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Sebastian Raschka (Ahead of AI) · Sebastian Raschka

Understanding and Coding the KV Cache in LLMs from Scratch

Understanding and Coding the KV Cache in LLMs from Scratch是Sebastian Raschka (Ahead of AI)的免费文章(en)。前置条件:需要了解 Transformer 自注意力机制(K/Q/V)与基本 PyTorch 张量操作。

理解 KV cache 的作用与代价,并能读懂、运行从零实现带 KV cache 的 GPT 文本生成代码。

打开官方课程
难度
见前置条件
类型
博客 · 文章
语言
en
规模
3 个课节
内容费用
免费
动手
需要动手环境

使用限制

无需账号即可阅读文章;运行配套代码需本地 Python/PyTorch 环境,代码托管于 GitHub。

学习材料
GitHub 用于获取配套脚本(浏览器直接下载即可)

学完你能

  • 解释 KV cache 为什么能加速 LLM 自回归文本生成
  • 说明无缓存时每一步重复计算 key/value 向量的冗余在哪里
  • 区分使用 KV cache 的收益与代价(代码复杂度、显存占用、不能用于训练)
  • 在 MultiHeadAttention 构造函数中认出注册 cache_k / cache_v 两个缓冲区的改动
  • 说明 forward 方法新增 use_cache 参数后如何在缓存为空时存入、非空时拼接 key/value
  • 获取并各自运行 gpt_ch04.py 与 gpt_with_kv_cache.py 两个自包含脚本

适合你吗

适合

想理解 LLM 推理效率优化、愿意阅读并运行 PyTorch 代码的学习者。

暂不适合

不熟悉注意力机制与 PyTorch、只想看概念概览的读者可能吃力。

需要先会

需要了解 Transformer 自注意力机制(K/Q/V)与基本 PyTorch 张量操作。

课程特点

内容侧重
侧重实践应用
练习与项目
对照文章 1、2 小节的代码片段,在 MultiHeadAttention 中自行注册缓存缓冲区并加上 use_cache 分支。
学习时长
3 个课节原站未给出统一学习时长;实际用时取决于已有基础。
内容费用
免费节选可直接读到文章的主要讲解正文与代码片段,未显示本篇内容被付费墙或登录拦截;文末的 paid subscription 属站点订阅入口。

内容覆盖

  • Overview:KV cache 的作用、代价与适用范围
  • What Is a KV Cache?:自回归生成中的重复计算与缓存思路
  • How LLMs Generate Text (Without and With a KV Cache):有无缓存的生成流程对比
  • Implementing a KV Cache from Scratch:配套脚本 gpt_ch04.py 与 gpt_with_kv_cache.py
  • 1. Registering the Cache Buffers:在 MultiHeadAttention 构造函数中注册 cache_k / cache_v
  • 2. Forward pass with use_cache flag:带 use_cache 的前向改动(节选到此,后续小节未提供正文)

常见问题

免费吗?

免费:节选可直接读到文章的主要讲解正文与代码片段,未显示本篇内容被付费墙或登录拦截;文末的 paid subscription 属站点订阅入口。实践无额外费用:网页未提及练习需要付费云服务、API 或 GPU。

需要什么基础?

需要了解 Transformer 自注意力机制(K/Q/V)与基本 PyTorch 张量操作。软件、账号与硬件:本地 Python 与 PyTorch 环境(运行仓库脚本);无需 GPU 或付费服务(网页未提及要求)。

有中文吗?

本站记录的语言是en;是否有中文字幕或译本本站未核实,请以原站为准。

怎么开始?

从原始资源入口开始:https://magazine.sebastianraschka.com/p/coding-the-kv-cache-in-llms。本页“学前准备”列出环境与工具,“学习指南”给出开课提示词,可以在自己的电脑上按步骤开始。开课提示词尚未完整验证。学习材料需要自备:GitHub 用于获取配套脚本(浏览器直接下载即可)。

来源与使用须知

收录时间
本站首次收录 2026-10-24原站首次发布 2025-06-17
指南参考

版权与转载

  • 课程材料未标明许可:仅供个人学习,转载、修改或商用前请先联系原作者。
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