論文の概要: Cache Engineering for Agents
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.28577v1
- Date: Tue, 20 Oct 2026 17:32:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-21 21:58:47.950245
- Title: Cache Engineering for Agents
- Title(参考訳): エージェントのキャッシュエンジニアリング
- Abstract要約: 大規模言語モデル(LLM)エージェントはますます複雑なタスクを処理し、観察と行動の長い軌跡をナビゲートする。
これらのトラジェクトリが大きくなるにつれて、キー値(KV)キャッシュI/Oとストレージが主流となる。
そこで我々は,新たな手法としてキャッシュエンジニアリングを提案する。これによりエージェントは,動作中のKVキャッシュを直接制御できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.70023392405603
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Large Language Model (LLM) agents can handle increasingly complex tasks, navigating long trajectories of observations and actions. As these trajectories grow, key-value (KV) cache I/O and storage become the dominant cost. Trajectories can also exceed the LLM's maximum context length, requiring control over active cache growth. Prior work uses context engineering to reduce cache size by trimming or summarizing history. However, modifying the trajectory prefix invalidates subsequent cached states and triggers costly re-prefilling of retained context. Task accuracy can also suffer when too little context is retained to limit re-prefill costs. We propose cache engineering as a new scheme. It allows agents to directly control their active KV cache without modifying the trajectory or re-prefilling retained context. Specifically, agents can proactively use drop to exclude selected cache from future attention and repos to adjust retained keys' position encodings. We formalize these cache operations and identify history dependence as a serving challenge: identical token sequences can yield different cache states under different cache operation sequences, making prefix matching insufficient for correct cache reuse. Thus, we co-design the AKV serving engine. It provides a stateless interface compatible with existing serving APIs, while internally managing stateful cache reuse, eviction, and restoration. Experiments show that a tool-response rolling-drop cache policy improves average benchmark scores by 1.7 points and reduces average cost by 27.7%, compared with conventional threshold-triggered summarization. With AKV, it achieves up to 1.2x the output throughput and a 1.5x speedup in P95 request latency. Recursive self-improvement of cache policies further reduces cost by 7.1% over expert design. Our code is at https://github.com/thu-nics/AKV.
- Abstract(参考訳): 大規模言語モデル(LLM)エージェントはますます複雑なタスクを処理し、観察と行動の長い軌跡をナビゲートする。
これらのトラジェクトリが大きくなるにつれて、キー値(KV)キャッシュI/Oとストレージが主流となる。
トラジェクトリはLLMの最大コンテキスト長を超え、アクティブなキャッシュ成長を制御する必要がある。
以前の作業では、コンテキストエンジニアリングを使用して、履歴のトリミングや要約によってキャッシュサイズを削減する。
しかし、トラジェクトリプレフィックスを変更することで、後のキャッシュ状態が無効になり、保持されたコンテキストの再処理にコストがかかる。
タスクの正確さは、再補充コストを制限するためにコンテキストが小さすぎる場合にも悩むことがある。
キャッシュエンジニアリングを新しい手法として提案する。
エージェントは、軌跡を変更したり、保持されたコンテキストを再準備することなく、アクティブなKVキャッシュを直接制御できる。
具体的には、エージェントはドロップを積極的に使用して、選択したキャッシュを将来の注意から排除し、保持されたキーの位置エンコーディングを調整する。
同一のトークンシーケンスは、異なるキャッシュ操作シーケンスの下で異なるキャッシュ状態を生成することができるため、正しいキャッシュ再利用にはプレフィックスマッチングが不十分である。
そこで我々はAKVサービスエンジンを共同設計する。
既存のサービスAPIと互換性のあるステートレスインターフェースを提供すると同時に、ステートフルキャッシュの再利用、排除、復元を内部的に管理する。
実験によると、ツールレスのローリングドロップキャッシュポリシーは、従来のしきい値トリガーによる要約と比較して平均ベンチマークスコアを1.7ポイント改善し、平均コストを27.7%削減している。
AKVでは、最大1.2倍のスループットを実現し、P95要求遅延の1.5倍のスピードアップを実現している。
再帰的なキャッシュポリシーの自己改善により、エキスパート設計よりもコストが7.1%削減される。
私たちのコードはhttps://github.com/thu-nics/AKVにあります。
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