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[AI学术] Mask-Guided KV 缓存驱逐在块扩散语言模型中的应用

发布于:2026-10-09 22:00 最后更新:2026-10-12 00:49
#AI #optimization #LLM

块扩散语言模型在生成过程中会维护一个巨大的键值(KV)缓存,并在每个去噪步骤中全部参与注意力计算,这导致内存占用和生成速度受限。为降低这些成本,需要在当前块的去噪时决定使用哪些历史 token(选择),以及哪些 token 需要保留供后续块使用(驱逐)。

我们提出 MaskAhead,一种无需额外训练的方案,使用单一的 mask‑query 排序机制同时完成选择和驱逐。具体做法是:利用当前块的掩码对 KV 条目进行打分,估计其对注意力输出的贡献,从而实现选择;对即将到来的掩码块进行探测,同样依据贡献度对 KV 条目进行排序,以决定驱逐对象。

我们进一步提出量化版本 Q‑MaskAhead,直接在低位 KV 上计算选择和注意力,保持大部分被选条目。实验在 Fast‑dLLM‑v2、DreamReasoner 和 LLaDA2.0‑mini 上进行,涵盖长文本推理、长提示问答和针刺检索任务。结果显示,在长提示问答任务中,MaskAhead 将 KV 内存平均压缩 $9.5\times$,仅导致平均 F1 下降 1.2 分;Q‑MaskAhead 将压缩率提升至 $20.1\times$,F1 下降 2.3 分。在 batch‑32 系统评测中,MaskAhead 相比密集推理实现了 $1.23\times$ 的整体加速和 $1.68\times$ 的解码阶段加速。

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原文链接: https://arxiv.org/abs/2610.06996

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