跳转到内容

训练成本模型

训练一个 70B 模型要多少钱?这个问题有一个可以精确计算的答案。本章给一套完整的成本模型:从 FLOPs 到 GPU 时到美元,每一层的换算都透明可查——成本模型是"要不要训练"“怎么训练"的决策基础。

训练成本的第一层:训练的 FLOPs 由 token 数与参数量决定(Chinchilla 定律的工程形式):

总 FLOPs≈6N×D(N 参数量,D 训练 token 数)\text{总 FLOPs} \approx 6N \times D \quad \text{(N 参数量,D 训练 token 数)}

几个真实规模:

训练参数 NToken D总 FLOPs
7B 模型7×10⁹1×10¹²4.2×10²²
70B 模型7×10¹⁰2×10¹²8.4×10²³
Llama 3 405B(公开)4×10¹¹1.5×10¹³3.8×10²⁵

第二层:GPU 时 = 总 FLOPs ÷(峰值算力 × MFU):

GPU 时=6ND峰值算力×MFU\text{GPU 时} = \frac{6ND}{\text{峰值算力} \times \text{MFU}}

以 H100(989 TFLOPS BF16)训练 70B/2T token:

  • MFU 40%(万卡真实值):8.4×1023989×1012×0.4≈2.1×109\frac{8.4 \times 10^{23}}{989 \times 10^{12} \times 0.4} \approx 2.1 \times 10^9 GPU·s ≈ 59 万 GPU·小时
  • MFU 55%(优化良好):≈ 43 万 GPU·小时

MFU 从 40% 到 55% = 16 万 GPU 时的差距——按 $2-3/GPU·时算,就是 40 万美元级的差距(见 MFU)。

第三层:每 GPU 时的成本。分两种口径:

自有集群(成本口径,见多租户):

成本项每 GPU·时
折旧(3 年摊,$30000/卡)~$1.14
电力(0.7 kW × PUE 1.2 × $0.08/kWh)~$0.07
网络/存储/机房/运维分摊~$0.5–1
合计~$2/GPU·时

云租用(价格口径):H100 按需 $2.5–4/GPU·时(竞价/长期更便宜),含云厂商利润与余量。

70B/2T 的训练成本(MFU 40%):

口径GPU 时成本
自有集群59 万~120 万美元
云按需59 万~180–240 万美元

完整的成本模型(叠加真实损耗)

Section titled “完整的成本模型(叠加真实损耗)”

纸面成本之外,真实的训练要叠加:

损耗项系数说明
故障恢复×1.05–1.1中断与丢失进度(见容错)
检查点×1.02–1.05写入停顿
实验与调参×1.5–3最容易被忽略:正式训练前的实验是 1–3 倍的额外成本
重跑(数据/bug)×1.1–1.5现实风险

总账:70B/2T 的完整训练项目 = 纸面 120 万 × 2–4 ≈ 250–500 万美元。Llama 3 405B 级别(3.8×10²⁵ FLOPs):纸面 GPU 时 ~2700 万时,成本 5000 万–1 亿美元级(Meta 公开的 405B 训练成本口径)。

一、决策:训练一个新模型值不值——预估成本 vs 预期收益(业务价值)。

二、配置优化:成本模型反推配置决策——MFU 提升 10% = 免费 10% 算力(40 万美元级);MFU 是最便宜的"省钱"。

三、实验策略:缩放实验(小模型上验证配方)的成本 vs 直接大模型试错——缩放定律实验(见Scaling Laws)是成本模型的直接应用:小模型 1/100 的成本,预测大模型的效果。

成本的终点是单位经济学:每 token 的训练成本:

每 token 成本=总成本token 数=6N×单价峰值×MFU\text{每 token 成本} = \frac{\text{总成本}}{\text{token 数}} = \frac{6N \times \text{单价}}{\text{峰值} \times \text{MFU}}

70B 模型(自有集群、MFU 40%):120 万美元 ÷ 2T token ≈ $0.6/百万训练 token。这个数字与推理成本(见下一章)一起构成模型的经济模型。

  • 总 FLOPs ≈ 6ND(参数 × token);GPU 时 = 6ND ÷(峰值 × MFU);自有集群 H100 ~$2/GPU·时。
  • MFU 是最便宜的省钱:40% → 55% = 70B/2T 省 16 万 GPU 时(40 万美元级)。
  • 真实成本要叠加:故障恢复、检查点、实验与调参(×1.5–3,最容易被忽略)、重跑。
  • 70B/2T 完整项目 250–500 万美元;Llama 3 405B 级 5000 万–1 亿。
  • 每 token 成本(~$0.6/百万 token,70B)与推理成本构成单位经济学。
  • 缩放实验是小成本预测大效果的杠杆(成本模型的直接应用)。