Long chain-of-thought (CoT) trajectories in large language model (LLM) reasoning cause severe inference bottlenecks due to rapid key-value (KV) cache growth. Current decoding-time compression methods mitigate this issue via token eviction, but typically assume a uniform budget distribution across all layers and heads. In contrast, existing non-uniform budget allocation methods are predominantly designed for the static prompt prefill phase, and they do not capture the stepwise context demands of autoregressive reasoning. To bridge this gap, we propose ReasonAlloc, a training-free framework that recasts decoding-time KV compression as a hierarchical budget allocation problem. ReasonAlloc operates at two complementary levels: an offline layer-wise preallocation strategy captures an architecture-driven demand pattern which we call ``\textit{Reasoning Wave}'', while an online head-wise strategy reallocates resources during decoding to information-rich heads based on real-time utility. Evaluations on mathematical reasoning benchmarks (MATH-500, AIME~2024) using DeepSeek-R1-Distill-Llama-8B, DeepSeek-R1-Distill-Qwen-14B, and AceReason-14B show that ReasonAlloc outperforms uniform-budget R-KV, SnapKV, and Pyramid-RKV (a baseline enforcing a static, monotonically decreasing layer budget), with the largest gains at small budgets (128-512 tokens). ReasonAlloc is plug-and-play with existing token-eviction policies and introduces negligible inference-time overhead.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

面向大型语言模型推理的可信研究综述
专知会员服务
22+阅读 · 2025年9月6日
必读的7篇 IJCAI 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
92+阅读 · 2020年1月10日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
论文荐读:理解图表示学习中的负采样
学术头条
29+阅读 · 2020年5月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
1+阅读 · 54分钟前
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
3+阅读 · 今天13:50
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:33
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员