_size": 248320,
"layer_types": ["LinearAttention", "...", "FullAttention"],
"rms_norm_eps": 1e-6,
"norm_style": "qwen", // "qwen": x̂·w | "gemma": x̂·(1+w)
"rope_theta": 1000000.0,
"tie_word_embeddings": false,
"max_position_embeddings": 262144,
"linear_conv_kernel_dim": 4,
"linear_num_key_heads": 16, "linear_num_value_heads": 48
},
"quant_type": "Q4_BLOCK", // informational default; truth = per-tensor dtype in the directory
"provenance": { "tool": "…", "source_model": "…" } // optional, free-form
}
norm_style 对引擎而言是强制的:把 Gemma 风格的 (1+w) 应用到
Qwen 权重上,会在一次前向传播的全部约 130 次归一化中产生静默的垃圾结果。
能力分派由张量存在与否驱动:引擎根据目录中存在什么来 逐层决定算子(q/k 偏置、qk 归一化、由投影宽度决定的输出门、MoE 路由器、GDN 投影) —— 而非通过匹配模型名称。已知家族的新模型可以在 零引擎改动的情况下加载。
2.1 MTP —— 多 token 预测(可选)
如果模型携带 MTP 头(DeepSeek/Qwen 风格),arch 声明:
"mtp": { "num_layers": 1, "share_lm_head": true, "share_embed": true }
MTP 张量是使用规范名称的普通目录条目
(model.mtp.*):enorm.weight、hnorm.weight、
eh_proj.weight [hidden, 2·hidden]、layers.{i}.*(一个标准的
transformer 块)、norm.weight。
语义:x = eh_proj·[enorm(embed(t_{p+1})); hnorm(h_p)] —— 嵌入
在先(oracle 验证:反过来的顺序会得到恰好 0% 的接受率)
→ 块 → 共享 lm_head → 对 token t_{p+2} 的草稿。读取器无需
执行 MTP(元数据 + 普通张量,增量式
演进,无特性位);CMF 运行时将该头用于
推测解码,并有严格保证:输出与纯贪婪解码完全相等 ——
被拒绝的草稿会从 KV 中回滚。
2.2 MoE —— 专家混合 FFN(可选)
如果模型携带 MoE 层(Qwen2-MoE / Qwen3-MoE / Qwen3.5-MoE), arch 声明:
"moe": {
"num_experts": 256, "top_k": 8, "moe_intermediate_size": 512,
"norm_topk_prob": true, // Qwen2-MoE: false
"shared_expert_intermediate_size": 512 // absent if no shared expert
}
张量是使用 HF 名称的普通目录条目:
model.layers.{i}.mlp.gate.weight [num_experts, hidden] router
model.layers.{i}.mlp.experts.{e}.{gate,up,down}_proj.weight
model.layers.{i}.mlp.shared_expert.{gate,up,down}_proj.weight
model.layers.{i}.mlp.shared_expert_gate.weight [1, hidden]
哪些层是 MoE,由目录中路由器的存在与否决定
(逐层而非逐模型):Qwen2-MoE 的
mlp_only_layers/decoder_sparse_step 会产生混合模型,稠密
层保留普通的 mlp.*_proj。
执行语义(HF 对齐,由 tests/moe_parity.sh 在
四个家族上把关,包括融合的 AgentWorld 布局):对全部
路由器 logits 做 softmax → top-k(平局时:取较低索引,torch.topk 顺序)→ 若
