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Google 发布 TurboQuant:KV 缓存压至 3 比特,显存省 6 倍还提速

首次发布 传播指数 36

Google Research 发布量化算法 TurboQuant。它结合极坐标量化与 QJL 技术,彻底消除传统量化的常数存储开销,无需微调即可将大模型 KV 缓存压至 3 比特且无精度损失。在 H100 上最高提速 8 倍,为长文本和大模型推理扫清显存瓶颈。

Google 发布 TurboQuant:KV 缓存压至 3 比特,显存省 6 倍还提速
图:techcrunch.com

看过美剧《硅谷》的朋友,大概都记得主角团队靠着一套神级无损压缩算法「魔笛手」(Pied Piper)横扫科技圈的故事。

谁能想到,Google Research 刚刚把这个剧情搬进了现实。

Google 正式公布了一项名为 TurboQuant 的模型压缩算法。这项成果由研究员 Amir Zandieh 和 Google Fellow Vahab Mirrokni 领衔完成,论文即将亮相 ICLR 2026 和 AISTATS 2026。

它的核心任务只有一个:给大模型的长文本推理显存大放血。

把坐标系拐个弯,把量化常数彻底踢出门

大模型吃显存,很大一部分代价花在所谓的 KV 缓存(Key-Value Cache)上。简单来说,它就像模型做阅读理解时随手记下的高维小抄,上下文越长,小抄堆得越厚。

以往业界也尝试过量化压缩,但传统的向量量化有个尴尬的硬伤:为了还原数据,每个小数据块都得额外存一套全精度的「量化常数」。这一来一回,每个数字凭空多出 1 到 2 bits 的内存开销,压缩效果直接大打折扣。

TurboQuant 这次拉来了两个底层数学帮手:QJL 和 PolarQuant。

QJL 借鉴了著名的约翰逊-林登施特劳斯变换,把高维数据压缩成只保留正负号的单个符号位,完全不需要额外的内存开销。计算注意力时,再通过特殊的估计器平衡高精度的 query 和低精度的量化数据。

而 PolarQuant 的脑回路更清奇。它干脆放弃了传统的空间直角坐标,把数据改用极坐标来表示。

打个比方,以往记录位置是说「向东走 3 米,向北走 4 米」,现在改成了「朝 37 度方向走 5 米」。因为角度分布高度集中且规律可知,模型直接在一个固定且已知的圆形网格里映射数据,不用反复归一化,把传统方法不得不带的量化常数彻底抹掉了。

显存怒砍 6 倍,H100 提速 8 倍

数学公式很漂亮,实际跑起来更狠。

Google 在 Gemma 和 Mistral 两个开源模型上进行了大范围测试,涵盖 LongBench、Needle In A Haystack 等多项主流长文本基准。

在完全不进行二次训练、不做微调的前提下,TurboQuant 把 KV 缓存压到了惊人的 3 bits,并且在各项基准测试中做到了几乎零精度损失。即便在最考验长文本检索的「大海捞针」测试里,模型的下游表现依然完好无损。

更夸张的是吞吐表现。在英伟达 H100 GPU 上,4-bit 版本的 TurboQuant 在计算注意力时,比未量化的 32-bit keys 提速高达 8 倍,KV 缓存占用的显存直接缩减到原来的六分之一以下。

除了大模型自身,这项技术还能直接塞进向量搜索引擎。对比 PQ 和 RabbiQ 等业界基准,TurboQuant 在不需要大型码本、不针对数据集调优的情况下,1@k 召回率全面领先。

消息一出,科技圈直接炸锅。网友们纷纷给它贴上「现实版魔笛手」的标签,Cloudflare CEO Matthew Prince 甚至在社交平台上直言,这堪称 Google 自己的「DeepSeek 时刻」。

为什么重要

我们认为,这项技术最诱人的地方,在于它直接把大模型长上下文的部署门槛砍掉了大半。

对开发者和企业来说,长文本推理最大的成本杀手就是显存。原本跑 100 万 token 上下文需要昂贵的多卡集群伺候,一旦 KV 缓存能无损压掉六分之五,单台机器能塞下的并发量成倍增加,甚至以前在端侧完全不敢想的长文本任务,现在看起来都有了落地的可能。

对整个行业而言,这也给模型优化赛道提了个醒:在算力紧缺的当下,单纯靠堆硬件和暴力工程来降成本正逐渐碰到天花板,底层数学层面的创新反而能挖出巨大的红利。

不过冷静下来看,它也有清晰的边界。

我们必须看到,TurboQuant 目前还停留在实验室阶段,尚未在大规模生产环境里全面铺开。而且它解决的是推理阶段的缓存和检索瓶颈,完全不涉及训练阶段。训练大模型依然需要海量显存和集群堆叠,并不能指望它解决整个行业在训练算力上的焦虑。

但无论如何,不用重新训练就能把推理缓存直接压掉 6 倍,这套极坐标和数学变换的解法走得极其聪明。如果后续在生产端验证顺利,它大概率会迅速成为长文本服务的新标配。

来源 (2)

  1. [1]
    research.google(在新标签页打开)原文research.google
  2. [2]
    techcrunch.com(在新标签页打开)报道techcrunch.com

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