FuTransformer:面向 Hopper 的 Llama 式推理 FP8 Prefill 与 INT4 Decode
🧭 LLM 推理 GPU Kernel 与量化优化
在 H100 上实现 Llama 风格 Transformer 推理 CUDA kernel,prefill 用 FP8,decode 用 INT4 权重和旋转 INT4 KV cache,单步解码从 8.1ms 降至 2.8ms
📌 工作参考价值(4 点)
- 在线推荐/Agent 系统中 LLM 推理延迟敏感,可借鉴其 INT4 decode 方案:权重 INT4 + KV cache INT4,在 H100 上 batch=1 的 Llama-3.1-8B 单步从 8.1ms 降到 2.8ms,适合低延迟实时交互。
- 将量化权重和 keys 直接按 Tensor Core fragment layout 存储,避免生成完整中间 tile,减少显存读写和 kernel 复杂度;这项工程优化可复用到线上 embedding lookup 或 attention 模块的低精度部署。
- 使用 block-diagonal Hadamard 旋转抑制异常通道对 KV cache 量化误差的影响(旋转后 cache 量化仅增加 0.20 PPL),对用户行为序列、长历史 cache 的压缩存储有参考价值。
- 把固定 RMSNorm gain 折叠进权重、FP8 输出直接写入并采用 delayed scaling,合并多个独立 kernel 为 GEMM+epilogue,减少 kernel 启动和中间结果搬运,适用于实时特征服务中的算子融合。
QuantMLA:面向 MLA 低比特 KV 缓存的功能对齐双路量化
🧭 MLA KV 缓存低比特量化与推理加速 ★ 深度解读
The University of Hong Kong · Meituan LongCat Team · South China University of Technology · Harbin Institute of Technology
针对 MLA 的 content 与 RoPE 双缓存,提出路径专属可离线融合变换与功能对齐目标,实现首个联合 INT4 缓存且精度损失极小
📌 工作参考价值(4 点)
- 部署 DeepSeek-V2/V3、Kimi、LongCat、GLM 等 MLA 架构模型做长上下文 RAG、Agent 记忆或搜索摘要时,可直接采用 content INT4 / RoPE INT4,甚至 content INT2 / RoPE INT4,并配合首 4 个 sink token 和最近 128 token 的 BF16 保护,获得 3.59× KV cache 压缩和 5.168× 吞吐提升,显著降低在线 serving 成本。
- 不要把 MLA 不同缓存一视同仁:同一 cache NMSE 下,RoPE 路径造成的注意力输出失真比 content 路径高 1.94–6.86 倍。如果预算有限或需要先做部分量化,应优先保留 RoPE key cache 更高精度,content cache 可以更激进压缩。
- 量化训练时不要只用 cache reconstruction MSE:可借鉴其功能对齐思路——content 路径用 attention-output reconstruction,RoPE 路径用 positional QK reconstruction;学到的 rotation/scale 可以完全融合进权重,online 无额外变换开销。
- Sink/recent BF16 保护是低成本 trick:在统一 softmax 下按 token 选择 BF16 或 INT4,能有效保持长上下文检索和推理能力,同时减少 preemption,适合直接复用到生产 serving 策略。