Tutti: Making SSD-Backed KV Cache Practical for Long-Context LLM Serving
针对长上下文 LLM serving 把 KV cache offload 到 NVMe SSD 时,GPU 显存碎片化产生海量微小随机 I/O、且 CPU 介入关键路径导致 I/O 性能差、GPU 停顿的问题,Tutti 提出以 GPU 为中心的 SSD-backed KV cache:通过 GPU 原生对象抽象、GPU 端 io_uring、slack 感知 I/O 调度,把 CPU 移出关键数据与控制路径。在严格 SLO 下相比 GDS 版 LMCache 把 TTFT 降低 78.3%,请求速率容量提升 2x,服务成本降 27%,性能逼近 DRAM 方案但获得近乎无限容量。
INSIGHT长上下文/长 session 的搜索问答场景中,KV cache 显存压力是主要成本来源。Tutti 证明用 SSD 承接 KV cache 在严格延迟约束下也可行(TTFT 退化有限、成本降 27%)。核心可借鉴点是把 I/O 控制下沉到 GPU(GPU io_uring + slack 感知调度)以消除 CPU 瓶颈,为低成本扩展超长上下文 LLM 检索提供了工程范式。