低精度执行能够显著提升大语言模型强化学习(RL)的计算速度,但学习器与采样器之间的执行不匹配会导致策略优化不稳定。本文首先分析了不匹配与策略梯度方向的相互作用,提出将更新贡献划分为局部放大和收缩两类,仅凭不匹配幅度无法区分这两类贡献。
在原生 NVFP4(W4A4)运行中,我们观察到早期出现两块放大区域的不平衡,负优势(negative‑advantage)和负间隙(negative‑gap)更新占主导。这导致尾部 token 在少数响应片段中高度集中,随后不匹配逐步向全局扩散。
基于上述现象,本文提出 TRIAGE(Direction‑Aware Stabilization),其核心思路包括:
- 段级诊断:在每个生成段上检测梯度方向与不匹配的相对关系,识别出放大或收缩的更新。
- 选择性再平衡:对放大区域的负向更新进行加权抑制,对收缩区域的正向更新进行增强,从而在方向上实现平衡。
- 有界修复:对残留的严重不匹配施加上限约束,防止其导致梯度爆炸。
TRIAGE 通过修改优化目标实现上述机制,但仍保持采样器和学习器均使用原生 NVFP4 的权重‑激活 4 位前向执行(W4A4),无需额外的高精度回退。
实验在 Qwen3‑4B 与 Qwen3‑30B‑A3B 两个模型上进行,覆盖五个数学推理基准。结果显示:
- 整个训练过程保持优化稳定;
- 在所有基准上达到全精度(FP32)水平的性能;
- 相比 BF16,原生 NVFP4 搭配 TRIAGE 的 rollout 吞吐量提升最高可达 2.3 倍。
点评:TRIAGE 有效抑制了低精度 RL 中的方向性不匹配,兼顾了加速与精度,是面向大模型训练的实用技术方案。