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[AI学术] RACE:基于查询-键激活能量的 RoPE 对齐注意力压缩

发布于:2026-10-22 22:00 最后更新:2026-10-25 13:04
#optimization #LLM #Artificial Intelligence

头维度压缩可以降低 KV 缓存的内存占用,但多数方法在推理时需要重建全维表示,导致解码 FLOPs 大幅增加。我们在校准集上 formalize 了将预训练注意力直接转化为低维形式的设计要点,以同时削减 KV 缓存存储和注意力计算。具体考虑三点:① 对 query 与 key 施加共享投影,使其仍位于同一低维特征空间;② 投影由 query 与 key 的激活共同推导,以更好保留交互信息;③ 投影需兼容预训练的 RoPE 变换。为实现无重建的压缩,我们将投影限制为坐标选择,并证明仅在完整的 rotary 对保留时 RoPE 兼容性成立。基于此特性,RACE 通过联合 query‑key 激活能量挑选 rotary 对。理论上该准则最小化了一个可分离、依赖校准的上界,从而降低 RoPE 后的 query‑key 乘积近似误差。最终的低维投影直接折叠进模型权重,无需运行时重建或专用 kernel。实验在三类模型和多种压缩比例下显示,RACE 超越结构化剪枝,并在语言建模、零样本和长上下文任务上与基于重建的方法保持竞争。以 50% KV 缓存保留、256K 上下文为例,RACE 将总推理 FLOPs 降低 47.8%,实现 1.79 倍吞吐提升,TTFT 降低 43.2%,GPU 分配内存降低 28.1%。

点评:RACE 在保持模型性能的同时显著削减算力和内存开销,提供了一条无需额外运行时实现的实用压缩路径。

原文链接: https://arxiv.org/abs/2610.28385

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