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arXiv cs.CL· Teresa Delgado, Hugo Hazard, Martin Benfeghoul, Jun Wang, Zafeirios Fountas·· 11 小时前AI 评分34

LowRAM:用低秩键与摊销值实现可组合的测试时 KV cache 压缩

LowRAM: Low-Rank Keys and Amortised Values for Composable KV Cache Compression at Test-Time

AI 导读

LowRAM 提出一种非对称 KV cache 压缩流程,将跨层低秩键压缩与值缓存摊销结合,在三个模型家族上接近无损。其值摊销在测试时为每个注意力头拟合轻量预测器、仅存重建最差 token 的残差,实现 4× 近无损值压缩;4× 压缩下峰值解码吞吐最高提升 5×。LowRAM 还可与量化、驱逐组合,在长上下文下达到 26.9× 压缩并保留基线 94.5% 的性能。

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摘要:自回归解码依赖 KV 缓存,其内存占用随上下文长度线性增长,并限制了批大小和吞吐量。现有的后训练方法利用 token、层和特征维度上的冗余,或降低数值精度。我们发现了一个互补的维度:在每个注意力头内,值在很大程度上可由其对应的键预测。我们利用这一点进行值缓存摊销,在测试时拟合一个轻量级的逐头预测器,并仅为其重建效果最差的 token 存储残差,从而实现 $4\times$ 的近无损值压缩。该预测器可通过元学习初始化以大幅降低预填充开销,或在允许一次性开销的场景(如多查询推理)中从头拟合。我们将值摊销与跨层低秩键压缩相结合,构建了 LowRAM,这是一种非对称压缩流水线,在三个模型系列上均保持接近无损。通过在每个解码步骤仅重建选定的 KV 对子集,LowRAM 可将解码开销保持在最低水平,并在 $4\times$ 压缩下实现最高 $5\times$ 的峰值解码吞吐量。LowRAM 还可与量化和驱逐组合,在长上下文下以基线性能的 $94.5\%$ 达到 $26.9\times$ 压缩。这些结果表明,将键和值视为结构上不同的对象,可实现高效、激进且可组合的 KV 缓存压缩。
学科: 机器学习(cs.LG);计算与语言(cs.CL)
引用为: arXiv:2611.07025 [cs.LG]
  (或 arXiv:2611.07025v1 [cs.LG] 用于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2611.07025

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI

提交历史

来自:Teresa Delgado De Las Heras [查看电子邮件]
[v1] 2026年11月4日星期三 19:00:06 UTC(228 KB)

来源:arXiv cs.CL · arxiv.org