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Adaptive DHiSparse:基于负载自适应 KV 层次结构的推测解码

Adaptive DHiSparse: Speculative Decoding over a Load-Adaptive KV Hierarchy

· 4天前

精选理由

按负载动态管理分层 KV 缓存并支持推测解码,提升长上下文服务吞吐与并发能力。

AI 摘要

长上下文推理服务在硬件达到有效吞吐量之前,就会耗尽 KV 内存。HiSparse 将历史数据存储在主机内存中,并且仅取回选中的条目,但它在所有负载下都使用同一缓存预算,也不支持 DSpark 和 DFlash2 等基于草稿模型的推测解码。我们提出 Adaptive DHiSparse,它支持在分层稀疏 KV 上进行推测解码,并根据负载调整数据驻留。它保护必需的工作集,在 GPU 内存空闲时保留更多历史数据,并通过精确的融合检索取回其余数据。DSpark 和 DFlash2 的候选生成与接受规则保持不变:查询共享缺失行的取回操作,草稿 KV 使用受窗口大小约束的环形缓冲区,验证阶段的暂存空间则跨层组复用。在 100K 上下文长度和 128 并发下,结合 DFlash2 的 GLM-5.3 在每个解码 GPU 上实现了每秒 793 个输出 token,分别为 HiSparse 的 1.45$\times$ 和不使用推测解码的自适应推理服务的 1.27$\times$。在遵守与 HiSparse 相同的延迟上限时,根据每 token 延迟上限的不同,它能够持续支持最高 4$\times$ 的并发量和 2.3 至 3.7$\times$ 的输出吞吐量。在 500K 上下文长度和 512 并发下,对于 DeepSeek-V4.1-Flash,结合 DSpark 的 Adaptive DHiSparse 实现了结合 DSpark 的全驻留推理服务 1.85$\times$ 的输出吞吐量。在一次负载阶跃变化中,可选驻留在低负载时将需要从主机取回的行占选中行的比例从 14.2% 降至 1.4%,并在内存压力下释放内存。

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