对比 DeepSeek(MLA)、Qwen 和 Llama 系列大模型在 Attention 架构/算法层面的核心设计及理解它们的本质区别。

From: Qwen3-Max

✅ 总结一句话:

模型系列 Attention 架构 是否使用 MLA? 核心特点
DeepSeek-V2/V3 MLA(Multi-head Latent Attention) ✅ 是 创新性压缩 KV Cache,显存高效,适合超长上下文
Qwen / Qwen2 / Qwen-Max GQA(Grouped-Query Attention) ❌ 否 平衡推理速度与效果,兼容标准 Attention
Llama / Llama2 / Llama3 MHA → GQA(仅 70B+ 版本) ❌ 否 Llama-7B/13B 用 MHA;Llama-3-70B 用 GQA

🔍 MLA 是 DeepSeek 独有的算法创新,Qwen 和 Llama 均未采用


🔍 一、DeepSeek:MLA(Multi-head Latent Attention)

  • 提出者:深度求索(DeepSeek)
  • 首次应用:DeepSeek-V2(2024)
  • 核心思想
    • 不直接缓存完整的 Key/Value(K/V),而是将其投影到一个低维隐空间(latent space)
    • 缓存的是 latent 向量(维度远小于原始 K/V)
    • 推理时通过轻量 MLP 重建近似 K/V
  • 优势
    • KV Cache 显存降低 5--10 倍
    • 支持 128K+ 上下文 且推理速度不崩
    • 适合手机端或低成本部署
  • 代价
    • 引入轻微近似误差(但实测对生成质量影响极小)

📌 MLA 是一种 KV 压缩技术 + Attention 近似算法 ,属于架构级创新


🔍 二、Qwen 系列:GQA(Grouped-Query Attention)

  • 开发者:阿里巴巴通义实验室
  • 代表模型:Qwen-7B, Qwen-14B, Qwen-Max, Qwen-VL 等
  • Attention 类型
    • 全系列采用 GQA(Grouped-Query Attention)
    • 不是 MLA,也不是标准 MHA

✅ 什么是 GQA?

  • MHA(Multi-Head Attention):每个 head 有独立的 Q、K、V 投影 → 计算/显存开销大
  • MQA(Multi-Query Attention):所有 head 共享同一组 K/V → 显存最小,但可能损失性能
  • GQA :折中方案 ------ 将多个 head 分组,每组共享 K/V

例如:

  • Qwen-7B:64 个 attention head → 分成 8 组 → 每组 8 个 head 共享 K/V
  • 结果:KV Cache 大小减少 8 倍,推理速度提升,质量接近 MHA

📌 GQA 是 Google 提出(2023),已被 Llama-2-70B、Qwen、Mixtral 等广泛采用。


🔍 三、Llama 系列:从 MHA 到 GQA

模型 Attention 类型 说明
Llama-1 / Llama-2-7B/13B MHA(标准多头注意力) 每个 head 独立 K/V,显存高,推理慢
Llama-2-70B GQA(8 groups) 首次引入 GQA 以降低推理成本
Llama-3-8B / 70B GQA(8 groups) 全系列统一用 GQA,提升工程效率

📌 Llama 系列 从未使用 MLA ,也没有自研新型 Attention,而是采用社区成熟方案(MHA → GQA)。


🆚 三者对比:Attention 架构差异

特性 DeepSeek-V2(MLA) Qwen(GQA) Llama-3(GQA)
KV Cache 显存 ⭐⭐⭐⭐⭐(最低) ⭐⭐⭐(中等) ⭐⭐⭐(中等)
推理速度 快(尤其长文本) 较快 较快
实现复杂度 高(需自定义 kernel) 中(FlashAttention 支持) 中(标准 GQA)
是否标准 Attention ❌(近似) ✅(精确) ✅(精确)
开源支持 DeepSeek 开源 MLA 实现 Hugging Face / vLLM 支持 GQA 官方开源,生态完善

🧠 举个形象比喻

  • MHA(Llama-7B):每个服务员(head)都有自己的菜单(K/V)→ 服务精准但人手多
  • GQA(Qwen / Llama-70B):每 8 个服务员共用一本菜单 → 节省资源,效率高
  • MLA (DeepSeek-V2):服务员不带完整菜单,只记"关键词摘要",点菜时现场还原 → 极致节省,略有近似

✅ 结论

  • DeepSeek-V2/V3 使用自研 MLA ,是当前显存效率最高的 Attention 方案之一。
  • Qwen 全系列 使用 GQA,在效果和效率之间取得良好平衡。
  • Llama 系列 :小模型用 MHA,大模型(70B)用 GQA,始终未用 MLA
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