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4955 字
14 分钟
MiniMax-M1:53.5 万炼推理
2026-08-01

MiniMax-M1 论文解读:百万上下文里放开想,RL 只花 53.5 万美元#

论文:MiniMax-M1: Scaling Test-Time Compute Efficiently with Lightning Attention 作者:MiniMax 2025 年 6 月 17 日发布,全球首个开源的大规模混合注意力(MoE)推理模型。DeepSeek-R1 证明”大规模 RL 出奇迹”之后,这是 MiniMax 交出的答卷,也是 M 系列的起点。卖点一句话:用 Lightning Attention 把超长思考、百万上下文的算力账单打下来,再用新算法 CISPO 把 RL 训练效率再提一倍——512 块 H800 训三周,租金约 53.5 万美元。


一、引言:大家都在加长思考,但注意力先撑不住了#

R1 之后的行业共识很统一:想让模型更强,就让它”想得更久”。OpenAI o1、DeepSeek-R1 靠大规模强化学习不断拉长推理长度,performance 一路涨——这被归功于一个新维度,test-time compute(测试时算力):生成阶段砸进去的 FLOPs 越多,效果越好,难题上尤其明显。

但传统 Transformer 有个绕不过去的拦路虎:softmax attention 的计算复杂度是序列长度的平方(O(N²))。思考长度一拉长,注意力这块的算力和延迟就暴涨。这不光让推理变贵,更要命的是卡住了 RL——RL 训练里大头就是不停生成超长 rollout,注意力越贵,RL 越烧不起。

之前不是没人想办法:稀疏 attention、线性 attention、状态空间模型(Mamba 这类)、线性 RNN……但论文直言,这些方案几乎没在大规模推理模型上被真正验证过,目前能打的大推理模型清一色还是传统注意力。唯一的例外是腾讯 Hunyuan-T1(用 Mamba),但没开源、细节极少。

MiniMax 要做的,就是造一个既开源、又能高效堆 test-time compute、还能跟最先进推理模型掰手腕的大模型。这就是 MiniMax-M1:混合 MoE 架构 + Lightning Attention,基于自家 MiniMax-Text-01 底座(456B 总参、每 token 激活 45.9B、32 个专家)。原生支持 100 万 token 上下文——是 DeepSeek-R1 的 8 倍;生成 100K token 时只花 R1 约 25% 的 FLOPs。再用大规模 RL 从数学一路训到沙箱里的真实软件工程,最终交出 M1-40k 和 M1-80k 两个思考预算版本。

二、Lightning Attention:把”长思考”的算力账单打下来#

先说清楚 softmax attention 为什么贵。标准注意力里,每生成一个新 token,都要回头跟前面所有 token 算一遍相关性。这就像每进一个新人,都得跟屋里所有人逐一握手——人越多,握手次数按平方涨,KV cache 也跟着越堆越大。线性注意力换了个打法:不再逐个握手,而是维护一个固定大小的”状态笔记”,每来一个新 token 只更新、读取这份笔记,单 token 开销近似常数,总复杂度降到近似线性——softmax 是全场互相加微信,线性注意力是只维护一张公共通讯录,人再多查表成本也不涨。

Lightning Attention 就是这种线性注意力的一种 I/O-aware(感知访存)实现——不光理论上 FLOPs 低,还真把显存读写(HBM/SRAM 之间的搬运)压下来,让”理论便宜”变成”实际快”。

MiniMax-M1 用的是混合架构:每 7 个带 Lightning Attention 的 transnormer block 后面,接 1 个 softmax attention block。纯线性注意力在精确长程检索上会吃亏(笔记毕竟是有损压缩),所以每隔几层掺一层全注意力兜底——大部分计算走便宜的线性通道,关键位置保留精确检索能力,鱼和熊掌兼得。

账算下来很直观。跟 DeepSeek-R1 比:

  • 生成长度 64K token 时,M1 只花不到 50% 的 FLOPs
  • 生成长度 100K token 时,只花约 25% 的 FLOPs

思考越长,省得越多。这个优势在 RL 里被放大——rollout 生成恰恰是 RL 的主要瓶颈,注意力便宜了,RL 自然就便宜了。再叠加原生 100 万上下文,M1 特别适合那种”输入很长、还得放开了想”的真实任务。

三、RL 的地基:继续预训练 + SFT 冷启动#

RL 不是凭空上的。MiniMax 先在 MiniMax-Text-01 上做继续预训练,喂了额外 7.5T token:重新打磨网页和 PDF 解析、提高数学和代码数据的召回,重点抽天然的 QA 对、坚决不用合成数据;把 STEM、代码、书籍、推理相关数据的占比提到 70%。训练配方上先以 8e-5 恒定学习率跑 2.5T token,再衰减到 8e-6 跑 5T。长上下文扩展也有个坑:混合 Lightning 架构收敛复杂度高,训练长度拉太猛会突然梯度爆炸——作者归因于浅层参数跟不上深层变化(浅层衰减率不同、更关注局部信息),解法是分 4 个阶段平滑地把上下文从 32K 一路扩到 1M。

然后是 SFT 冷启动:精选带长 CoT 的样本,把”反思式思维链”这类行为先注入模型,覆盖数学、代码、STEM、写作、问答、多轮对话,其中数学 + 代码约占 60%。目的是给后面的 RL 一个又稳又强的起点。

四、CISPO:不裁 token,裁权重#

RL 算法是这篇的另一半核心。先从背景讲起:

PPO 用一个重要性采样权重 ρ = π(θ)/π(old) 来修正 off-policy 的分布偏移,然后用 clip 把 ρ 限制在 [1−ε, 1+ε] 内,取 min(ρ·A, clip(ρ)·A)GRPO 干脆去掉 critic,advantage 直接用”组内相对奖励”算(同一道题采 G 个回答,自己的奖励减去组均值再除以组标准差),但 token 级的 clip 机制照旧。

问题就出在这个 token 级裁剪上。MiniMax 在混合架构上跑 zero-RL 时发现,GRPO 压不住、带不动长 CoT。消融下来,罪魁是那个 clip:

像 “Wait""However""Recheck""Aha” 这类反思词,是推理路径上的”岔路口”,本身就罕见、base 模型给的概率很低。策略一更新,这些 token 的 ρ 很容易蹿得很高,结果在第一次 on-policy 更新后就被 clip 出局,之后的 off-policy 梯度里彻底没份了。而 MiniMax 每批生成要做多达 16 轮 off-policy 更新,损失被放大。这些低概率 token 恰恰是稳住熵、支撑可扩展 RL 的关键。DAPO 想把上限 clip 调高来补救,但在 16 轮 off-policy 的设定下收效甚微。

CISPO(Clipped IS-weight Policy Optimization) 的解法很巧:不裁 token 的更新,改裁重要性采样权重本身。回到 REINFORCE 目标,把 ρ 先 clip 到 [1−ε_low, 1+ε_high],再对它做 stop-gradient,当成一个固定系数乘到 A·log π 上:

  • PPO/GRPO:clip 的是 token 更新本身 → 越界的 token 梯度被整个清零
  • CISPO:clip 的是权重系数(且截断梯度)→ 每个 token 都保留梯度,只是振幅被钳住

打个比方:PPO 是”谁嗓门超标就直接禁言”,CISPO 是”嗓门大的把音量调小,但让人家继续说”。这样所有 token(尤其是长回答里的反思 token)都持续贡献梯度,熵稳得住、探索不掉线。CISPO 没有 KL 惩罚项,沿用 DAPO 的 dynamic sampling 和长度惩罚;ε_low 设成很大值(等于不设下限),只调 ε_high。

