colibrì — motore piccolo, modello immenso

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**Motore piccolo, modello immenso.** Esegui **GLM-5.2 (744 miliardi di parametri, MoE)** su un computer consumer con ~25 GB di RAM — in C puro, zero dipendenze, caricando gli expert dal disco in streaming. Colibrì è un runtime MoE leggero e che preserva la qualità: tratta VRAM, RAM e disco come un'unica gerarchia di memoria gestita. Se la memoria veloce non basta il modello rallenta, ma la policy predefinita **non cambia mai silenziosamente la precisione del modello né la semantica del router**. ``` $ ./coli chat 🐦 colibrì v1.0 — GLM-5.2 · 744B MoE · int4 · streaming CPU ✓ ready in 32s · resident 9.9 GB › ciao! ◆ Ciao! 😊 Come posso aiutarti oggi? ``` ## Guardalo in azione

dashboard web di colibrì — metriche live, pannello hardware, livelli degli expert

La dashboard web (./coli web): un modello da 744B a 4 tok/s, TTFT 1.6 s, disco 0 — residenza completa degli expert su 6× RTX 5090, con metriche token in tempo reale, breakdown dei tempi per turno, la barra dei livelli VRAM/RAM/disco e il mini-cervello live nell'angolo.

la pagina Brain — 19.456 expert come una corteccia vivente

La pagina Brain: tutti i 19.456 expert come una corteccia vivente — il colore indica il livello di archiviazione, la luminosità il calore di routing, e ogni expert instradato in un turno lampeggia bianco. Passando il cursore si vede l'affinità tematica misurata dell'expert.

la pagina Atlas — l'atlante misurato degli expert come una galassia 3D

La pagina Atlas: l'atlante misurato degli expert come una galassia 3D — 13.260 expert caratterizzati, 1.041 specialisti replicabili che si raggruppano per argomento (poesia, legge, cinese, SQL…). La posizione deriva dall'affinità di routing misurata, non da un embedding appreso. Trascinare per ruotare.

## L'idea Un modello Mixture-of-Experts da 744B attiva solo ~40B parametri per token — e solo ~11 GB di quelli cambiano da un token all'altro (gli expert instradati):

solo ~5.4% dei parametri è attivo per token

Il modello non ha bisogno di *stare* in memoria veloce — ha bisogno di essere **piazzato**: - la **parte densa** (attenzione, expert condivisi, embedding — ~17B parametri) resta **residente in RAM a int4** (~9.9 GB); - i **19.456 expert instradati** (75 layer MoE × 256 + la testa MTP, ~19 MB ciascuno a int4) stanno **su disco** (~370 GB) e vengono **caricati on demand in streaming**, con una cache LRU per layer, un hot-store pinnato che impara, e un livello VRAM opzionale. Il motore è un singolo file C (`c/colibri.c`) più header piccoli. Niente BLAS, niente Python a runtime, niente GPU obbligatoria. ## Come funziona ### Il percorso di ogni token

instrada → unione → piazza → sovrapponi → impara

Ogni layer di ogni token percorre gli stessi cinque passi. L'obiettivo progettuale è che **il piazzamento decide solo la velocità** — le decisioni del router e la precisione dei pesi sono identiche sia che un expert risponda dalla VRAM sia dal disco. ### Una gerarchia di memoria, non un requisito di memoria