norm_topk_prob,对所选的 k 个重归一化 → Σwₑ·FFNₑ(x);共享
专家总是以权重 sigmoid(shared_expert_gate·x) 加入。
专家在 mmap 中保持量化状态;每个 token 只触及所选
k 个的页面 —— 与技能相同的驻留机制。写入器应当把一层的专家张量按角色
连续排布(专家 0…N−1 的全部 gate_proj 相邻,然后全部 up_proj,再
全部 down_proj)——GPU 后端便可把一层的专家库当作一个区域处理,而
不是收集数百个切片;原生导入器与 moe-defrag 都按此顺序写出。每个专家是一个
单独的目录条目,各有自己的 dtype:这正是
逐专家位宽分配的载体(P15 claim 12)—— 已实现,由
tests/moe_vbit.sh 把关;B 场(通过 --route-stats 得到的路由器选择频率)
已在一个 35B 模型上端到端测量。
3. 张量目录
逐字节采用 .vmfc v2 布局(单一正典,共享参考
解析器):
[0 : 8 ] count : u64
[8 : 16] pool_off : u64 (name-pool offset from section start)
[16 : 16 + count·56] 56-byte records:
name_off : u32 (relative to pool_off)
name_len : u16
dtype : u8 (§3.1)
ndim : u8 (≤ 6)
shape : u32 × 6 (zero-padded tail)
off : u64 (RELATIVE to data_off; multiple of 64)
nbytes : u64
hash : u64 (hash64 of the tensor bytes, §8)
[pool_off : …] UTF-8 name pool
张量名与源模型一一对应
(model.layers.{i}.mlp.gate_proj.weight、model.embed_tokens.weight、
lm_head.weight、…)。格式不规定张量集合:
目录是 blob 内容的唯一真相来源。
不存在"可计算布局"。
3.1 dtype
编号与 .vmfc 共享(id 从不重用):
| id | name | 在 CMF v2 中的状态 |
|---|---|---|
| 0 | f32 |
✅ 读/写 |
| 1 | f16 |
✅ 读/写(归一化及 1 维张量始终为 f16) |
| 2 | bf16 |
✅ 读/写 |
| 3 | q8_row |
✅ 读/写 |
| 4 | q4_block |
✅ 读/写 |
| 5 | mix8_4 |
保留 |
| 6 | u8 |
保留 |
| 7 | q4_col |
保留 |
| 8 | vbit |
✅ 读/写(QUANT_2F 位),可变 3–8 位 |
| 9 | q8_2f |
✅ 读/写(QUANT_2F 位),𝒲×θ |
| 10 | vbit_ro |
✅ 读/写——vbit + 文件内行偏移表(O(1) 行访问);--quant vbit 的转换器默认 |
| 11 | q4_tiled |
✅ 读/写——交错平铺的 q4 [f16 scale][16B nibbles](--quant q4t) |
| 12 | q1 |
✅ 读/写——1 位二值权重,仅用于按 1 位训练的模型(--quant q1);每 32 组一个 [f16 scale][4B 符号位] 平铺,w = s·(2·bit−1) |
| 13 | q1s |
✅ 读/写——q1 基底 + 稀疏高精度离群值覆盖层(普通检查点的 1 位 PTQ):基底之后是 [u32 count] 与 count × { [u32 扁平索引][f16 值] };变长,读取器信任目录中记录的字节数 |
| 14 | q1t |
✅ 读/写——三值 {−s, 0, +s}(BitNet b1.58 风格):每 32 组 [f16 scale][7B base-3 码](每字节 5 个三值,3⁵=243≤256;码 0→0、1→+s、2→−s,约 2.25 bpw),随后按行的离群值覆盖层 [u32 row_ptr[rows+1]] + { [u16 col][f16 值] }(第 r 行的离群值在 [row_ptr[r], row_ptr[r+1]),col 为行内索引);变长,规则同 q1s |
| 15 | q4tp |
✅ 读/写——q4_tiled 的 nibble,但每块 scale 改为按行阶梯上的 5 位档位(--quant q4tp,或用 requant 就地转换) |
