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脑科学与AI㉟|做得再大,也治不好的三个毛病

BRAIN / BRAIN × AI20 SEP 2026

脑科学与AI㉟|做得再大,也治不好的三个毛病

上一篇讲 scaling law 什么时候到头,结论里有一句话:真正把 transformer 这条路卡死的,不是算力和数据,而是三样东西:搬运定速、不能边用边学、学得太慢。这三样,模型做多大都解决不了。

scaling 解决的是"数量"问题:同一种学法,读得更多、脑袋更大。这三个毛病是"种类"问题:学法本身的样子。马车加再多匹马,也跑不成火车。

10×

01

模型大10倍写字慢10倍

0次

02

训练完使用中更新参数

15万倍

03

比孩子多读的词

这句话只下了结论,没讲为什么。这一篇专门讲清楚:为什么有些毛病,越做大越治不好,有的甚至越做大越重。

BRAIN / 01

一、先立一个比方:仓库里背书的学生

把今天的大模型想成一个学生,他有三个习惯:

—他只在开学前读书。 读完考一次试,从此不再读,之后不管遇到什么新事,脑子里的东西都不变。
—他读书特别慢。 别人读一本就懂的道理,他要读十几万本才懂。
—他的书不在脑子里,在隔壁仓库。 每回答一个字,他都要把要用的书从仓库搬到桌上翻一遍,答完再放回去。

scaling 做的事,是让这个学生读更多的书、建更大的仓库。

问题是:读更多书,改不了"只在开学前读";建更大的仓库,改不了"每个字都要搬一趟",反而搬得更多;读书慢,只能靠读得更多来补,而世上的书是有限的。

下面一个一个拆。

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二、第一个毛病:搬运定速,做大反而更重

那道除法

本系列第 ⑫ 篇讲过,大模型写字是一个字一个字写的,每写一个字,都要把这一步用到的参数从内存搬到计算芯片上过一遍。所以写字速度有个上限:

每秒字数上限 = 内存带宽 ÷ 每个字要搬的量

第 ⑫ 篇的实测:一台内存带宽约 819G/秒的机器,跑一个每字要搬约 22G 的模型,819 ÷ 22 ≈ 37,理论上限每秒 37 个字,实测 19 个字。

这道算式里没有算力。芯片算得再快,东西搬不过来,只能干等。

为什么做大会更重

模型做大,就是参数变多,每个字要搬的量跟着变多,分母变大,速度变慢。

算一下:同一台机器,模型大一倍,每字要搬 44G,819 ÷ 44 ≈ 19,理论上限直接减半。模型做大 10 倍,在同样的通道上,写字慢 10 倍。

想不变慢,就得把通道(内存带宽)也加宽 10 倍。而通道恰恰是最难加宽的那一样。2024 年伯克利 Gholami 等人在《AI 与内存墙》一文里统计:过去二十年,芯片算力大约每两年涨 3 倍,内存带宽每两年只涨约 1.6 倍。算力跑得比通道快得多,差距每两年拉大一截。

这就是为什么今天最贵、最抢手的芯片部件之一是高带宽内存:大家缺的是通道,不是算力。

机器的补救:配菜员

现在主流的大模型用"专家混合"结构:总参数可以有几千亿,但每个字只唤醒其中一小部分,只搬那一小份。第 ⑫ 篇管它叫"门口站了个配菜员"。

这招很有效,但它是绕,不是拆:搬运这道工序还在,只是每次少搬一点。模型继续做大,配菜员也得越配越精,搬运量照样跟着涨。

脑是怎么做的

脑没有这道工序。记忆存在突触里,计算也发生在突触上,存的地方就是算的地方,不用搬。第 ⑫ 篇的说法:脑的肉,长在灶台上。

所以人脑大约 20 瓦就能运转(第 ㉛ 篇),不是因为脑的通道比电脑宽,是因为脑根本没有通道。

要让机器也不搬,得把"存"和"算"做进同一个零件里(存内计算),这等于把冰箱和灶台砌成一个东西,整个后厨要重建。这是换架构,不是把现在的模型做大。

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三、第二个毛病:不能边用边学,做大也改不了

它是一本印好的百科全书

大模型训练完就冻住了。你和它聊了一下午,它好像记住了你说的话,其实那些话只是还摆在它眼前的对话窗口里,像一张便利贴。对话结束,便利贴扔掉,它的参数一个数都没变。第 ㉘ 篇说过:下次见面,它对你一无所知。

打个比方:人像一个活着的专家,每天的经历都在改变他;大模型像一套印好的百科全书,印得再厚、再全,印完那一刻起就不会再长一个字。想加新内容,只能重印。

为什么不能随时"补一页"

那能不能用新资料接着训练,随时给它补一页?

