小米公开MiMo-V3核心架构HySparse2

发布时间:2026-09-24 19:10

  小米 MiMo 今天公布面向 MiMoV3 的核心架构 HySparse2,瞄准下一代长上下文 Agent。新架构旨在让模型以更低成本处理网页、文件、代码和工具调用记录,并从不断增长的任务历史中更准确地检索关键信息。

  从 Xiaomi MiMo-V2 系列开始,我们持续探索模型能力与计算效率的共同提升。MiMo-V2 系列采用的 Hybrid SWA 混合注意力架构,将全注意力与滑动窗口注意力结合,在保持模型效果的同时,让训练和推理更加高效。

  过去半年,我们持续推进强化学习技术的探索与试验,将积累的训练经验应用于近期发布的 MiMo-V2.6 系列,推动模型能力显著提升。在持续推进 V2 系列的同时,面向 MiMo-V3 的新一代架构研究也一直在进行。此前公开的 HySparse,正是这条探索路线上的第一步。

  今天,我们公开 MiMo-V3 的核心架构 HySparse2。在 HySparse 的基础上,它进一步升级了 KV 共享与稀疏选择机制,让模型更高效更精准地处理长上下文。

  一次简短的工具调用,可能带回一整页网页、一份文件,或长长的执行日志。Agent 每向前一步,都要处理新的输入;随着任务推进,还要从不断增长的历史中,找准下一步需要的信息。

  模型会把已读内容的表示保存在 KV Cache 中,供后续生成使用。读入新增内容并建立这些缓存的过程,称为 Prefill。在多轮 Agent 任务中,每次工具返回新信息,都需要再次处理新增输入。因此,新架构需要同时满足三个要求。

  第一代 HySparse 已经迈出了一步。它用少量 Full Attention 层提供 KV Cache 和重要位置的选择结果,让后续 Sparse Attention 层直接复用,从而降低注意力计算与缓存开销。但在 HySparse 架构中,Prefill 仍然需要执行所有层;面对多轮、长距离的信息检索,块级选择也有进一步提升精度的空间。HySparse2 围绕这些问题,引入了两级 KV 共享、token 级稀疏选择,以及统一的局部信息访问方式。

  后半部分的每个 Full Attention 层,都从前半部分对应 Full Attention 层的输入隐藏状态中,生成自己的 KV Cache。每个目标层保留独立的 K/V 投影,因此即使使用同一份源隐藏状态,也可以构建不同的 KV。

  这样,后半部分 Full Attention 层的 KV 就不必等到输入逐层经过它们后才能得到。生成这些缓存所需的信息,在前半部分就已经具备。

  这保留了 HySparse 的核心设计:少量全注意力层提供全局信息与选择结果,多层稀疏注意力高效使用这些信息,无需额外训练一个独立的选择器。

  第一代 HySparse 采用块级稀疏选择。在长上下文中,为了选中一个重要 token,模型往往也会把它周围的一整块内容纳入计算。Agent 所需的线索可能分散在不同轮次的对话、工具结果和代码片段中。HySparse2 改为 token 级选择,让同样的注意力预算可以更精细地分配到这些位置。在相同全局 token 预算下,Token 级选择在 RULER-v2、多轮检索 MRCR-v2 和图推理 GraphWalks 上均获得提升,验证了更细粒度选择对这类任务的价值。

  全局检索之外,模型仍然需要稳定地看到最近的上下文。HySparse2 会强制选中最近的 128 个 token,再从窗口外选择 1,024 个全局 token。两部分共同读取 Full Attention 层提供的共享 KV Cache。

  因此,稀疏层不再需要单独的 SWA 分支和局部 KV Cache。HySparse 中由独立分支承担的局部信息访问,在 HySparse2 中被合并到同一次稀疏注意力计算里。

  这也解除了一项关键依赖:独立 SWA 分支的缓存原本来自该层自己的隐藏状态,构建它需要继续执行后半部分 Cross-Decoder 的计算。合并后,局部与全局信息都能使用在 Self-Decoder 阶段就已准备好的 KV。

  局部信息仍然重要。HySparse2 的消融实验显示,强制局部窗口在多项长文任务上保持竞争力,部分指标也存在取舍;这一设计同时省去了独立 SWA 分支的投影参数与 KV Cache 开销,为 Prefill 提前退出创造了条件。

  两级 KV 共享与局部窗口的合并,使模型后半部分所需的全部 KV Cache 都能从前半部分的隐藏状态构建。完成 Self-Decoder 的计算和 KV Bridging 投影后,输入的 KV Cache 构建即可结束。

  这使优化从减少注意力计算,进一步延伸到缩短长输入经过模型的计算路径。生成阶段仍然保留完整网络,继续使用后半部分的全局检索与建模能力。

  预训练后,HySparse2 保持了大体相当的通用能力,长上下文表现更好。经过相同的轻量后训练后,在最高 256k 的评测范围内,HySparse2 在各项已测长度上都获得了更高的 MRCR-v2、RULER-v2 分数,以及更低的 AgentPPL、LongPPL。前两项考察长上下文中的检索与问答;后两项衡量模型对多轮 Agent 轨迹和依赖远距离信息的 token 的预测能力。相对第一代 HySparse,MRCR-v2 和 RULER-v2 在各报告长度上的平均分分别提高了 11.30 和 19.81 个百分点。

  这些结果表明,更少的 KV Cache 与更短的 Prefill,可以与更好的长文检索共同实现。HySparse2 为多轮、长上下文 Agent 提供了更高效的架构基础。

  Agent 完成一项任务,需要不断读入信息、生成行动,再根据返回的结果继续推进。每一轮的效率,都影响着用户最终需要等待多久。

  此前,MiMo-UltraSpeed 通过模型与系统协同设计,采用了低比特量化,投机解码,MegaKernel 等技术,探索更快的 Decode;今天,HySparse2 进一步降低长上下文的 Prefill 与缓存开销。两项工作分别从输入处理和输出生成入手,推动模型更高效地完成任务。

  面向 MiMo-V3,我们希望把这些探索结合起来,在持续提升模型智能的同时,为用户带来同等模型规模下更快的 Prefill 和 Decode,帮助用户更快地完成更复杂的任务。

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