3.2 量化布局(正典 = .vmfc:"先量化值,后 scale")
- **
q8_row**(仅限二维[out, in]):[int8 : out·in][f16 : out]—— 每行一个 scale,w = q[o,i]·scale[o],scale[o] = absmax(row_o)/127。 q4tp(仅限二维,in % 32 == 0):[nibbles: rows·gpr·16][行参数: rows × (f16 lo, f16 step)] [codes: rows × ceil(gpr·5/8),5 位 LSB-first,按行对齐],gpr = in/32。 每块 scale 为2^(lo[r] + code·step[r]),因此读取方只需展开该行的 32 级 阶梯一次,之后按表查 scale。nibble 的取值与顺序同q4_tiled,仅 scale 的 表示不同:4.17 bit/weight 对 4.50——f16 scale 曾占 q4t 文件的 11%。lo/step取自该行 log-scale 的精确 min/max,故码值绝不会越界,格式无需 逃逸机制。编码器必须先把lo/step舍入到 f16 再选码,并按重建后的 scale 量化 nibble——否则写入方与读取方会不一致(这正是 q4 编码器必须先舍入 scale 的同一个陷阱)。- **
q4_block**:在展平张量上按 32 分组,零填充;[u8 : ceil(n/32)·16][f16 : ceil(n/32)]。 半字节:元素2k为低位,2k+1为高位;w = (q − 8)·scale,scale = absmax(group)/7。 - 一维张量以及元素数 < 32 的张量始终为
f16(在矩阵最大压缩下保持归一化精度)。 - **
q8_2f**:[int8][f16 row-scale][f16 col-field],w = q·scale[o]·col[i]—— 双场 Madelung 拆分 𝒲×θ,在 vmfcore 中已验证(同尺寸下 +37%;在离群输入通道上恢复了 q8→f16 差距的约 75%)。 vbit(仅限二维,in % 32 == 0;P13 FIG.3):[u8 bits: rows][f16 scales: rows·in/32][bit-packed rows, MSB-first, each row padded to a byte];w = (u − L)·scale[r,g],L = 2^{b−1}−1,位宽 b ∈ {3,4,5,6,8},下限 3(claim 13)。 分配 b_r:在 log2 行幅度上朝张量的平均预算做注水; 对于 MoE 专家,预算在家族内共享(层 × 投影):偏移ā_expert − ā_family等价于在所有专家的行上做联合注水 —— 一个响亮的 专家获得更多位,一个安静的被钉在下限(P15 claim 12;gatetests/moe_vbit.sh)。分配可选地 与一个 B 场取积 —— 在标定时收集的路由器选择频率 (b ∝ log2(A·B),截断 Fisher)。
4. 权重 blob
data_off 是 4096 的倍数(按页对齐的 mmap);其中每个张量
都从 64 字节边界开始(SIMD 加载、缓存行)。张量之间为零
填充。读取器只能通过目录来解释该 blob。
5. 掩码区段
任务掩码 = 在共享权重之上"哪些活跃"的位字段(权重不变 —— VMF 原则:技能选取凝聚态的一个 子集)。
[0 : 4] n_masks : u32
[4 : 8] meta_len : u32
[8 : 8 + meta_len] JSON meta (§5.1)
[…] mask blobs, each aligned to 8 from the section start
一个掩码 blob(尺寸由 arch 推导,无内部头部):
[n_layers × ffn_bytes] FFN bitfields ffn_bytes = ceil(intermediate_size / 8)
[n_layers × head_bytes] head bitfields head_bytes = ceil(num_attention_heads / 8)
[gates_bytes] layer_gates gates_bytes = ceil(num_layers / 8)
[n_layers × expert_bytes] expert bitfields 可选——仅当该掩码的 meta 设置
