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内存还会跌吗?KV Cache砍掉99%,单卡吞吐飙6倍,港科大、CMU联手岩山科技开源新模型

内存还会跌吗?KV Cache砍掉99%,单卡吞吐飙6倍,港科大、CMU联手岩山科技开源新模型 量子位
2026-10-19
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导读:推理再长,内存不涨

岩山科技开源EdgeRock-4B:长推理显存恒定,吞吐提升6.4倍

在大模型推理成本中,KV Cache(键值缓存)是主要的内存开销来源。此前谷歌论文指出KV Cache可压缩6倍,曾引发存储芯片市场波动。如今,这一领域迎来更突破性的进展。

岩山科技旗下岩芯矩阵联合香港科技大学、卡内基梅隆大学(CMU等高校发布并开源了EdgeRock-4B模型。该模型实现了在上下文从4K扩展至256K的过程中,KV Cache占用始终固定在72MiB,相比源模型减少99.1%。

实测数据显示,在单张80GB显卡上,EdgeRock-4B支持512路并发长推理,输出吞吐达12124 tokens/s,是源模型的6.42倍。同时,其推理能力并未受损,AIME 2024—2026平均一次通过率为82.9%,远超同类有界状态模型。

传统推理的显存困境

随着大模型“深度思考”能力及Agent多轮工具调用的普及,上下文长度动辄数万token。传统Transformer架构将推理历史存入KV Cache,每生成一个token,缓存便相应增加。以Qwen3.5-4B为例,推理至256K时,单条序列需占用8 GiB显存。

显存随长度线性增长,导致单卡并发能力受限,且在端侧设备中与感知、控制模块争夺有限资源。业界现有解决方案主要分为两类:

  • 压缩量化:如MLA、KIVI及谷歌TurboQuant,虽降低单token成本,但缓存总量仍随推理增长。
  • 有界状态模型:如RNN、Mamba等,内存固定但难以保留远处细节,导致推理能力大幅下降。

EdgeRock旨在解决核心矛盾:如何在固定内存中,有效保留推理所需的关键细节。

单卡512路并发,显存占用恒定

在单张Hopper 80GB GPU上,设定32K输入与32K输出的测试环境下,EdgeRock-4B展现出显著的性能优势:

  • 高并发吞吐:EdgeRock-4B支持512路并发,输出吞吐12124 tokens/s;而Qwen3.5-4B最佳配置仅1889 tokens/s,其他同类模型也在1700-2200 tokens/s区间。
  • 显存效率:Qwen3.5-4B每条序列需2 GiB KV Cache,512路并发需约1 TiB显存(约13张80GB卡);EdgeRock-4B每条序列历史状态固定为97.76 MiB,峰值显存仅61.26 GiB,单卡即可承载。

此外,EdgeRock具备优秀的扩展性与稳定性。在4K至32K不同负载下,加权解码吞吐最高达12497 tokens/s。由于计算量不随上下文增长,其在长文本生成中速度保持恒定(233.7 tokens/s),避免了传统模型“越写越慢”的问题。

算力成本大幅降低,部署更具确定性

显存效率的提升直接转化为成本优势。在相同负载下,EdgeRock-4B所需的GPU时间仅为Qwen3.5-4B的15.6%-24.9%。平均吞吐是Qwen3.5-4B的4.94倍,是LFM2.5-2.6B的7.18倍。上下文越长,成本优势越明显。

固定内存特性还为部署带来确定性:

  • 推理服务:可按请求数精确规划容量,无需预估请求时长。
  • 端侧设备:一次性分配内存,避免长推理导致内存溢出。
  • 智能体与芯片:历史内存不再随工具调用增长,甚至可将全部状态放入片上存储。

智力未打折:关键基准表现优异

针对有界状态模型通常存在的推理能力衰退问题,EdgeRock-4B进行了专项优化。在与16个有界状态模型(含14B级别模型)的对比中:

  • AIME 2024–2026:EdgeRock-4B一次通过率82.9%,远高于最强的RWKV-7(18.8%)和AHN-GDN(11.4%)。
  • 文本基准:在29项测试中,24项排名第一,均值比最强基线高出23.8个百分点。
  • 对比源模型:保留了Qwen3.5-4B 96.3%的AIME能力和95.3%的视觉基准得分,并在MMLU-Pro、HumanEval等8项指标上实现反超。

核心技术:记忆岩锚(RMA)

EdgeRock的核心创新在于“记忆岩锚”(Rock Memory Anchors, RMA)机制。该机制将历史信息分为三部分:

  • 循环状态:概括上下文大意。
  • 局部窗口:覆盖最近1024个token,处理即时信息。
  • 锚点库:从早期历史中筛选并固定最有价值的细节。

RMA通过评分网络对候选记录打分,每累积256条候选,保留得分最高的1024条作为锚点。这些锚点内容不变且独立,确保模型能随时读取远处的关键信息。实验显示,关闭RMA模块后,长上下文问答准确率从94.1%骤降至0.4%,证实了锚点在远距离回忆中的决定性作用。

架构上,EdgeRock-4B基于Qwen3.5-4B改造,无需从头预训练,通过分阶段转换即可实现。目前,模型权重与代码已开源,支持商用,更多参数规模的版本也在开发中。这一技术为机器人长时运行、端侧部署等场景提供了新的解决方案。

【声明】内容源于网络
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