效果在受控实验里很干净:拿 Qwen2.5-32B-base 做 zero-RL、AIME 2024 当标尺,CISPO 相同步数下全面超过 GRPO 和 DAPO,而且只用一半训练步数就追平 DAPO——等于 2 倍加速

五、混合架构跑大规模 RL:三个坑和三个填法#

混合注意力天生利于 RL 扩展,但 MiniMax 是头一个在这架构上真刀真枪大规模上 RL 的,踩了不少独家的坑:

坑一:训练和推理的数值精度对不上。 RL 对数值精度极敏感。作者发现 rollout token 在训练态和推理态算出来的概率明显不一致,直接卡住了奖励上涨。逐层排查后锁定元凶:输出层 LM head 上有大幅值激活。解法是把 LM head 提到 FP32 精度,两条理论上应完全一致的概率被重新对齐,相关性从约 0.987 拉到 0.997,奖励才恢复正常增长。这个问题在带 softmax 的小型稠密模型上根本不出现——是混合架构独有的。

坑二:优化器超参极其敏感。 M1 训练里梯度量级跨度极大,从 1e-18 到 1e-5,大部分还小于 1e-14,相邻迭代间梯度相关性又弱。用 VeRL 默认的 AdamW(β=(0.9, 0.999)、eps=1e-8)会不收敛。最终改成 β1=0.9、β2=0.95、eps=1e-15。

坑三:重复死循环。 复杂 prompt 会诱发又长又重复的病态回答,梯度巨大、威胁稳定。简单字符串匹配抓不住花样百出的重复模式,作者改用概率信号:模型一旦陷入重复循环,每个 token 的概率会飙高。于是定了条规则——连续 3000 个 token 每个概率都高于 0.99 就提前截断,既防失稳又顺带提了吞吐。

六、数据、奖励与课程:可验证和不可验证一把抓#

RL 数据分两大类,配一套课程(curriculum)糅在一起。

可验证问题(规则奖励 + 格式奖励):

  • 数学:数十万道竞赛级题清洗去重、与 SFT 严格隔离防泄漏,再用强模型算 pass@10,只保留通过率严格在 0~0.9 之间的题,最后留约 5 万道——太简单和太偏的都不要。
  • 逻辑:用自研 SynLogic 框架合成 41 类逻辑任务(密码、数独等),约 5.3 万条,并用难度上下界保证”有挑战但学得动”。
  • 竞赛编程:3 万题,缺测试用例的就让模型补全,同样按通过率筛。
  • 软件工程:借鉴 SWE-bench,从公开 GitHub 仓库构造真实 issue/PR,搭容器化沙箱真正跑代码——测试全过给正奖励,编译错、运行挂、测试回归给零或负奖励,用执行结果当硬信号。

不可验证问题(GenRM 生成式奖励模型): 2.5 万条通用样本。有标准答案的(如 STEM)用 GenRM 按五档评分;没标准答案的(写作、指令遵循)用成对比较,给 −1/0/1,参考答案靠”瑞士轮”打分选优。这里有个大坑:GenRM 偏爱长回答,会诱导模型刷长度、reward hacking。离线治理不够,MiniMax 干脆在 RL 训练中在线持续监控长度作弊,一发现就重新校准 GenRM,再叠加奖励塑形、value clipping、归一化。

课程与扩预算:先用纯规则奖励的推理任务打底,再逐步混入通用任务——既保住数学代码这些可验证硬技能,又长出通用能力,避免灾难性遗忘。第一轮 RL 输出上限 40K(得 M1-40k),随后扩到 80K(得 M1-80k),扩窗用阶梯式:40K→48K→56K→64K→72K→80K,每步看困惑度收敛、输出长度 99 分位是否逼近窗口上限再进档。期间还遇到”pattern collapse”——负样本长度涨得比正样本快,尾段积累过多负梯度,导致后段文本崩坏;用重复检测早停、样本级 loss + token 级归一化、调低梯度裁剪阈值等三招按住。

