一句话定位
NSA 是 DeepSeek 提出的「原生可训练」稀疏注意力:分层(压缩 + 选择 + 滑窗)+ 硬件对齐 kernel,端到端可训练,长上下文训练/推理大幅加速且不掉点。
摘要(3-6 句)
长上下文建模重要但标准注意力计算昂贵。NSA 把算法创新与硬件对齐优化结合,实现高效长上下文。它用动态分层稀疏策略:粗粒度 token 压缩 + 细粒度 token 选择 + 局部滑动窗口三分支并行,兼顾全局上下文与局部精度。两大创新:(1) 算术强度平衡的算法设计 + 实现优化带来实际加速;(2) 端到端可训练(原生稀疏),降低预训练算力而不牺牲性能。在 27B(约 3B 激活)模型上,NSA 在通用基准、长上下文、指令推理上匹配或超过全注意力,且 64K 长度下前向/反向/解码均显著加速。
关键技术细节
- 三分支:① compression(把 token 块压成代表 token,提供全局视野);② selection(按块重要性选 top-n 块做细粒度注意力);③ sliding window(局部)。三分支输出门控融合。
- 原生可训练:所有分支可微,预训练即学稀疏模式,避免「先全注意力训练再稀疏化」的不一致。
- 硬件对齐:为 GQA/MLA 设计 arithmetic-intensity-balanced 的 Triton kernel,块大小匹配 Tensor Core 与内存访问。
- 验证:27B 总参(约 3B 激活)MoE,260B token 预训练;64K 上下文下相对 FlashAttention-2 大幅加速,质量不降。
- 作者含 Jingyang Yuan、Damai Dai、Wenfeng Liang 等(DeepSeek + 北大)。
原始链接
一手源存档(sources/)
- native-sparse-attention.pdf (PDF 不入 git,走 HF bucket)