residenza expert a tre livelli: VRAM / RAM / NVMe

Lo stesso motore copre l'intero spettro: su un portatile da 25 GB tutto viene caricato dal disco in streaming (lento, ma corretto); su un host grande l'intero set di expert diventa residente (`CUDA_EXPERT_GB=auto PIN_GB=all`) e il disco esce completamente dal percorso di decode. Tra i livelli c'è una **cache che impara**: il motore registra quali expert il *tuo* carico di lavoro instrada (`.coli_usage`, aggiornato a ogni turno) e fissa automaticamente i più caldi — colibrì diventa letteralmente più veloce man mano che lo usi. Sugli host multi-socket, `COLI_NUMA=1` interlaccia i pesi residenti tra i controller di memoria ([#82](https://github.com/JustVugg/colibri/issues/82)). ### Mai aspettare il disco due volte I miss nella cache costano caro, quindi il motore investe la maggior parte della sua astuzia per evitarli e sovrapporli: le tre matrici di ogni expert sono memorizzate contigue e lette con un unico `pread`; un pool I/O asincrono limitato (`PIPE=1`, attivo per default) carica gli expert mancanti mentre quelli residenti calcolano; le posizioni in batch leggono ogni expert unico una sola volta (**batch-union**); un thread di lookahead del router (`PILOT=1`) fa il prefetch degli expert del layer successivo — il routing è misurabilmente **prevedibile al 71.6% un layer in anticipo**. Sulle GPU, la pipeline residente (`COLI_CUDA_PIPE=2`) mantiene il flusso residuo on-device tra i layer, così il loop CPU degli expert procede senza interruzioni; su Apple Silicon un backend [Metal](docs/metal.md) sperimentale esegue la matmul batch degli expert sulla GPU a memoria unificata. ### Modello fedele, stato compresso Il forward pass è validato **token-esatto contro un oracle `transformers`** (teacher-forcing 32/32). L'attenzione MLA memorizza uno stato KV compresso — 576 float/token invece di 32.768 (**57× più piccolo**) — e lo persiste tra i riavvii (`.coli_kv`): le conversazioni riaprono "calde", senza alcun re-prefill, byte-identiche a una sessione ininterrotta. L'attenzione sparsa DSA (il lightning indexer di GLM-5.2) è implementata fedelmente e validata forzando la selezione di tutte le chiavi per riprodurre esattamente l'attenzione densa. ### Decodifica speculativa, onestamente La testa MTP nativa di GLM-5.2 propone token che il modello principale verifica in un unico forward batch — 2.2–2.8 token/forward quando conviene. Due regole conquistate a caro prezzo sono i default: la testa MTP deve essere **int8** (le teste int4 crollano al 0–4% di accettazione, [#8](https://github.com/JustVugg/colibri/issues/8)), e draft e verifica devono calcolare **la stessa funzione** — `SPEC_PIN=1` fissa entrambi sulla stessa famiglia di kernel ([#163](https://github.com/JustVugg/colibri/issues/163) contiene l'intera indagine forense). I draft forzati da grammatica ([`GRAMMAR=file.gbnf`](docs/grammar-draft.md)) aggiungono accettazione quasi gratuita sull'output JSON vincolato. Se la speculazione conviene dipende dalla temperatura della cache — misura, e usa `DRAFT=0` quando non paga. ## Cosa ottiene

