淘宝闪购爆品团精排模型规模化迭代实践

淘宝闪购爆品团排序模型全面升级：从“堆模块”到Token-Based架构

淘宝闪购爆品团排序模型近期完成了一次关键升级，从传统的DLRM架构全面切换至Token-Based的RankMixer架构，实现了模型规模与效果的双重突破。此次升级的核心并非简单添加一个局部模块，而是对模型主干进行了系统性重构，并围绕新架构在负采样、多任务学习、序列建模等关键环节开展了深入的消融实验。

经过多期迭代，模型规模从85M扩展到107M，再到243M，并在爆品团频道页取得了稳定的线上收益。以下是本次升级的核心结论与详细实践。

一、为何要重构排序模型

近年来，NLP领域通过Scaling Law确立了“大规模参数 + 稠密计算架构”的技术路线。相比之下，搜推广排序模型中仍有不少系统沿用DLRM类范式：稀疏特征、人工交叉、多个异构模块层层叠加。

爆品团线上旧排序模型也走的是类似路径。Embedding和Sequence层之后，模型继续串联EPNet、多层PLE、Task Specific Net、Task Bias Net、ResFlow Tower等模块。这里的ResFlow是组内提出的一种多任务交互结构，核心思想是在不同任务Tower的每一层之间传递残差信息，让CTR、Item CTCVR、Shop CTCVR等任务在逐层建模时保持信息流动，而不是只在底层共享或在最后独立预测。

这些模块各自解决过局部问题，但放在一起之后，系统开始暴露出几个长期成本：

• 结构碎片化。 多个异构模块堆叠，缺乏统一计算范式。
• 计算冗余。 不同模块之间存在重复的特征交互计算。
• 维护成本高。 模块多、联合调优困难。
• 扩展性差。 很难仅靠增加层数或维度完成Scaling Up。

因此，这次重构的目标不是“继续补模块”，而是把主干换成更适合规模化的统一结构。

二、新架构：把特征组织成Token

新模型保留原有Embedding和Sequence部分，将序列与非序列特征聚合后的表示concat，再切割成指定维度的Token。之后，Token进入多层RankMixer，最后接3个独立任务的Task Tower，即MMCN，分别预测CTR、Item CTCVR和Shop CTCVR。

可以将这次升级理解为：从“人工设计多个特征交互模块”，转向“用统一Token主干自动学习高阶组合”。

RankMixer Block主要由两个部分组成：

• Token Mixer 负责不同Token之间的信息混合。
• PerToken FFN 负责每个Token内部的非线性变换。

下面这张图展开到Block内部：Token Mixer负责跨Token混合，PerToken FFN负责每个Token内部的非线性变换。后续实验也围绕一个问题展开：哪些结构值得作为主线继续放大，哪些只是局部有效，哪些在当前规模下还不适合。

三、结构消融：哪些选择真正有效

结构消融部分按决策顺序展开：数据怎么用，多任务怎么训，Token怎么切，主干怎么放大，Tower怎么接。

3.1 负采样：随机采样不如全量负样本 + Loss 加权

爆品团业务正负样本极度悬殊，尤其是CTCVR目标。初期尝试过随机负采样，负样本采样比例为0.1，但AUC明显下降。

最终采用的方案是保留全量负样本，并配合Loss加权，也就是正样本加权、负样本降权，最终AUC提升约0.1%。

随机采样的问题在于，它容易丢失与正样本相似的难负样本，影响排序边界学习；同时也会改变训练集正负比例，破坏真实分布，影响概率校准。

Loss加权的优势则是：保留足够多的负样本，让模型继续接触Hard Negatives；同时在不破坏样本分布的前提下，平衡正负样本梯度贡献。

小提示：对于以AUC为核心指标的排序任务，负样本不是简单噪声。与其粗暴采样，不如保留信息，再用Loss权重调节梯度。

3.2 多任务学习：GradNorm收益明确，但训练更贵

爆品团频道页同时优化Shop CTCVR、Item CTR和Item CTCVR。多任务学习的难点不只是“多几个Loss”，而是不同目标的数据密度和收敛速度都不一样。

