从大语言模型到具身智能:百度百舸 LoongForge 入驻 AtomGit

随着大模型研发从单一文本模态迈向多模态理解生成,并进一步延伸至与物理世界交互的具身智能,研发团队普遍面临一个棘手的工程挑战:不同模型范式的参数规模、计算特征与系统瓶颈截然不同。百亿至千亿参数的基座模型受限于显存容量与跨节点多维并行通信,而十亿参数量级的具身模型则受困于高频多视角视频 I/O、小算子调度开销与复杂的仿真器环境依赖。

围绕这些工程问题,百度智能云百舸团队推出了开源训练框架 LoongForge 。目前,项目已入驻 AtomGit 并获得 G-Star 优质开源项目官方认证,开发者可以前往项目仓库获取源码、查看训练示例并参与共建。

项目入口:

AtomGit 项目仓库:https://atomgit.com/baidu-baige/LoongForge

项目官网:https://baidu-baige.github.io/LoongForge/

01|项目介绍:面向多类模型的统一训练框架

LoongForge 是由百度智能云百舸团队打造的开源训练框架,它面向大语言模型(LLM)、视觉语言模型(VLM)、Diffusion 以及 VLA/WAM 等具身模型,覆盖预训练、监督微调和 LoRA 等训练形态,并同时支持 NVIDIA GPU 与昆仑芯 XPU。

LoongForge 由 AIAK-Training-LLM 演进而来,将团队在企业级模型训练中沉淀的并行策略、通信优化、显存策略、算子优化、权重转换和数据工具一并开放。

目前,项目已提供 40+ 开源模型系列 的配置、启动脚本和训练示例。代表性模型包括:

LLM: DeepSeek-V3/V3.2/V4、Qwen3、GLM-5、Kimi-K3、MiniMax 等。

VLM: Qwen2.5-VL、Qwen3-VL、InternVL、LLaVA-OneVision 等。

Diffusion: Wan2.1、Wan2.2、Qwen-Image-Edit-2511。

VLA/WAM: Pi0.5、GR00T-N1.6/N1.7、X-VLA、DreamZero、FastWAM、Cosmos3 等。

不同模型的训练方式和适配范围有所区别,具体以模型支持列表和对应示例为准。

02|整体架构:按模型族选择更适合的训练后端

基座模型和具身模型的训练瓶颈不同:前者强调大规模参数、长序列、MoE 通信和显存效率;后者的模型规模往往更小,但对数据 I/O、通信调度、Kernel 启动和闭环评测更加敏感。因此,LoongForge 采用双后端架构,而不是让所有模型共用一套固定分布式训练策略:

面向基座模型的 Megatron 后端(Loong-Megatron + TransformerEngine):针对 LLM、VLM 和 Diffusion 参数规模大、上下文长、跨节点张量与 MoE 专家通信密集的特点,提供完备的多维模型并行(TP/PP/EP/CP)与多模态组件级异构并行,最大化大规模集群算力利用率。

面向具身模型的 Torch-Native 后端(LoongForge-Embodied):VLA 与 WAM 等具身模型参数量通常在 10B 以内,三维模型并行收益有限,反而受制于数据 I/O、高频小算子启动与闭环评测。为此,该后端采用与 Megatron 核心解耦的 PyTorch 原生架构,提供专属三层配置体系、轻量级分布式封装(DDP / ZeRO-1 / FSDP2 / HSDP)与一体化离线仿真评测引擎。

通过这种设计,两条训练路径在底层按需解耦、各取所长,而在顶层为开发者提供一致的镜像环境、统一的配置管理习惯与标准化的脚本启动体验。

03|核心技术:分场景的端到端训练加速

围绕双后端架构,LoongForge 针对基座模型与具身模型各自的核心瓶颈,分别打造了深度的系统级加速方案。

3.1 基座模型加速

面向 LLM、VLM 与 Diffusion 模型,Loong-Megatron 后端围绕大规模参数、长序列与 MoE 通信三类瓶颈展开优化:

多模态灵活组网与组件级异构并行: 多模态模型中,视觉编码器(ViT)与语言模型(LLM)的参数规模和计算特征差异显著。LoongForge 支持通过配置文件零代码自由拼装不同 ViT 与 LLM(如 GLM-5.2 + MoonViT),并允许为各子模块独立配置并行策略与重计算粒度;同时支持编码器与解码器解耦的全量异构 DP,将视觉微批次均匀铺满整个模型并行组,有效消除流水线空闲气泡。

**多模态 Packing 与动态负载均衡:**针对多模态样本图文尺度不一导致的快慢卡等待问题,框架一方面支持基于 Energon 的在线/离线序列 Packing;另一方面提供序列级与视觉级 DP 动态负载均衡,在训练中根据样本实际计算代价跨卡实时重排微批次,兼顾吞吐均衡与显存安全。