"has_expert_fields": true;
expert_bytes = ceil(moe.num_experts / 8)
位序为 LSB 优先:神经元 i = 字节 i / 8 的第 i % 8 位;置位
→ 活跃。超出维度的尾部位必须为零(否则
popcount 会看到幻影神经元/头)。
可选的专家区域(增量式:旧读取器从不读 gates 之后的内容,且每个掩码
的 blob_len 是显式的)让任务掩码收窄 MoE 路由:第 l 层行的第
e 位置位 → 专家 e 对该任务可路由;选择只在可路由集合上进行,
路由器 softmax 在其上重新归一化。这是 §11.1 物理专家碎片整理的运行时
可切换孪生——一个携带完整专家集的文件服务多个专才(cortiq moe-mask
写入此类掩码,run --task <名称> 激活;已验证与等价的运行时限制逐
词元一致)。整行为 1 的层不受限制;不带该区域的掩码不做任何收窄。
5.1 掩码 JSON meta
{
"default_task": "general",
"masks": [{
"task_id": 0, "name": "general", "description": null,
"sparsity": 0.62,
"quality": { // null = NOT MEASURED (declaring 1.0 is forbidden)
"metric": "heldout_ppl_ratio", "value": 0.97,
"baseline_dense": 6.10, "n_samples": 512, "dataset_sha256": "…"
},
"parent": null, "priority": "Fallback", "has_hot_pack": false,
"blob_off": 4096, "blob_len": 139328 // relative to section start
}]
}
quality 是一份留出集契约,而非一个声明:没有实测指标的
转换器写入 null;运行时在切换到未测量掩码时会记录警告。
6. 分词器区段
HuggingFace tokenizer.json 的字节,逐字保留。模型
自包含:一个文件 = 一个分发单元。附带文件
仍作为调试回退。
6.1 聊天捆绑(header.tokenizer_config)
是文件 —— 而非运行时二进制 —— 定义了聊天行为。头部 携带一个可选块(增量式演进,无特性位):
"tokenizer_config": {
"chat_template": "<Jinja template from chat_template.jinja or tokenizer_config.json>",
"eos_token_ids": [248044, 248045],
"bos_token_id": null,
"pad_token_id": 248055
}
运行时以 HF 语义渲染模板(trim_blocks、
lstrip_blocks、循环控制、Python 字符串方法),并在
eos_token_ids 中的任一 id 处停止生成。Gate:
tests/chat_template_parity.sh —— 运行时渲染结果与参考
jinja2 逐字节相等。没有该块的文件获得 ChatML 回退。
7. 稀疏索引
一座预计算的"掩码 → 计算跳过"桥梁:逐 (task, layer) 对的 活跃 FFN 量化组(每组 32 个神经元)与头。
诚实的状态:引擎直接从掩码位字段取活跃索引;索引会被 CLI 读取并 显示,但从未用于执行。待弃用:写入器应停止生成它(读取器继续 解析既有文件);只有当"掩码 × 量化 mmap"路径以实测收益落地时才会 复活。
[0 : 4] n_entries : u32
[4 : 8] reserved : u32 (0)
entry (4-aligned):
task_id : u32
layer_idx : u32
n_groups : u32
n_heads : u32
[u16 × n_groups] active FFN-group indices (sorted)
[u8 × n_heads] active head indices (sorted)
zero padding to a multiple of 4
一个组只要包含至少一个活跃掩码位即为活跃。
8. hash64
张量字节的非加密 64 位哈希:在 64 位 LE 字上做 murmur3