• 转化数据稀疏。 模型学习的是CTCVR，线上再用CTCVR / CTR得到CVR，pCVR没有直接梯度监督，数值稳定性也更敏感。
• 多任务梯度存在竞争。 各任务收敛节奏不一致，固定Loss权重很难兼顾所有目标。

我们尝试了ESMM约束和GradNorm。

• ESMM约束通过PCTCVR = PCTR × PCVR直接学习CVR，带来CTCVR AUC +0.2%，但CTR AUC -0.4%。
• GradNorm通过动态调整Loss权重来平衡任务学习速率，CTCVR持平，CTR AUC +0.7%。

ESMM的问题是CTCVR梯度会反向传播到CTR Tower，改变CTR特征表示，使CTR学到的特征混入CTCVR目标。

因此，这里最终更偏向GradNorm：它不改变模型结构，主要通过动态权重缓解任务学习节奏不一致的问题。它的收益比较明确，但代价也明确，训练GFLOPs约翻倍。

3.3 序列层：轻量改造有效，重替换未必收益

当前模型仍是两段式结构：先做序列建模，再将序列输出合入非序列Token中继续建模。

我们尝试用其他结构替代原MHA和EAT Based Target Attention。

• HSTU使用QKVU无Softmax的类Transformer结构，AUC -0.44%。
• Gated Attention在MHA和ETA后增加Gated Attention，AUC +0.06%。
• STCA堆叠多层Cross Attention，AUC -0.32%。

这组实验说明，序列层不是换得越新越好。在当前实验中，收益最稳的是在原Attention后增加Gated Attention。

3.4 Tokenization：Pad-Split是简单有效的选择

Tokenization决定了特征如何进入RankMixer，也会影响信息损失、参数量和收敛难度。

• Auto-Split 是block → allconcat → MLP → split → token，理论上可以学习最优投影，但大矩阵难学，效果最差。
• Group-wise 是block → proj → token，每个Token语义更清晰，但存在信息损失和参数冗余。
• Pad-Split 是block → allconcat → padding → split → token，优势是零信息损失，也不需要额外投影矩阵。
• 均衡Group-wise 会先合并为约10个大block再投影，可以缓解block不均衡，但仍然依赖人工划分。

实验结论很直接：Auto-Split最差，Pad-Split基本持平两类Group-wise，差异在万分位量级。考虑实现复杂度，我们选择Pad-Split做后续迭代。

小提示：Pad-Split能奏效，原因在于RankMixer的核心是Token-Mixing。初始Token的语义边界不是唯一关键，Mixer后续可以继续打乱、重组并学习有效组合。

Token切割粒度也会影响效果。原始allconcat padding后维度为5120，我们比较了32 × 160和16 × 320。结论是适当增大Token Dim、减少Token数量效果更好，AUC +0.14%。这里收益大概率来自PerToken-AFFN参数量和计算量的Scaling Up。

3.5 RankMixer层数：4层收益显著，6层边际下降

RankMixer层数是Scaling Up的重要方式之一。

• 2层 作为baseline。
• 4层 AUC +0.21%，收益显著。
• 6层 AUC +0.12%，仍有收益，但边际收益递减，拉长周期后的收益不显著。

从结果看，4层是当前比较明确的收益点；6层仍有提升，但边际收益已经下降。由于当前使用PostNorm，对过深结构不够友好，因此6层之后没有继续扩层验证。

实验里还有一个有意思的现象：代码实现中曾经无意间丢失了Mixup后的Add & Norm，后续补回后效果反而下降，AUC -0.2%。

我们的解释是，Mixup会重组各位置Token的语义，混合后的表示与原位置残差不一定对齐。直接相加可能稀释跨Token混合信号，甚至引入噪声。

3.6 Dense FFN：SwiGLU和AFFN v2更值得保留

PerToken FFN负责Token内部的信息变换，也是RankMixer中最直接影响参数量和计算量的部分之一。这里我们比较了FFN、AFFN、SwiGLU和Soft MoE等方案。

