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title: "KVCache 传输与优化"
created: 2026-04-19
updated: 2026-04-19
type: concept
tags: [inference, system-design, performance]
sources: [raw/papers/qin-prfaas-cross-datacenter-2026.md]
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# KVCache 传输与优化 (KVCache Transfer)

## 定义

KVCache 是 LLM 推理过程中缓存的 Key-Value 状态，用于避免重复计算。KVCache 传输指在分离式推理架构中将 prefill 阶段生成的 KVCache 移动到 decode 节点的过程。

## 传输瓶颈

- **体积巨大**：Dense-attention 模型的 KVCache 大小与序列长度和模型参数量成正比
- **带宽要求**：传统架构依赖 RDMA 等低延迟高带宽网络
- **延迟敏感**：传输延迟直接影响 TTFT（Time to First Token）

## 优化方向

### 模型侧
- **混合注意力架构**：通过结构化状态空间或线性注意力减少 KVCache 大小
- **KVCache 压缩**：量化、稀疏化或蒸馏技术
- **前缀缓存共享**：多请求共享公共前缀的 KVCache

### 系统侧
- **选择性传输**：仅传输必要的 KVCache 层或 token
- **带宽感知调度**：根据网络状态动态调整传输策略
- **PrfaaS 架构**：结合模型效率与系统调度，实现跨数据中心传输

## 相关概念

- [[prefill-as-a-service]] — PrfaaS 架构中的 KVCache 传输
- [[prefill-decode-disaggregation]] — PD 分离架构
- [[kv-cache-bottleneck]] — 推理优化技术