fmix64,带位置盐 i·0x9E3779B97F4A7C15,XOR 折叠、
xor len、最终 fmix64。与
vmfcore.hash64(Python)及 vmfcore::hash64(Rust)逐位兼容 ——
.cmf 与 .vmfc 之间共享张量的哈希相符(跨技能文件的
骨干去重是免费的)。
用途:cortiq verify(损坏检测)、去重、缓存键。
8.1 区段哈希
元数据完整性(不仅是张量):
- 信封保留区
[0x70:0x78]= hash64(header JSON),[0x78:0x80]= hash64(directory)。零 = "缺失"(旧文件可通过)。 - 头部 JSON 携带
section_hashes—— masks/vocab/index 的十六进制 hash64(u64 若作为 JSON 数字,超过 2^53 会损失 精度)。信封中的头部哈希传递性地覆盖它们。 - 信封自身(前 0x70 字节)不被哈希:哈希无法 保护自己;损坏的偏移量会被链条下游的边界/哈希捕获。
cortiq verify检查整条链;单个被翻转的头部字节 就是一个错误。
8.2 分离式签名(真实性,可选)
哈希链证明完整性,但不证明作者身份。cortiq sign 写出分离的
<model>.sig —— JSON {alg: "ed25519-sha256", pubkey, sha256, sig},
即对文件 SHA-256 的 Ed25519 签名——容器本身从不被重写,旧工具不受
影响。当 .sig 位于模型旁边时,cortiq verify 自动校验签名;缺失
不算错误。密钥是签名者私存的 32 字节十六进制种子文件。
反特性 —— 格式刻意不具备的东西
- 可计算权重布局 —— v1 的一号 bug 类别(写入器与读取器 各自"计算"布局并发生分歧)。
- 静默回退 —— v1 会把任何垃圾文件解释为"一个 27B 模型";v2 必须失败。
- 用 JSON 存位数据 —— v1 掩码用 JSON 存储会膨胀 3–4 倍。
- 声明字段 —— 默认的
quality_score: 1.0、面积律 "容量"、动力学中的 Born 乘子:隐喻在被测量之前 不会成为格式字段。
9. 技能 —— 一个文件中的集群(Patent 15,claims 2/12/15)
一个共享骨干 + K 条逐技能记录;没有任何记录存储完整 模型。存储量按 |backbone| + Σ|deltas| 伸缩。
替换张量是命名为
skill.{skill_id}.{name_of_replaced_tensor} 的普通目录条目,例如
skill.sql.model.layers.3.mlp.gate_proj.weight。被替换张量的完整逻辑形状
(full-shape —— 非低秩、非差异列表、非
掩码),可采用 §3 的任意编码。逐技能增量索引(claim 2)由
目录物化:一次前缀过滤得到 技能 →
字节偏移;惰性分页 = mmap 精确访问那些偏移
(claim 12)。
注册表 —— 头部 JSON,增量式:
"skills": [{
"id": "sql",
"name": "SQL assistant",
"layers": [3, 4, 5],
"selection": {"metric": "mse", "phi_layer": 20,
"mean": "<f16 base64>", "basis": "<f16 base64>"},
"input_mask_task": null,
"quality": {"metric": "ppl", "backbone": 21.4, "overlaid": 17.9,
"dataset_sha256": "…"}
}]
selection 保存用于 recon-argmin 路由的仿射子空间参数
(E = ‖r − BBᵀr‖²/‖φ‖²,选择 E 最小的技能);
文件对于选择是自足的。quality 是诚实的 claim-16
契约(留出数据上的叠加态 vs 骨干)。
执行语义(claims 1/3/18):张量来源间接寻址 —— 对于
每个张量,运行时读取要么骨干条目,要么存在时的
skill.{active}.{name};是替换而非相加,从不组装
完整的逐技能模型(所有张量都是指向
同一 mmap 的指针)。软叠加(claim 14):混合工作张量
Σwᵢ·Tᵢ,wᵢ = softmax(−E/T)。
仅追加式增长(claim 11):添加一个技能 = 在文件尾部追加新
张量 + 在尾部重新发出 目录/头部/索引 + 就地
更新信封偏移量(偏移 0 固定)。已写入张量的字节与
