Latent Sparse Attention: Towards Subquadratic Ultra-Long Context Attention
潜在稀疏注意力:面向亚二次超长上下文注意力
🧭 高效注意力 · 超长上下文
提出潜在稀疏注意力 LSA,通过可学习层次聚类实现超长上下文亚二次注意力且保持精度
📌 工作参考价值
- 长上下文 Agent 会话/记忆管理可借鉴:电商导购、客服等 Agent 维护超长多轮历史时,用 learned latent space 对 keys 做层次聚类,query 只打分聚类中心,大幅降低 decode 阶段的 KV cache 访问与计算,适合在线低延迟场景。
- 已有预训练模型不想重训的情况下,D-LSA 蒸馏提供低成本升级路径:仅在注意力层增加分层聚类索引,用原模型蒸馏对齐,可离线验证精度损失后逐步上线。
- 若从零训练或大规模训练长上下文模型,N-LSA 原生训练同时降低训练与推理成本(128k tokens 单层训练 1.6x),对自建基础模型或微调有参考价值。
- 局限与注意:方法依赖键空间聚类稳定性,电商推荐中商品/query 分布快速变化,需评估索引重建频率与召回误差;目前验证集中于语言模型,迁移到推荐特征需要额外实验。
动机:Agent 工作流转向长程任务,超长上下文(>1M tokens)下全注意力成本过高;已有稀疏注意力索引要么仍 O(n²) 要么在超长上下文失去精度。
方法关键点:LSA 在可学习潜在空间对 keys 做层次聚类,query 只对聚类层次打分而非逐 key 打分,降低 prefill、decode、训练复杂度。两个变体:Distilled-LSA (D-LSA) 通过蒸馏应用于预训练模型;Native-LSA (N-LSA) 直接以 next-token loss 原生训练。
关键结果:在 GLM-5.3-FLASH(相对其原始稀疏注意力)和 QWEN-3.8-27B(相对全注意力)10M tokens 下,D-LSA 单层 prefill 加速 22.7× / 72.4×,decode 加速 4.6× / 42.5×,各任务精度接近。N-LSA 达到全注意力精度,128k tokens 时每层训练加速 1.6×。