**大规模 MoE 优化、自适应 FP8 与融合算子:**针对千亿级 MoE 与长序列基座,框架支持 1F1B 调度下的 All-to-All 通信与计算重叠、细粒度激活值卸载,并引入自研的 TAOT(拓扑感知最优传输)动态专家负载均衡算法(最高降低 74% 均衡开销,端到端提速 1.43x);同时配备算子级自适应 FP8 混合精度训练,以及自研开源的 FusedDSA、融合线性交叉熵等高性能算子。

3.2 具身模型加速

面向 VLA 与 WAM 模型,LoongForge-Embodied 打通了从数据、训练到仿真评测的全链路优化:

多源数据管线与 Ego2Robot 生成: 统一支持 LeRobot(v2.0~v3.0)与 HDF5 数据集,内置多后端高速视频解码与特征缓存;配备 Ego2Robot 工具链,可将第一视角人类视频自动转化为适配 16 种双臂机器人本体的 LeRobot v3.0 训练数据。

全链路重叠、FP8 通信与算子优化: 结合异步数据预取、通信计算重叠、torch.compile 与逐微批次 CUDA Graph,大幅削减 I/O 等待与小算子下发耗时;同时支持 FSDP2 参数增量 FP8 通信与 DDP 梯度 FP8 通信,显著降低多机同步带宽压力。

环境解耦的统一离线评测: 采用基于 WebSocket/RPC 的 Client-Server 跨进程架构,将模型推理环境与复杂的物理仿真器依赖彻底解耦,一套接口即可在 LIBERO、CALVIN、SimplerEnv、RoboTwin 2.0、ManiSkill 五大主流基准上完成闭环评测。

04|性能验证:主流模型实现 1.45× ~ 5.04× 端到端加速

在实际训练基准测试中,LoongForge 相比各模型的开源基线方案均取得显著的吞吐提升:

以 Pi0.5 为例,在单机 8 卡、双相机 LIBERO 数据集、GBS 256 / MBS 32 配置下,LoongForge 取得了相较于社区 openpi 三倍的加速效果。这三倍不是单点突破,而是瓶颈逐次转移的结果:先按实际相机数分配输入,省掉约 25% 的无效前向计算;序列瘦下来后耗时大头变成每层的小算子,分组 torch.compile 把它们融进少数几个 kernel,吞吐 +54%;FlexAttention 不省时间但省下约 11 GiB 激活,重计算因此能从全量收缩到只重算视觉编码器;计算侧挖完,瓶颈转移到无 NVLink 下完全暴露的梯度通信,按层切图让它与反向计算并行,再 +10%;最后把精度不敏感的线性层切到 TorchAO FP8,吞吐再 +13.9%。

加速没有牺牲训练质量,在相同配置下,LoongForge 与社区基线的 Action Loss 曲线逐步重合:

同时在 LIBERO 闭环评测中,bf16 模型四个子集的 5 轮平均成功率为 98.75,比社区高 1.25 个百分点,且四个子集均不低于社区:

05|快速上手:使用 Docker 准备训练环境

NVIDIA GPU 用户可以通过 Docker 准备官方预构建的训练环境。运行前需安装 Docker、匹配的 NVIDIA 驱动与 NVIDIA Container Toolkit:

复制代码
docker pull loongforge/loongforge:latest

mkdir -p workspace

docker run --gpus all --ipc=host -it --rm \\

  -v "$(pwd)/workspace:/workspace/data" \\

  -w /workspace/LoongForge \\

  loongforge/loongforge:latest bash

容器启动后,可按模型教程准备权重、数据和训练配置。使用昆仑芯 XPU 的开发者,则按对应安装指南配置环境。

文档入口:

官方文档:https://loongforge.readthedocs.io/en/latest/index.html

源码安装指南:https://loongforge.readthedocs.io/en/latest/get_started/installation.html

昆仑芯 XPU 安装指南:https://loongforge.readthedocs.io/zh-cn/latest/kunlun_tutorial/install_p800.html

06|关于 AtomGit

AtomGit 是面向 AI 时代的开源代码协作平台,为开发者与团队提供代码托管和研发协作服务。

平台推出的 G-Star 开源摘星计划,面向开源项目成长提供流量扶持、资源对接、品牌推广与社区运营支持,优质开源项目还可获得官方认证标识和实体证书,帮助更多项目被开发者发现、使用和贡献。

G-Star 申请入口:

https://atomgit.com/g-star/apply

关注 AtomGit,持续了解开源项目与技术实践。也欢迎更多 AI 基础设施、开发者工具和开源模型项目入驻 AtomGit,与开发者交流、共建。

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