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从注意力到 Transformer 与推理资源

·33 words·1 min
Jinyu Chen
Author
Jinyu Chen
问题驱动的个人知识库

本地图回答两类相连的问题:模型如何计算下一 token 的分布,以及反复生成时如何复用状态、控制资源成本。架构事实、算术复杂度和实测性能分开阅读;AI 提出的顺序不代表用户已确认所有结论。

Prerequisites
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需要矩阵乘法、向量维度、概率归一化和对数。若希望理解训练目标,先读交叉熵从最大似然产生的推导;概率与拓扑的其他工具见概率与网络地图。

Route
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  1. QKV、因果掩码与多头:先把一次表示更新的输入、输出和连接范围算清。
  2. GPT 式生成的完整计算链:把嵌入、注意力、MLP、残差/LN、输出分布和采样串起来,区分训练与自由生成。
  3. KV 为何可复用:由因果性推出状态不变,再分别计算单步、全过程和存储成本。
  4. 缓存优化减少的不同成本:在机制明确后比较分页、共享、压缩、卸载与访问优化,避免互换性能指标。

Branches
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  • 另一种连接结构:视频时空注意力以 token 数和连接范围解释联合/分解计算,非因果场景不自动满足 KV 复用前提。
  • 另一种容量扩展:稀疏 MoE改变参与计算的专家参数;它与注意力/KV 是不同成本项,不能互当替代方案。

Evidence
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Transformer/视频/采样资料、KV 系统资料和Switch 资料均列出实际读取范围。没有来源或实验条件的性能倍数不构成比较依据。

Open
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可检验的机制边界保留缓存等价性、成本模型与实际延迟的差距,以及分解结构的表示代价;先看理论条件,再决定测量什么。