论文
通过本地分布恢复实现高精度低位 KV 缓存量化
High-accuracy Low-Bit KV-Cache Quantization via Local Distribution Restoration
摘要
长上下文 大语言模型 推理依靠 KV 缓存来避免冗余的注意力计算,但会产生较高的内存和带宽开销。低位 KV 缓存量化降低了成本,但严重降低了质量;特别是,在 RULER 下,Llama-3.1-8B 上的一位量化精度从 84.2% 降低到 47.8%。我们发现根本原因不是 logits 的绝对错误,而是结构化的局部错误排名,其中 logits 在 top-K 区域的分布发生了漂移。因此,我们提出了局部分布恢复,这是一种新技术,可以从量化的 logits 特征中检测具有高局部分布风险的步骤,并在标记选择之前仅恢复选定的前 K 个候选分布。我们实施DGAP以实现本地分布恢复,并具有高效的风险检测器和校正器。实验表明,在 Llama-3.1-8B 上,DGAP 将 K1V1 RULER 精度从 47.8% 恢复到 83.2%,并将分布漂移从 0.38 降低到 0.14;在 Llama、Mistral 和 Qwen 模型中,它以适度的解码开销保留了持久的低位 KV 缓存占用空间。