一句话定位

提出 PagedAttention(把 KV cache 像操作系统虚拟内存分页管理),消除 KV 显存碎片、支持 cache 共享,催生 vLLM 这一主流开源推理引擎。

摘要(3-6 句)

LLM 服务受 KV cache 显存管理低效拖累:预留连续显存导致内/外碎片、无法共享。PagedAttention 借鉴 OS 分页,把每序列 KV 切成固定大小 block 非连续存储,用 block table 映射,几乎零浪费并支持前缀/beam 间共享。基于此构建的 vLLM 把吞吐相对 HF Transformers / FasterTransformer 提升 2-4×,长序列与大模型收益更大。vLLM 现已成为社区事实标准推理引擎。

关键技术细节

  • PagedAttention:KV cache 分块(block,如 16 token)非连续存储 + block table 映射;显存浪费 <4%。
  • copy-on-write 共享:parallel sampling、beam search、prefix 复用零冗余拷贝。
  • 连续批处理(continuous batching)+ 高效调度,吞吐 2-4× over HF/FT,相同延迟下服务更多请求。
  • 开源 vLLM 引擎,后续支持 tensor/pipeline 并行、量化、speculative decode、PD 分离等。

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