vLLM中的自动前缀缓存(Automatic Prefix Caching):RadixAttention算法的实现细节

vLLM 中的自动前缀缓存:RadixAttention 算法实现细节 各位同学,大家好!今天我们要深入探讨 vLLM 中一项关键的优化技术:自动前缀缓存,以及支撑这项技术的核心算法 RadixAttention。vLLM 作为高性能的 LLM serving 引擎,能够显著提升推理吞吐量和降低延迟。自动前缀缓存是 vLLM 实现高效 serving 的基石之一。 1. 前缀缓存的必要性:LLM 推理的瓶颈 在理解 RadixAttention 之前,我们需要先了解前缀缓存的意义。大型语言模型 (LLM) 的推理过程通常是自回归的,即一次生成一个 token。对于每个新 token 的生成,模型都需要重新计算整个序列的 attention,这会导致大量的重复计算,尤其是当序列长度较长时。 考虑这样一个场景:我们要生成一段长文本,已经生成了 "The quick brown fox"。接下来,模型需要根据这四个 token 计算 attention,生成第五个 token,比如 "jumps"。然后,要生成第六个 token,模型又需要重新计算 & …

vLLM的核心技术PagedAttention:解决KV Cache显存碎片化与吞吐量瓶颈的机制

vLLM核心技术:PagedAttention机制详解 各位朋友,大家好!今天我们来深入探讨vLLM的核心技术——PagedAttention,一种旨在解决KV Cache显存碎片化与吞吐量瓶颈的创新机制。在大模型推理场景下,KV Cache(Key-Value Cache)用于存储Transformer层中Key和Value的中间表示,是影响推理速度和显存利用率的关键因素。PagedAttention通过巧妙地管理KV Cache,显著提升了大模型的推理性能。 一、KV Cache与性能瓶颈 在传统的Transformer推理中,每当处理一个新的token,都需要将Key和Value向量存储在显存中。随着序列长度的增加,KV Cache的体积也随之线性增长。对于长序列推理,KV Cache很容易占据大量的显存空间,导致OOM(Out Of Memory)错误。 此外,传统的KV Cache管理方式容易造成显存碎片化。例如,当处理不同长度的序列时,会频繁地分配和释放KV Cache空间,导致显存中出现许多不连续的小块空闲空间。这些碎片化的空间无法有效地被利用,进一步降低了显存利用率。 …