Modern local and agentic workloads often need large-model capacity at low concurrency, but run on GPUs that cannot keep a frontier-scale model resident. Mixture-of-Experts (MoE) models are a natural fit because they activate only a small subset of experts per token, but their sparsity saves computation, not residency: the full expert pool still has to be stored, and any expert used by a layer must be in GPU memory when that layer runs. Static layer-level CPU offload makes such models fit, but transfers the expert layer in bulk on every forward pass, losing much of the sparsity advantage. We view low-resource MoE serving as a working-set problem on the GPU. Routed expert weights and the KV cache are two memory-demand streams competing for the same limited VRAM. We implement this view in WiSP (Working-Set Paging), a routing-aware expert pager that plugs into an unmodified serving engine and preserves byte-identical outputs. On a real 24 GiB RTX 3090, WiSP achieves up to 2.0x the decode throughput of static offload at the same memory budget when the model does not fit. A natural next step is to predict future experts and prefetch them. We find that this does not help in single-stream decode: the bottleneck is PCIe bandwidth, not prediction quality, so speculative transfers compete with demand transfers instead of hiding them. This shifts the design question from prefetching to allocation: how should one VRAM budget be divided between resident experts and the KV cache? We answer with MV-WSA (Marginal-Value Working-Set Allocation), which splits memory by marginal latency benefit per byte while enforcing a KV-admission floor. As a startup configurator, MV-WSA is the only policy we test that stays near-best on both prefill and decode; as a live controller, it resizes both pools while serving and reduces end-to-end time by up to 1.19x over a fixed offline split, without changing model outputs.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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