七、评估:代码、工具、长文本三线开花#

评测统一用 temperature 1.0、top-p 0.95。先看结论:M1 整体追平甚至超过 DeepSeek-R1、Qwen3-235B 这些强开源模型,强项集中在复杂软件工程、工具调用、长上下文;数学竞赛上略逊于最新的 R1-0528。

  • 数学:M1-80k AIME 2024 86.0,开源第二,仅次于 R1-0528(91.4),也压过 Qwen3-235B(85.7);AIME 2025 76.9、MATH-500 96.8。
  • 代码:LiveCodeBench 65.0(与 Qwen3 打平)、FullStackBench 68.3(超 Qwen3)。
  • 软件工程:SWE-bench Verified 56.0(40k 也有 55.6),略低于 R1-0528 的 57.6,但大幅甩开其它开源模型——这正是沙箱执行式 RL 换来的。
  • 长上下文:OpenAI-MRCR(128k) 73.4,超过 o3(56.5)和 R1(35.8);1M 档位 56.2,是唯一能跑满 100 万的开源模型,与 Gemini 2.5 Pro 同档。整体长文本全球第二,仅以微弱差距次于 Gemini 2.5 Pro。
  • 工具调用:TAU-bench 62.8%(图 1,airline 62.0 / retail 63.5),超过 Gemini 2.5 Pro,也压过所有开源模型。

短板也写得很坦白:GPQA Diamond 70.0、HLE 8.4、SimpleQA 18.5——知识密度和事实性上落后 R1-0528(GPQA 81.0、SimpleQA 27.8)和 Gemini;数学竞赛整体也不及 R1-0528。

RL scaling 的收益有曲线为证(图 4):训练过程中回答长度持续上涨,AIME 和 LiveCodeBench 的平均响应超 2 万 token,AIME 2024 准确率从 68% 一路涨到 80%——“想得更久 = 更强”在 M1 上成立,而且它想得起。


收尾:我的一点看法#

读完 M1,我最想先聊的是 CISPO 这个选择。它和 GRPO/DAPO 的分歧其实是个很本质的取舍:该不该把”越界”的 token 直接踢出梯度。GRPO 继承 PPO 的 trust region,clip token 更新;DAPO 只是把上限放宽。MiniMax 却退一步回到 REINFORCE,clip 的是重要性采样权重本身,还截断梯度——结果是所有 token 都保留梯度、熵稳得住。这跟 R1 的哲学正好能对照着看:R1 赌的是”奖励够干净、少干预”,M1 赌的是”梯度别丢、让反思词活下来”。两者都在减少不必要的约束,只是下手的位置不同。CISPO 的 2 倍收敛加速,本质是把 RL 最贵的 rollout 复用率提上去了。

第二个让我记住的是那笔 53.5 万美元。512 块 H800、三周,跑完一个 456B 模型的完整 RL——这数字本身在顶级推理模型里算不上天文,但它把”混合注意力 + CISPO = 更省的 RL”这个命题落了地。省的不只是推理账单,更是 RL 训练账单,而后者才是 reasoning 时代真正的大头。换句话说,Lightning Attention 不光是给用户的福利,也是 MiniMax 给自己把迭代成本打了下来。

当然冷水也要泼。M1 的强项很”务实”——软件工程、工具调用、长上下文,这些都是能搭沙箱、能上执行奖励、可验证的领域;一到吃知识密度的 GPQA、HLE、SimpleQA,和数学竞赛,就被 R1-0528 和 Gemini 拉开。这说明它赢在”会干活、能落地”,而非”更博学”。另外混合注意力的数值精度坑、优化器敏感性,也提醒后来者:新架构上 RL 不是拿来就能用,工程债得自己一点点还。

放在 R1 之后的时间线上看,M1 的意义更像一次”架构押注”:当所有人都默认用传统注意力堆思考长度时,MiniMax 赌线性/混合注意力能把 test-time compute 的成本曲线压下来。从结果看它赌对了长上下文和 agent 场景。M 系列从这里起步,后面能不能把知识密度这块短板补上,是我最期待的事。