以FFN D→2D作为baseline，核心结论如下：

• 零成本替换优先看SwiGLU D→4/3D。 同76M参数、1.70 GFLOPs，AUC +0.07%。
• 有预算时AFFN v2性价比最高。 额外19M参数、0.34 GFLOPs，AUC +0.13%。
• 单纯扩大容量不如换结构。 FFN D→4D多13M参数、0.23 GFLOPs，但只带来+0.06%，不如零额外成本的SwiGLU D→4/3D。
• Soft MoE当前不适合16 Token场景。 同GFLOPs下全线负收益，AUC约-0.10%到-0.14%。

因此，当前Dense方向里，SwiGLU适合作为低成本替换，AFFN v2适合有额外计算预算时使用。

3.7 Sparse MoE：当前配置下没有超过Dense

Sparse MoE我们尝试了多种结构，包括Shared Router + Shared Experts、PerToken Router + Shared Experts、Shared Router + PerToken Experts，以及PerToken Router + PerToken Experts。

但在当前16 Token、专家数量和样本规模设定下，还没有观察到明显Scaling Law，也没有超过Dense AFFN。

最优配置是Shared Router & Experts、E=16、Top2、H=4/3D、aux=0.01，对应77M参数、1.9 GFLOPs，但仍不如线上AFFN，也不如同资源下的SwiGLU D→4/3D。

小提示：Sparse MoE并不是加上就一定涨。对于推荐场景，Token数量、位置语义、专家容量、路由稳定性和样本规模都很关键。当前阶段，Dense仍然是更稳的主线；后续如果Token数量和样本量扩大，可以重新探索Sparse MoE。

3.8 Task Tower输入：Flat比Pooling更适合后续放大

RankMixer Block后，如何把输出送入Task Tower，也做了对比。

我们比较了三种方式：Mean Pooling对Token维度做平均；Task-Specific Attention Pooling为不同任务使用不同Attention Pooling；Flat Concat则保留完整RankMixer输出，让Task Tower自己降维。

最终训练效果是：Mean Pooling < TSAP < Flat。

• Mean Pooling效果较差，是因为最后一层Token之间并不会自然趋同，直接平均会损失信息。
• Flat的参数量和计算量更高，但保留的信息更完整，也更适合后续做Task Tower Scaling Up。

吞吐量验证里还有一个反直觉结果：TSAP + 小Task Tower的参数量和计算量更小，但RT增加约5ms，吞吐量从100降到80。相比之下，Flat + 大Task Tower更适合GPU计算。这说明FLOPs、参数量和线上RT/吞吐量并不总是强正相关。

3.9 Task Tower：MMCN收益最明显

Task Tower输入为RankMixer Flat后的向量。这里我们对齐层数和降维比例，比较了MLP、ResFlow MLP和字节侧常用的MMCN结构。MMCN虽然没有公开论文，但在业界推荐排序实践中认知度较高，核心是通过多路交叉增强Tower内的特征交互。

• MLP采用四层逐层降维，作为baseline。
• ResFlow MLP可以看作对旧ResFlow思路的轻量化复用：在多任务Tower之间做逐层残差传递，让不同任务的中间表示发生交互，AUC +0.07%。
• MMCN使用4-head交叉结构，AUC +0.32%，是这组实验里收益最明显的结构。

MMCN的4-head结构包括：2个head做互相交叉，1个head与原始输入交叉，1个head引入domain信息或自身表示作为交叉项。它在当前RankMixer Flat输入下收益最明显。

