論文の概要: A Simple and Effective $L_2$ Norm-Based Strategy for KV Cache Compression

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.11430v4
• Date: Sun, 03 Nov 2024 09:42:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 14:44:52.508984
• Title: A Simple and Effective $L_2$ Norm-Based Strategy for KV Cache Compression
• Title（参考訳）: KVキャッシュ圧縮のためのシンプルで効果的な$L_2$ノルム戦略
• Authors: Alessio Devoto, Yu Zhao, Simone Scardapane, Pasquale Minervini,
• Abstract要約: キーバリューキャッシュサイズを減らすための既存のアプローチは、圧縮戦略を学ぶためのモデルを微調整するか、シーケンス長を減らすためにアテンションスコアを利用するかのいずれかである。 キャッシュされたKVペアに対して、$L$とアテンションスコアとの間に明らかな相関関係が見られ、キー埋め込みの低い$L$がデコード時に高いアテンションスコアをもたらす。 実験の結果,この単純な手法により,言語モデリングやニードル・イン・ア・ヘイスタックタスクでは50%,パスキー検索タスクでは90%,精度を損なうことなく,KVキャッシュサイズを50%削減できることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.981807478365452
• License:
• Abstract: The deployment of large language models (LLMs) is often hindered by the extensive memory requirements of the Key-Value (KV) cache, especially as context lengths increase. Existing approaches to reduce the KV cache size involve either fine-tuning the model to learn a compression strategy or leveraging attention scores to reduce the sequence length. We analyse the attention distributions in decoder-only Transformers-based models and observe that attention allocation patterns stay consistent across most layers. Surprisingly, we find a clear correlation between the $L_2$ and the attention scores over cached KV pairs, where a low $L_2$ of a key embedding usually leads to a high attention score during decoding. This finding indicates that the influence of a KV pair is potentially determined by the key embedding itself before being queried. Based on this observation, we compress the KV cache based on the $L_2$ of key embeddings. Our experimental results show that this simple strategy can reduce the KV cache size by 50% on language modelling and needle-in-a-haystack tasks and 90% on passkey retrieval tasks without losing accuracy. Moreover, without relying on the attention scores, this approach remains compatible with FlashAttention, enabling broader applicability.
• Abstract（参考訳）: 大規模言語モデル(LLM)の展開は、特にコンテキスト長の増加に伴ってキーバリュー(KV)キャッシュの広範なメモリ要求によって妨げられることが多い。 既存のKVキャッシュサイズを削減するアプローチでは、圧縮戦略を学ぶためのモデルを微調整するか、シーケンス長を減らすためにアテンションスコアを利用する。 我々は,デコーダのみをベースとしたトランスフォーマーモデルにおけるアテンション分布を分析し,アテンションアロケーションパターンがほとんどの層で一定であることを確認する。 驚いたことに、キャッシュされたKVペアに対して、$L_2$とアテンションスコアとの間に明らかな相関関係がみられ、キー埋め込みの低い$L_2$がデコード時に高いアテンションスコアをもたらすのが普通である。 この結果から、KV対の影響は、クエリされる前にキー埋め込み自体によって決定される可能性が示唆された。 この観測に基づいて、キー埋め込みの$L_2$に基づいてKVキャッシュを圧縮する。 実験の結果,この単純な手法により,言語モデリングやニードル・イン・ア・ヘイスタックタスクでは50%,パスキー検索タスクでは90%,精度を損なうことなく,KVキャッシュサイズを50%削減できることがわかった。 さらに、注意点を頼らずに、このアプローチはFlashAttentionと互換性を持ち、より広範な適用性を実現する。

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