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STEPQuant:线性注意力递归状态的时空量化

复现级别:L1 机制实现。 本地实现寿命感知 bit 分配与行/列双轴 scale 拟合;未复刻 SGLang kernel、Qwen3.8/Kimi-Linear 全模型吞吐。

论文信息

字段 内容
论文链接 STEPQuant
公司 / 机构 浙江大学(第一作者署名单位)
首次公开日期 2026-09-29(arXiv v1)
原作者代码 是:Dreamer-Toby/STEPQuant
本地 adapter / 方法 stepquant
本地复现代码 src/auto_research/foundation_latest_20260930.py

原始论文总结

背景与主要改动

Delta-rule 线性注意力的固定大小状态会被每个并发请求长期持有,统一低比特量化又会让误差随更新累积。STEPQuant 同时建模状态记忆的剩余寿命和不同 key row 对输出的影响:在固定平均 bit 预算下给重要块更高精度,再用 key-row / value-column 两组 scale 拟合状态分布。

flowchart LR
  S[递归状态] --> L[估计剩余寿命]
  S --> I[估计 key-row 影响]
  L --> B[预算约束 bit 分配]
  I --> B
  B --> Q[双轴 scale 量化]
  Q --> U[下一步递归更新]

原论文关键图

STEPQuant 的误差来源和量化动机

原论文 Figure 1,展示状态内存、记忆寿命与量化误差的关系。图片来自原论文,版权归原作者所有。

核心公式

本地先以归一化寿命权重 \(w_t=(T-t)/\sum_j(T-j)\) 衡量时间传播风险,再在候选 bit 集合上精确求解 \(\min\sum_i w_i e_{i,b_i}\),满足平均 bit 预算;最终以行、列 scale 的几何组合量化状态。实现保留了论文的“何时重要 + 何处重要”两轴,而不是把名字映射到统一 INT8。

论文离线与系统效果

论文在 Qwen3.8-27B 与 Kimi-Linear-48B-A3B-Instruct 上报告:名义 6 bit 接近 FP32 state,状态压缩超过 5 倍、总 serving 内存最多下降 68.7%。这些是论文数据。本站三种子机制诊断见 metrics/mechanism-seeds42-44.json。

本地复现与边界

本地验证 bit 预算、有限 scale、递归状态 MSE 和 CUDA 前后向;不声称复现论文吞吐或精度。A100 脱敏记录见 ../../gpu-validations/stepquant-a100-20260930.json。