Frontier / 01 · AI SYSTEM

PagedAttention 与分页式 KV Cache

显存拥塞究竟来自模型权重,还是来自每个请求不断增长的 KV 账本?

显存管理的对象不是一个上下文,而是许多长度不同的 KV 块;分页把外部碎片转成可计算的块预算。

解释图逻辑上下文如何落到物理 KV 块
  1. 01请求token 序列
  2. 02逻辑块连续编号
  3. 03块表映射物理页
  4. 04KV 页非连续分配
  5. 05调度器共享与回收

分页把连续上下文需求与物理显存分配解耦,收益由请求长度分布和块大小共同决定。

Research notes / 两篇结构

先建立模型,再用实验拆边界

Instrument

KV 容量账本

按默认参数,每个 token 的 KV Cache 为 128 KiB;16 路并发、8K 上下文需要约 16 GiB,仅缓存本身就已经接近一张大显存加速卡。

打开实验
Transformer 层数32 每层都保存自己的 K/V
KV heads8 GQA/MQA 会显著降低该值
Head dimension128 单个注意力头的宽度
上下文长度8192 tokens每个请求需要保存的 token 数

Primary sources / 一手证据

可追溯的起点

  1. · 2023Efficient Memory Management for Large Language Model Serving with PagedAttentionPAPER
  2. · 2026vLLM documentationDOCUMENTATION

Cross-domain synthesis

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