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张泽
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猫眼影戏记者 桂开英 报道Q8X2R7L1T4J5M9B6W3
随着 LLM 向 1M 上下文演进 ，KV cache（键值缓存）已成为制约推理效劳效率的焦点瓶颈 。自回归天生的特征使得模子必需存储历史 token 的 key-value 状态（即 KV cache）以阻止重复盘算 ，但 KV cache 的显存占用随着上下文长度的增添而膨胀 ，带来显著的内存瓶颈 。
已往两年 ，关于 KV cache 的优化事情爆炸式增添 ，包括调理、迁徙、压缩等战略层出不穷 。然而 ，现有综述主要聚焦于 LLM 推理或效劳的整体效率 ，大多仅将 KV cache 作为其中一个子？樽骷蛞致 。
近期 ，来自墨尔本大学和华中科技大学的研究者们宣布了一篇深度综述 ，从MLSys 的头脑出发 ，用一套新颖的「时间 - 空间 - 结构」系统行为视角对 KV cache 优化要领举行了系统性梳理与深入剖析 ，并将相关资源整理成了一连维护的 Awesome 资源库 ，利便研究者与从业职员快速定位与落地 。
论文地点: https://doi.org/10.36227/techrxiv.176046306.66521015/v3项目地点: https://github.com/jjiantong/Awesome-KV-Cache-Optimization
什么是「 sKis」？
为了提供更聚焦的视角和明确 ，作者们首先在综述中界说了sKis的界线：在推理效劳阶段 ，以 KV cache 为焦点优化工具 ，在不依赖模子重训或结构修改的条件下 ，提升吞吐、延迟等焦点系统指标 。
从「系统行为」看 KV Cache
聚焦于 sKis ，该综述立异性地提出以系统行为的视角来组织 KV cache 优化手艺：不是按详细流程、框架、算法来划分 ，而是按优化战略在系统中爆发的时间、空间、结构三个维度的行为来划分 ，从而更容易对齐工程实现与组合战略 。
执行与调理（时间维度）：KV 什么时间被会见和盘算？该分类关注执行历程与调理 。例如设计以 KV 为中心的调理战略 ，接纳流水线来掩饰延迟 ，或者凭证差别硬件的特征适配操作等 。安排与迁徙（空间维度）：KV 放在那里、怎样迁徙？该分类关注数据的存储 。例如在 GPU、CPU、SSD 组成的存储层级中怎样使热门 KV 留在 GPU 显存中 ，或者在漫衍式或异构的盘算装备中设计迁徙战略等 。体现与留存（结构维度）：KV 长什么样？该分类关注数据体现 。这是现在最拥挤的赛道 ，包括量化、驱逐等论文麋集的子领域 ，旨在直接镌汰 KV cache 的物理体积 。
基于上述三个维度 ，该综述将现有事情归纳为 7 个二级种别 ，详细包括：以 KV 为中心的调理（KVS）、流水线与重叠（OVLP）、硬件感知的执行（HAE）、跨内存层级的 KV 编排（MHO）、跨盘算装备的 KV 编排（CDO）、KV cache 压缩（KVCC）、KV cache 留存治理（KVRM） 。
该论文不但详细梳理了每个维度下的差别类型和手艺要领 ，还为每一类提炼了要害要点、局限与权衡 ，给出了可落地的适用指导 。
深度洞察与开放挑战
这篇综述最有价值的部分之一 ，在于作者们对百余篇论文举行了全局交织剖析 ，从而归纳了7 大概害视察 ，并引发了6 大开放挑战 。
首先 ，作者们对文献举行了跨行为共现剖析 ，以展现差别维度的 KV 行为之间的内在联系和协同模式；别的 ，作者们深入剖析了KV 行为和优化目的的作用关系 ，并统计了文献中对相关优化指标的现实关注情形 。
基于以上两类交织剖析 ，作者们展现了目今领域的7 大概害视察 ，例如什么组合是最常见的协同模式？结构维度（如量化）虽然论文最多 ，为什么往往沦为系统中的「孤岛」？
基于要害视察 ，作者们进一步提炼了6 大开放挑战 ，例如在追求效率的同时 ，我们虽然经常会关注到对其质量的影响 ，可是否往往忽视了可信度（trustworthiness）的隐形崩塌？该综述中对每一个视察和挑战都给出了详细的剖析和思绪 ，期待能引发社区向着越发高效与可信的 LLM 效劳系统的一连探索！
资源分享：Awesome-KV-Cache-Optimization 资源库
为了利便社区追踪这一飞速生长的领域的最新希望 ，论文作者同步维护了一个 Awesome 气概的资源库 ，收录并一连更新 sKis 领域的最新论文和代码实现 。希望这个资源库能让你少走弯路！
地点：https://github.com/jjiantong/Awesome-KV-Cache-Optimization
若是你正在做 LLM Infra、模子压缩或者高性能盘算等相关偏向 ，接待在 GitHub 上 star 支持 ，或者来客栈一起补全与更新！
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