偏移量永不改变;旧的 dir/header 字节
成为死区段尾(兼容:读取器只通过
信封导航)。压实(converter/cmf_compact.py)= 一次普通重写。
9.1 独立技能文件(SKILL_FILE,位 6)
技能也可以脱离基座旅行:一个 .cmf,其张量集只包含烘焙改变的部分
(加上掩码目录),并通过注册表记录中的身份键绑定到它所裁自的基座:
"skills": [{
"id": "gfx-html",
"layers": [0, 1, "...", 21],
"base_dir_hash": "9f22593eb458bc6f",
"base_arch": "nanbeige",
"task": "specialist",
"provenance": {"corpus": "…", "tensors": 30}
}]
base_dir_hash—— 基座文件张量目录字节的 hexhash64(信封在[0x78]携带的同一值)。技能是针对精确字节的增量,而非针对架构: 当基座目录哈希不同,apply必须拒绝(显式--force可覆盖; 其结果超出规范)。base_arch、task、provenance—— 信息键:人工校验、激活的掩码 任务、来源。
任何带 base_dir_hash 的记录都会升起位 6:旧读取器大声拒绝,知道
该位的运行时拒绝运行它(部分张量集不是模型),并指向
cortiq skill apply <base> <skill> -o out.cmf —— 验证密钥、把张量与
掩码叠加到基座上、写出完整文件(与技能裁出时的专家逐字节等价)。
生命周期:skill bake(专家)→ skill export --base(增量 + 密钥)→
发布小文件 → 在任意基座副本上 skill apply。
状态:完全实现并把关(容器 + 间接寻址、 生产配方、recon-argmin 路由、仅追加 + 压实、 软混合);claim 16 由测量满足(运行时任务 PPL −24.9%)。
10. 分片 —— 一个模型分为 N 个文件
命名:{base}-{no:05}-of-{count:05}.cmf(在精神上与
safetensors 兼容)。用户可打开任意名称;运行时归一化到分片 1
并按模式拾取兄弟文件。
每个分片都是一个独立的有效 .cmf:完整信封、头部 JSON、
一份属于自己张量的目录、自己的数据 blob、自己的哈希
(section_hashes + 逐张量)。cortiq verify 可在没有兄弟文件的情况下
对任意单个分片工作。
每个分片的头部携带:
"shard": { "no": 1, "count": 5 }
没有该块 = 一个普通的单文件(向后兼容:旧读取器把 分片 1 视为一个有效但不完整的模型,并在缺失张量处诚实地失败)。
内容分布:张量按规范顺序贪婪地拆分
(--shard-max-gb 阈值,粗略的 f32 尺寸);masks/vocab/稀疏
索引区段、tokenizer_config(聊天捆绑)以及 skills
注册表仅存在于分片 1 中 —— 其余分片的这些区段为空,且
tokenizer_config: null。技能张量(skill.{id}.*)作为
普通目录条目分布 —— 分片 1 的注册表通过合并后的目录按名称
引用它们。
加载(CmfModel::open_sharded):打开分片 1 → mmap 所有兄弟文件
→ 合并目录(每个条目记住其分片索引 —— 一个运行时
字段,绝不写入磁盘)→ 运行时随后如同处理单个
文件一般工作。错误:直接打开一个非首分片、缺失一个兄弟文件、
count 不匹配。
Gate(Qwen3.5-0.8B q8_2f,5 个分片 ≤ 0.6 GB):分片化 PPL == 未分片化,
在同一二进制上逐字节相等;verify 在每个单独分片上皆为绿。
11. 碎片整理——物理剪枝(USPTO App. 19/452,464,claims 9/10 —— PATENTS.md)
掩码(§5)是虚拟稀疏:被剪掉的神经元只是被标记,仍完整存储(所有 任务共享一个骨干——在承诺单一任务之前无法物理切除)。碎片整理把虚拟 稀疏变成物理压缩:死 FFN 神经元从文件中删除——既不存储也不计算。
表示——无新特性位,向后兼容。 物理剪枝只通过目录中更小的张量形状
表达(§3"无可计算布局";目录是形状的唯一权威)。运行时从张量形状
(gate_proj.rows())推导 FFN 尺寸,而非 arch.intermediate_size,
因此整理后的文件就是一个普通的更小稠密模型,现有读取器无需修改即可