velocità di decode misurata per classe hardware

Stesso motore, stesso container int4 — cambia solo dove risiedono gli expert. Punti salienti dalle [tabelle benchmark complete](docs/benchmarks.md): - **6× RTX 5090, residenza completa:** 5.8–6.8 tok/s in decode, TTFT ~13 s ([log dell'esperimento](docs/experiments/glm52-6x5090-2026-07-12.md)); - **desktop solo-CPU da 128 GB:** ~1.8 tok/s a cache calda ([#200](https://github.com/JustVugg/colibri/issues/200)); - **singola RTX 5070 Ti, classe laptop:** 1.07 tok/s tramite la pipeline GPU-residente ([#273](https://github.com/JustVugg/colibri/issues/273)); - **macchina di sviluppo da 25 GB:** 0.05–0.1 tok/s a freddo — il punto di partenza dimostrato da cui è nato il progetto, e ancora oggi la baseline onesta. La qualità è misurata, non presunta: il costo di quantizzazione del container int4 e le ablazioni su granularità delle scale e rotazione sono in [docs/benchmarks.md](docs/benchmarks.md#quality-benchmark) e [#108](https://github.com/JustVugg/colibri/issues/108)/[#81](https://github.com/JustVugg/colibri/issues/81). ## Per iniziare ### 1. Scarica il modello Un container **GLM-5.2 int4** pre-convertito è su Hugging Face — **usa la versione con le teste MTP int8**: **https://huggingface.co/mateogrgic/GLM-5.2-colibri-int4-with-int8-mtp** > ⚠️ Il mirror originale contiene teste MTP int4 → accettazione dei draft allo 0% > ([#8](https://github.com/JustVugg/colibri/issues/8)). Verifica la tua versione: > `ls -l /out-mtp-*` — int8 (corretto) è `3527131672 / 5366238584 / 1065950496`. Oppure converti tu stesso dalla sorgente FP8 — un unico comando riprendibile che non richiede mai i 756 GB completi su disco contemporaneamente: ```bash cd c && ./setup.sh # verifica gcc/OpenMP, compila, autotest ./coli convert --model /nvme/glm52_i4 # scarica e converti shard per shard (python, una tantum) ``` ### 2. Esegui ```bash COLI_MODEL=/nvme/glm52_i4 ./coli chat # budget RAM, cache e MTP rilevati automaticamente COLI_MODEL=/nvme/glm52_i4 ./coli plan # mostra il piazzamento pianificato VRAM/RAM/disco COLI_MODEL=/nvme/glm52_i4 ./coli doctor # controllo di idoneità (sola lettura) ./coli web --model /nvme/glm52_i4 # API + dashboard web sulla stessa porta ./coli serve --model /nvme/glm52_i4 # solo API compatibile OpenAI ``` Il motore a runtime è puro C — python si usa solo per il convertitore (una tantum) e per il gateway API opzionale. ### 3. Approfondisci | argomento | documento | |---|---| | Benchmark, dati dalla comunità, misurazioni di qualità | [docs/benchmarks.md](docs/benchmarks.md) | | Parametri di tuning, policy, cache che impara, prefetch | [docs/tuning.md](docs/tuning.md) | | Build nativa su Windows 11 (con CUDA DLL) | [docs/windows.md](docs/windows.md) | | Backend CUDA, livello expert in VRAM, residenza completa | [docs/cuda.md](docs/cuda.md) | | Backend Metal per Apple Silicon | [docs/metal.md](docs/metal.md) | | API compatibile OpenAI, KV slot, dashboard web | [docs/api.md](docs/api.md) | | Draft forzati da grammatica (output strutturato) | [docs/grammar-draft.md](docs/grammar-draft.md) | | Inventario delle variabili d'ambiente | [docs/ENVIRONMENT.md](docs/ENVIRONMENT.md) | ## Sostenere il progetto colibrì è nato come progetto di una sola persona su un portatile con 12 core e 25 GB di RAM; oggi i suoi numeri arrivano da una comunità di macchine reali. Se ti è utile: - ⭐ metti una stella al repository e condividilo; - 🐛 apri issue con i numeri di benchmark del tuo hardware — i datapoint fanno avanzare questo progetto più di qualsiasi altra cosa; - 💬 contattaci via GitHub issues per sponsorizzare lo sviluppo o donare hardware. ## Struttura del repository ``` Makefile punto d'ingresso root per build/check c/ ├── colibri.c motore principale ├── quant.h kernel matmul quantizzati (SIMD multi-architettura) ├── sample.h campionamento, RNG, set di stop ├── kv_persist.h persistenza KV su disco (.coli_kv) ├── telemetry.h protocollo dashboard, statistiche, usage ├── st.h, tok.h, json.h header di runtime ├── backend_cuda.* livello CUDA opzionale ├── Makefile build e check locali ├── coli CLI utente ├── openai_server.py gateway HTTP compatibile OpenAI ├── setup.sh setup locale in un solo comando ├── tools/ conversione offline, fixture e benchmark ├── scripts/ helper per conversioni lunghe └── tests/ test C e Python senza dipendenze web/ UI browser (puro client API OpenAI) desktop/ shell desktop Tauri v2 che racchiude la web UI docs/ documentazione di riferimento, esperimenti, media ``` Il percorso a runtime resta intenzionalmente piatto e leggibile: `colibri.c` più i suoi header. Dalla radice del repository, `make`, `make check` e `make clean` delegano al Makefile del motore. ## Perché "colibrì" Il colibrì pesa pochi grammi, sta sospeso nel vuoto e visita un migliaio di fiori al giorno. Questo motore tiene in vita un gigante da 744 miliardi di parametri con le razioni di un colibrì: 25 GB di RAM, dodici core CPU e tanta pazienza col disco. Il nome è rimasto in italiano perché questa è la lingua in cui è stato scritto il primo prototipo — i commenti nel codice lo testimoniano ancora. ## Licenza Apache 2.0. I pesi di GLM-5.2 sono rilasciati da Z.ai sotto licenza MIT.