Nvidia 推出 DMS 技术:KV 缓存压缩达 8 倍,长思考推理成本大降
Nvidia 研究团队推出动态内存稀疏化技术 DMS,可将大模型 KV 缓存压缩最高 8 倍。它训练 Llama 3、Qwen 3 等模型自主决定保留或清除哪些 token,并引入「延迟驱逐」机制防误删。同等显存下推理吞吐可提升数倍,技术已集成进 Nvidia Model Optimizer 框架。

现在的推理大模型有个让人头疼的毛病:想得越深,显存烧得越狠。
大模型在做长思考或多路径探索时,每吐出一个思考步骤,显卡里临时存上下文的 KV 缓存就会直线上涨。显卡大部分时间都在搬运数据而不是算题,显存一旦吃紧,系统要么变慢要么卡死。Nvidia 研究人员最近拿出了一套叫做动态内存稀疏化(DMS)的技术,直接把大模型的 KV 缓存压小了最多 8 倍,而且没丢掉推理精度。
让模型自己决定忘掉什么
以前大家想省显存,大多靠死板的启发式规则,比如最简单的滑动窗口,只留最近几个词,前面的全扔掉;或者靠分页换入换出,把不用的上下文倒腾到慢速内存里。结果要么是模型把关键线索扔了、答题变笨,要么是反复倒腾数据导致延迟飙升。
Nvidia 的思路是给现成模型做轻量化改造,让模型自己学会挑重点。他们不用从头重新训练,而是直接利用注意力层里现有的神经元,让它们负责给每个词输出保留还是丢弃的信号。Nvidia 深度学习高级工程师 Piotr Nawrot 透露,这套改造就像做一次 LoRA,把原有模型权重冻结住,一台单卡 DGX H100 只要几小时就能搞定一个 Qwen3-8B 规模的模型。
这里面最关键的设计叫延迟驱逐。很多词其实处于灰色地带,既算不上必须永久记住,也不是完全没用。DMS 会把这些词先打上丢弃标记,但还在本地窗口里暂留几百步,等模型把里面的有效信息吸收到当前状态后,再彻底从缓存里抹掉。
在 AIME 24 数学基准测试里,在相同的内存预算下,用上这套技术的 Qwen-R1 32B 比标准模型分数直接高了 12 分。这项技术目前已经集成到了 Nvidia 的 Model Optimizer 框架里。
为什么重要
我们认为,这项技术切中的正是当下推理模型落地的最大痛点:思考成本。
以前企业跑思维链模型,要么花大价钱堆显存,要么只能限制模型的推理步数。如果同一套硬件能从跑 100 个推理线程变成跑 800 个,意味着企业可以用同样的算力预算,让模型跑更深度的验证,甚至直接把原本只能在云端集群跑的重度推理模型,塞进显存更紧凑的私有化部署环境。
对开发者和企业来说,它的门槛相当友好。它不需要花几百万去预训练新模型,拿开源的 Llama 3 或 Qwen 3 挂在单台服务器上跑几小时微调就能用上,落地路径非常清晰。
不过看起来它也并非完全零成本。虽然微调本身很快,但动态判断每个词的留存依然会在注意力层增加额外的逻辑开销,具体到极低延迟的实时对话场景下能跑出多少净收益,还得看实际硬件吞吐。但对于需要长链条推理、写代码和复杂数学计算的场景,这种按需记笔记的做法,显然比一刀切的硬砍聪明得多。
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