附:核心数据速查#

模型规格

项目数值
底座MiniMax-Text-01
总参数 / 激活参数456B / 45.9B
专家数32
注意力混合:每 7 个 Lightning Attention block + 1 个 softmax attention block
原生上下文100 万 token(DeepSeek-R1 的 8 倍)
版本M1-40k / M1-80k(思考预算)
100K 生成 FLOPs约为 DeepSeek-R1 的 25%(64K 时 <50%)

RL 配置

项目数值
RL 算法CISPO(裁 IS 权重不裁 token,无 KL,含 dynamic sampling + 长度惩罚)
算力512 块 H800,约 3 周
租赁成本约 $534,700(≈53.5 万美元)
off-policy 轮数每批生成最多 16 轮
精度修复LM head 升 FP32,概率相关性 0.987→0.997
优化器AdamW,β1=0.9、β2=0.95、eps=1e-15
重复截断连续 3000 token 概率均 >0.99 即停
继续预训练7.5T token,STEM/代码/书/推理占比 70%

RL 数据构成

  • 数学约 5 万道(pass@10 ∈ (0, 0.9))、逻辑约 5.3 万条(SynLogic,41 任务)、竞赛编程 3 万题,均规则奖励;软件工程数千条用沙箱执行奖励
  • 通用 2.5 万条用 GenRM 奖励(有答案五档评分 / 无答案成对 −1/0/1)

关键 benchmark(M1-80k 对主要对手)

BenchmarkM1-80kM1-40kDS-R1-0528Qwen3-235BGemini 2.5 ProOpenAI o3
AIME 202486.083.391.485.792.091.6
MATH-50096.896.098.096.298.898.1
LiveCodeBench65.062.373.165.977.175.8
SWE-bench Verified56.055.657.634.467.269.1
OpenAI-MRCR (128k)73.476.151.527.776.856.5
OpenAI-MRCR (1M)56.258.658.8
TAU-bench (airline)62.060.053.534.750.052.0
TAU-bench (retail)63.567.863.958.667.073.9
GPQA Diamond70.069.281.071.186.483.3
SimpleQA18.517.927.811.054.049.4

关键概念清单

  • test-time compute = 测试时算力(生成阶段多花 FLOPs 换性能)
  • LRM = Large Reasoning Model,大推理模型
  • Lightning Attention = I/O-aware 的线性注意力实现
  • 混合注意力 = 每 7 个线性注意力 block 掺 1 个 softmax attention block
  • CISPO = Clipped IS-weight Policy Optimization(裁 IS 权重而非 token 更新,截断梯度当固定系数)
  • PPO = Proximal Policy Optimization;GRPO = Group Relative Policy Optimization(去 critic,组内相对 advantage);DAPO = GRPO 变体(dynamic sampling、clip-higher、长度惩罚)
  • importance sampling weight ρ = π(θ)/π(old),修正 off-policy 分布偏移
  • zero-RL = 直接从 base 模型做 RL(对照实验设定)
  • GenRM = Generative Reward Model,生成式奖励模型
  • reward hacking = 奖励作弊(如刷长度骗 GenRM)
  • SynLogic = MiniMax 的逻辑数据合成框架(41 类任务)
  • curriculum = 课程学习(先规则奖励推理、再混入通用任务)
  • pattern collapse = 模式崩坏(负样本变长导致尾段文本退化)
  • SWE-bench Verified / TAU-bench / OpenAI-MRCR / LongBench-v2 = 软件工程 / 工具调用 / 长上下文基准
  • AIME / GPQA / HLE / SimpleQA = 竞赛数学 / 研究生级科学问答 / 高难知识 / 事实性基准
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MiniMax-M1:53.5 万炼推理
https://mizuki-eaf.pages.dev/posts/minimax/minimax-m1535-万炼推理/
作者
无名之子
发布于
2026-08-01
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0

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