可以,但会出一个三十多年前就发现的毛病。本系列第 ㉚ 篇讲过:1989 年 McCloskey 和 Cohen 发现,一个神经网络学会一组题,再用另一组题训练它,它很快把第一组忘得差不多,这叫"灾难性遗忘"。原因是模型的知识分散在所有参数里,新训练会把这些参数一起往新方向推,旧知识就被盖掉了,像在写满字的黑板上直接写新内容。

所以今天大公司的做法,是把所有资料混在一起、从头一次性学完,再冻住。要更新,就隔几个月重来一遍,每次几亿到几十亿美元。

为什么做大也改不了

要说公道话:研究发现,模型越大,遗忘确实会轻一些(如 Ramasesh 等 2022 年的研究)。脑袋大,新旧知识挤得没那么厉害。

但这只是减轻,不是治好。更关键的是,"训练完就冻住"这件事,是训练流程的性质,不是规模的性质。百科全书印得再厚,它还是印刷品;规模变了,"印完不再长"这一点不变。

机器的补救:便利贴和笔记本

今天的补救有两种:

—加长便利贴:对话窗口从几千字加长到几十万、上百万字。但便利贴还是便利贴,对话一结束就清空。而且便利贴越长,每个字要回头翻的内容越多,又回到了第一个毛病:要搬的东西更多了。
—外挂笔记本:给它接一个资料库,用到时去查。这是"会查",不是"学会"。第 ㉚ 篇说过:笔记本不等于学会。

脑是怎么做的

第 ㉚ 篇讲过,脑用两套系统分工:海马体一次就能记下新事,但容量小;大脑皮层学得慢,但学进去就稳。白天海马体先记,夜里睡觉时一遍遍"重播"给皮层,皮层一点一点吸收,和旧知识交织在一起。每次只改一点,新旧交错着学,所以不会把旧的盖掉。第 ㉝ 篇又补了一层:挑什么值得记,在事情刚结束的那几秒就开始了。

大模型缺的就是这个"海马体+睡眠"。给它补上,是换学法,不是把百科全书印得更厚。

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四、第三个毛病:学得太慢,只能靠多读来补

那个 15 万倍

一个 13 岁的孩子,一辈子听过、读过的词大约 1 亿个(研究儿童语言习得的 BabyLM 项目的估算)。Meta 训练 Llama 3.1,用了约 15 万亿个词。

15 万亿 ÷ 1 亿 = 15 万。大模型读的字,是一个孩子的 15 万倍。 而这个孩子早就会说话、会讲道理、会察言观色了。

慢在哪

第 ㉘ 篇讲过两者学法的区别:

—人是"就近改":一根连接变强还是变弱,看它两端的神经元,旁边再有多巴胺提示"刚才是好是坏"(第 ㉙ 篇)。看一两次就能记住一张新面孔。
—模型是"全局算账":每猜一次,算出整体错多少,再从最后一层倒着往回分摊,每个参数该负多少责、往哪调多少(反向传播)。精确、强大,但每次只调一点点,要海量例子才调得准。

而且人从一出生就不是白纸:几十亿年进化写好的结构,让孩子天生就偏向学语言、认人脸。模型是从一堆随机数字开始的。

为什么 scaling 治不了,反而撞墙

还是要说公道话:模型越大,每读一个字学到的越多,Kaplan 2020 年就发现了这一点。所以做大确实能提高一点效率。

但做大的模型需要的总数据更多,不是更少。按 2022 年 Chinchilla 的配比,每个参数大约要配 20 个词:模型大 10 倍,就要多读约 10 倍的书。

scaling 的本质,是用"读得更多"去补"学得太慢"。而人类写下的高质量文字是有限的,上一篇讲过,约 300 万亿词,按现在的速度大约 2028 年前后用完。数据墙,正是这种补法的尽头。 墙的根源不是书太少,是读得太慢。

脑是怎么做的

孩子学"烫",被烫一次就够了。那一次有身体、有疼痛、有后果,一次的分量顶得上千万句"火是烫的"。第 ㉕ 篇说过:模型只能读到人类写下来的东西,没写下来的读不到;而身体的分量,大部分不在纸上。

