論文の概要: In-context KV-Cache Eviction for LLMs via Attention-Gate

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.12876v2
• Date: Sat, 19 Oct 2024 08:45:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-22 13:20:51.295100
• Title: In-context KV-Cache Eviction for LLMs via Attention-Gate
• Title（参考訳）: 注意ゲートによるLCMのインコンテキストKVキャッシュ推定
• Authors: Zihao Zeng, Bokai Lin, Tianqi Hou, Hao Zhang, Zhijie Deng,
• Abstract要約: KVキャッシュ技術は、大規模言語モデル(LLM)の推論の標準となっている。 本稿では,Attention-Gateと呼ばれるパラメータ化KVキャッシュ消去機構を考案する。 Attention-Gateは、コンテキスト全体を入力として受け入れ、各トークンにエビテーションフラグを出力して、インコンテキストのエビエーションを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.732519329131392
• License:
• Abstract: The KV-Cache technique has become the standard for the inference of large language models (LLMs). It caches states of self-attention to avoid recomputation. Yet, it is widely criticized that KV-Cache can become a bottleneck of the LLM inference system, especially when confronted with ultra-large models and long-context queries. A natural remedy is to discard the KV-Cache for less important tokens, with StreamingLLM as an example, but the used static eviction strategies cannot flexibly adapt to varying contexts. Remedies like H2O leverage accumulative attention scores to perform dynamic eviction but suffer from the attention bias issue in capturing contextual information. This paper bridges this gap by devising a parameterized KV-Cache eviction mechanism, dubbed as Attention-Gate, which accepts the whole context as input and yields eviction flags for each token to realize in-context eviction. The subsequent self-attention module proceeds according to the flags and only the KV states for the remaining tokens need to be cached. The Attention-Gates can vary among different heads and layers and be trivially plugged into pre-trained LLMs, tuned by cost-effective continual pre-training or supervised fine-tuning objectives to acquire what to discard. The computational and memory overhead introduced by Attention-Gates is minimal. Our method is validated across multiple tasks, demonstrating both efficiency and adaptability. After a highly efficient continual pre-training, it achieves higher average accuracy and evicts more tokens compared to traditional training-free methods. In supervised fine-tuning, it not only evicts many tokens but also outperforms LoRA-finetuned LLMs on some datasets, such as RTE, where it improves accuracy by 13.9% while evicting 62.8% of tokens, showing that effective eviction of redundant tokens can even enhance performance.
• Abstract（参考訳）: KVキャッシュ技術は、大規模言語モデル(LLM)の推論の標準となっている。 再計算を避けるために、自己アテンションの状態をキャッシュする。 しかし、特に超大型モデルや長文クエリに直面する場合、KVキャッシュがLLM推論システムのボトルネックとなることは広く批判されている。 自然な対策は、StreamingLLMを例に、KV-Cacheをあまり重要でないトークンで破棄することだ。 H2Oのような治療法は、蓄積された注意スコアを利用して動的消去を行うが、文脈情報を取得する際に注意バイアスの問題に悩まされる。 本稿では,パラメータ化されたKVキャッシュの消去機構を考案し,コンテキスト全体を入力として受け入れ,各トークンの消去フラグを出力し,コンテキスト内消去を実現することにより,このギャップを埋める。 その後の自己保持モジュールはフラグに従って進行し、残りのトークンのKV状態のみがキャッシュされる必要がある。 アテンション・ゲイツは、異なる頭や層によって異なり、コスト効率のよい連続的な事前訓練または監督された微調整の目的によって調整された事前訓練されたLLMに自明に接続して、捨てるべきものを取得することができる。 Attention-Gatesによって導入された計算とメモリのオーバーヘッドは最小限である。 提案手法は複数のタスクにまたがって検証され,効率と適応性の両方を実証する。 高度に効率的な継続事前トレーニングの後、従来のトレーニング不要の手法と比較して平均精度を高め、より多くのトークンを除去する。 監督された微調整では、多くのトークンを除去するだけでなく、RTEなど一部のデータセットでLORAに精細化されたLSMよりも優れており、62.8%のトークンを排除しながら精度を13.9%向上させ、冗長トークンの効果的な排除が性能を向上させることさえ示している。

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