SPLASH:稀疏注意力与 High-Bandwidth Flash 协同

一句话结论

SPLASH 把长上下文 KV 虚拟化到 带宽相近的 HBM+HBF 层次,并把稀疏注意力改成 HBF 友好的 page 对齐 / 扫描隐藏 / plane 均衡。在 100 ms 每 token 延迟目标下,每 GPU decode 吞吐相对评测基线 3.5×–11.4×,精度相对 dense 在 4% 内。

动机

HBM 带宽够但容量不够;host/CXL/SSD 容量够但带宽约低两个数量级。HBF 提供 TB 级容量与接近 HBM 的读带宽,但写寿命差、读以 flash page 为单位、靠数千 plane 聚合带宽——稀疏注意力若不协同设计会读废带宽。

方案

  • 层次虚拟化:新 KV 进 HBM,旧页迁 HBF,选中页经同一接口回读,对软件呈现一块逻辑内存。
  • 稀疏×物理:选择与注意力扫描按 page 对齐,隐藏页内扫描成本,并平衡 plane 并行。
  • 容量动机:Qwen3-235B-A22B、64×1M 上下文约 12.9 TB KV(约填满 68 颗 B200 HBM)。

量化结果(十五组模型×上下文,100 ms p50 TPOT)

相对各系统自身满足 100 ms 前沿的配置,SPLASH 几何均值吞吐:

基线SPLASH / 基线
HBM-only11.4×
H39.3×
FlashAccel-CLI6.4×
FlashAccel-CSI5.8×
LongSight-HBF3.5×

摘要汇总区间即为 3.5×–11.4×;长上下文套件精度相对 dense within 4%。

局限与解读

与 HBFlex(主张去掉 HBM、全 HBF 服务动态 KV)对照:SPLASH 保留 HBM 作热层,重点是稀疏读路径与 HBF 物理属性对齐。与 Trillion MoE HBF、Fathom 同属 End-to-End Memory Data Path 上的 HBF/卸荷叙事。

Citations

  1. Jonnalagadda et al. “SPLASH: Co-Designing Sparse Attention with High-Bandwidth Flash for Efficient Long-Context Inference.” arXiv:2609.23816, 2026. arXiv
  2. 本地原文 PDF;原始来源记录