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五、三个毛病,其实是一个

把三个毛病放在一起看,根子是同一个:transformer 把"学"和"用"、"存"和"算"拆开了。

—存和算分开,所以每个字都要搬:搬运定速。
—学和用分开,训练时学、使用时不学:不能边用边学。
—学的方式是集中、离线、全局算账,所以只能靠海量数据:学得太慢。

而脑恰恰是三样长在一起:存就是算,用就是学,学是就近、一点一点、一辈子都在发生。第 ㉘ 篇那句话放在这里正合适:脑是长出来的,transformer 是造出来的。

scaling 是在"拆开"这个前提下,把每一块都做大。这三个毛病来自"拆开"本身,所以做大治不了,有的还越做越重。

数量堆不出种类。把仓库建得再大,学生也不会变成一个边走边学的人。

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六、出现什么,就算我错了

这个判断要能被检验。以下任何一条出现,我就承认"做大治不好"说错了,至少说早了:

—一个主流大模型,能在使用中持续更新自己的参数,而且不遗忘旧本事,靠的仍然只是把 transformer 做大,而不是加了新的记忆结构。
—同等能力需要的训练数据降了 100 倍以上,而降的原因主要是规模本身,不是换了学法。
—内存带宽的增速追上了算力,或者"存算合一"的芯片成为大模型的主流硬件。如果是后者,等于换了架构,反而证明了本文的判断。

这三条都是公开可查的,每年看一次就够。

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七、最强的反方

—"补丁够用了。" 配菜员、长便利贴、外挂笔记本、定期重训,加起来已经让 AI 很好用了,根治与否不重要。这一条对"有没有用"成立,对"会不会到头"不成立:补丁的成本都随规模上涨,而且每打一个补丁,往往会加重另一个毛病(便利贴越长,搬得越多)。
—"大模型可能自己在内部长出了学习能力。" 有研究发现,大模型能在对话里"现学"新规则(所谓上下文学习)。这是真的,但学到的东西只活在这一轮便利贴里,对话结束就没了,参数不变。
—"新架构其实已经在路上。" 一边用一边训练的研究、存算合一的芯片、带记忆模块的模型,都有人在做。我同意。但这恰好是本文的意思:出路在换学法、换架构,不在把现在这套做大。

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八、对投资的一点含义

—按毛病找受益者。 搬运定速最直接:高带宽内存、更快的芯片互联,卖的都是"通道"。只要模型还在做大,通道就是最紧的那一样。
—按毛病找风险。 "模型越大护城河越深"的逻辑,要打折扣:大模型越大越贵越慢,而这三个毛病谁也没治好,谁先在架构上治好一个,谁就可能改写排名。
—该盯的信号,就是第六节那三条。

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九、边界

—三个毛病的生物学对照,来自本系列前面各篇引用的研究;把它们合成"一个根子",是我的归纳,不是任何一篇论文的结论。
—"模型越大遗忘越轻""越大每字学得越多"都有研究支持,本文没有否认规模的作用,只是说它治标不治本。
—孩子 1 亿词是研究者的估算,不同估法会差几倍;但 15 万倍差几倍,结论不变。
—算力与带宽增速取自 Gholami 等人对过去二十年硬件的统计,未来趋势可能改变。

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十、三行,留着复习

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搬运定速,做大更重 速度 = 带宽 ÷ 每字搬运量;模型大10倍慢10倍;算力每两年×3,带宽只×1.6

冻住不学,做大不改 训练完就是印好的百科全书;补一页会灾难性遗忘;便利贴越长搬得越多

学得太慢,多读来补 比孩子多读15万倍;scaling就是用多读补慢学,数据墙是这条补法的尽头

```

本篇是「脑科学 × AI」系列第35篇,巴神撰写(2026年10月4日),展开第34篇结论里「真正卡死 transformer 的三样东西」一句。把三个毛病归为「存算分开、学用分开」同一个根子,以及推翻条件与投资含义,均是我的归纳与判断,不是任一篇论文的结论;投资部分是研究观点,不构成买卖建议。

阅读依据:搬运定速的实测数字(带宽约819G/秒、每字约22G、实测每秒19字)见本系列第12篇。Gholami A et al. AI and Memory Wall, arXiv 2403.14123 (2024):过去20年服务器算力约每两年×3.0、内存带宽约每两年×1.6。McCloskey M, Cohen NJ. Catastrophic interference in connectionist networks (1989),见本系列第30篇。Ramasesh V, Lewkowycz A, Dyer E. Effect of scale on catastrophic forgetting in neural networks, ICLR 2022:预训练模型越大越不易遗忘。互补学习系统见本系列第30篇;事后挑选记忆见第33篇。孩子约1亿词为 BabyLM 挑战赛的估算,Llama 3.1 约15万亿词出自其技术报告,均为转引。Kaplan 2020(越大每字学得越多)与 Chinchilla 2022(每参数约20词)见本系列第34篇所引原文。