加载。整理后的文件没有掩码节(剪枝后掩码即恒等)。
arch.intermediate_size 变为名义值(= 各层最大值);真实尺寸在每个
张量里——且每层收缩到自己的存活神经元数。
强制不变量: 每层三元组 gate_proj.rows() == up_proj.rows() == down_proj.cols() == inter'ₗ 且 down_proj.rows() == hidden_size;
神经元轴:gate/up 为行、down 为列;量化组 32:inter' 非 32 倍数
时 down_proj 写为 q8_2f(转换器自动降级);这不是字节截断——
反量化 → 收集存活神经元 → 在更小形状上重量化,张量哈希重新计算;
hidden_size、嵌入、lm_head 与归一化权重不动。
一个任务,一个独立文件。 碎片整理是破坏性的:一个 .cmf 只烘焙
一个任务。多任务服务仍走掩码(§5)或技能(§9)。溯源写在
provenance.defrag 中(诚实契约)。
覆盖范围: 本节为稠密 FFN 神经元;MoE 专家见 §11.1。注意力头 剪枝不在范围内。
11.1 MoE 专家碎片整理(cortiq moe-defrag)
§11 的 MoE 孪生,由路由 B 场而非神经元掩码驱动:专家使用高度依赖
任务(在 34.7B 代码模型上实测:代码与散文的 top-64 专家集合 Jaccard
仅 0.25),因此单任务文件可以丢弃该任务从不路由到的专家。从
CMF_MOE_STATS 转储(代表性任务运行的逐层专家选择计数)出发,每层
保留达到 --cover 路由质量分数的最小 top 专家集,丢弃其余。
表示——同样的哲学,无特性位。
- 保留的专家重新编号为连续的逐层前缀
mlp.experts.0 … mlp.experts.{k−1},保持相对顺序;读取器按张量存在性枚举一层 的专家,上限为arch.moe.num_experts(变为名义值 = 原始数量)—— 与 §11 对intermediate_size的规则互为镜像。 - 路由器的行按同一顺序收集:
mlp.gate.weight变为[kept_l, hidden],且router.rows() ==(存在的专家条目数)是加载期不变量。top_k收缩到逐层专家数。 - 选择语义不变(§2.2):softmax 在保留集合上重新归一化。同一限制可
在运行时应用而无需重写文件(
CMF_MOE_MASK=<stats.json>+CMF_MOE_MASK_COVER)——两者在数学上相等,据此在物理切除前用 困惑度为 cover 水平把关。 - 专家载荷逐字节复制(无需重量化——专家轴切的是整张量而非量化组), 幸存权重与源逐字节相同,重写从源 mmap 流式进行。
实测参考(KAT-Coder 34.7B-A3B,代码校准,cover 0.95):19.6 → 12.7 GB(−35%),保留集代码困惑度 +2.8%;在 24 GB 内存机器上——完整模型 需要换页——解码 ×1.8、prefill ×3.3。
任务外质量按设计下降;与 §11 一样,一个整理后的文件只烘焙一个任务。
12. 流水线容器——单文件文生图
同一套信封/目录/数据块机制承载非 LLM 流水线。区别只有 arch_name
标签和张量名的命名空间;没有新节、没有特性位(不执行流水线的读取器
仍可验证与检视文件)。
当前实例——arch_name: "lumina2-image"(Lumina-Image 2.0,
cortiq imagine-pack / cortiq imagine):一个文件装下整个文生图栈。
- 命名空间:
te.*——文本编码器 Transformer(Gemma-2 类 LLM; 头部的arch块描述的正是该组件,通用工具因此能读到有意义的 维度)、dit.*——Next-DiT 去噪器、vae.*——VAE 解码器。各组件的 config JSON 以{prefix}.config_jsonu8 张量随行——文件自足。 - 量化:一如既往逐张量(§3 目录即真相)——通常 te/dit 矩阵为 q4t/q8,VAE 卷积与归一化为 f16。
- 分词器节(§6)携带文本编码器的分词器;
provenance.pipeline+provenance.components记录配方。
相关:COMPARISON.md(CMF 与其他模型格式的对比)、
项目 README(概览与快速上手)、
python/cmf_reader.py(独立读取器:标准库 + numpy,读取所有
dtype、分片、技能、verify)。