继续扩大MMCN维度也能看到Scaling Up现象：

• 基础配置为[1024, 512, 256, 128]。如果减少层数到[1024, 512, 256]，AUC -0.18%。
• 将每层Dim × 2，配置为[2048, 1024, 512, 256]，AUC +0.12%。
• 进一步扩到[4096, 2048, 1024, 512]，更接近输入维度5120，AUC +0.21%。
• 继续加到5层[4096, 2048, 1024, 512, 256]时，训练出现NaN。

这也呼应了Flat输入的优势：保留完整Token表达后，Task Tower仍有继续扩维的空间。

四、三期实验：从85M到243M

下面先放页面侧核心收益，便于快速建立整体印象。

一期：RankMixer Base，验证新主干

时间：2026-04-09 配置：4层RankMixer + 3个独立MMCN，Token为32 × 160。

这一期先验证RankMixer主干是否值得替换旧模型。

离线：Dense参数量从85M增加到107M，GFLOPs从2.82降到2.2611，CTCVR AUC从0.8540提升到0.8601，约+0.6%。

线上爆品团频道页：

• 页面侧直引导访购率 +0.97%，人均净G +1.14%。
• 大盘侧人均订单 +0.26%，人均净G +0.30%。

从结果看，模型参数量增加，但计算量下降，离线和线上都有正收益。

二期：吞吐量结构优化 + GradNorm

时间：2026-05-07 配置：优化为2层RankMixer，Token调整为16 × 320，并结合GradNorm。

二期重点转向结构效率：在模型规模和推理计算量基本稳定的前提下，调整Token切分，并用GradNorm处理多任务学习节奏问题。

离线：Dense参数量和推理计算量相对一期基本持平。训练计算量约翻倍，GFLOPs从2.26增加到4.78。吞吐量从80提升到90，约+12%。主目标CTCVR持平，CTR AUC +0.7%。

线上爆品团频道页：

• 页面侧直引导访购率 +0.27%，人均净G +0.51%。
• 大盘实验分流样本中，人均订单 +0.32%，人均净G +0.36%。
• 大盘回放样本中，人均订单 +0.04%，人均净G +0.07%。

这一期重点不是单纯放大，而是在吞吐量、训练成本和多任务学习之间重新找平衡。

三期：Scaling Up到243M

时间：2026-05-21 配置：RankMixer从2层扩到4层，Task Tower维度扩大，模型规模从107M到243M。

三期回到Scaling Up主线，继续增加RankMixer层数和Task Tower维度。

离线：Dense参数量从107M增加到243M，GFLOPs从2.26增加到5.1807，吞吐量从90降到60。效果上，CTCVR AUC +0.37%，CTR AUC持平。

线上爆品团频道页：

• 页面侧直引导访购率 +0.44%，人均净G +0.40%。
• 大盘实验分流样本中，人均订单 +0.16%，人均净G +0.15%。
• 大盘回放样本中，人均订单 +0.03%，人均净G -0.00%。

此外，RankMixer 243M也上线到超抢手业务：

• 离线对比基线，CTCVR AUC +0.66%，CTR AUC +1.6%。
• 在线实验中，页面侧直引导访购率 +1.09%，人均净G +1.16%；大盘分流样本中，人均订单 +0.31%，人均净G +0.21%；大盘回放样本中，人均订单 +0.14%，人均净G +0.09%。

这说明RankMixer 243M的收益并不只局限于爆品团单一场景。

五、后续方向

这次实践后，我们对排序模型Scaling Up的理解更清晰了一些：它不是简单堆参数，也不是继续叠局部模块，而是要让模型主干、计算形态和任务Tower都更适合放大。

短期方向：

• 继续探索更优的PerToken FFN结构。目标是在同FLOPs下获得更高AUC。
• 探索推理侧优化。例如通过算子融合、量化等方式降低RT。

中长期方向：

• 继续跟进TokenMixer-Large、UniMixer、TokenFormer等排序模型工作。
• 沿着Pure Model范式寻找更优结构。重点关注吞吐量和MFU利用率。
• 在更大规模下重新探索Sparse MoE。当Token数量和样本量扩展后，Sparse MoE的可行性仍值得重新评估。

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