依 lcz.me/topic/1961（《7900 XTX 的可能性探索｜单卡篇（二）：KVMem 是个好东西》）的測試口徑，在本機復現並實測。
測試日期：2026-09-29

摘要

• KVMem 成功安裝並以 gfx1100 HIP 編譯完成，實測單張 7900 XTX 24GB 跑通 523,214-token prompt（完整 Prefill → Decode → 正常輸出），邏輯上下文 512K。
• VRAM 峰值僅 17.4–19.8 GiB，與原文一致；上下文從 128K 擴到 512K（4 倍），VRAM 幾乎不成長（代價轉到 Host RAM，512K 需約 20–22 GB RSS）。
• KVMem 不只省 VRAM，也比 Full-KV 快：128K 下 prefill 快 ~35%、decode 快 ~60–90%；Full-KV 在 128K 已吃掉 22,478 MiB（MTP ON），512K 在 24GB 卡上不可能。
• 本機數字整體低於原文約 5–28%，已定位原因：本機 7900 XTX 嚴重熱節流（junction 實測 106–107 °C、風扇已 84%、sclk 僅 2519/2634 MHz、功耗僅 179/291 W）。
• Recall 一開始是本機與原文最大的分歧（後來解決了）：62K / 256K 都可 20/20（100%），但 519K 只有 10/20（50%）（原文 90%）。找出兩個關鍵：retrieval query 必須來自「最後一個 user turn」，以及加大 --kvmem-budget 能直接把 512K recall 拉回 80%。

測試環境

安裝與編譯

來源與版本

編譯指令

cd kvmem-llama.cpp
ROCM_PATH=/opt/rocm python3 scripts/build-rocm.py --linux --gpu-targets gfx1100 --jobs 16
# → build-hip-linux/bin/llama-kvmem-server

共 600 個建置目標、0 錯誤。產出 llama-kvmem-server、llama-kvmem-cli、llama-tokenize 等。

踩雷與修復：HIP general protection fault（本機特有）

症狀

以 --device ROCm1（7900 XTX）啟動後，第一個請求必崩：

traps: llama-kvmem-ser general protection fault ip:... in libamdhip64.so.7.2.70204
exit code 139

伺服器日誌沒有任何錯誤訊息。

定位

AMD_LOG_LEVEL=3 的 HIP API trace 給出真正原因：

hipLaunchKernel ( ... )
Forcing SPIRV: false
:1:hip_fatbin.cpp:687: No compatible code objects found for: gfx1201

本機有兩張 AMD 卡，而這次只編譯了 gfx1100。llama.cpp 的 HIP backend 在初始化時會列舉所有可見裝置，某些 kernel 被下到 gfx1201（R9700），該架構沒有對應 code object → HIP 在 fatbin 查找失敗時不回報錯誤而是直接 GPF。

這正是原文「單卡 7900 XTX」環境不會踩到的地雷。

解法

export ROCR_VISIBLE_DEVICES=1   # 只暴露 7900 XTX（gfx1100 為 device 0）
# 之後用 --device ROCm0

驗證：

ggml_cuda_init: found 1 ROCm devices (Total VRAM: 24560 MiB):
  Device 0: Radeon RX 7900 XTX, gfx1100 (0x1100), ... VRAM: 24560 MiB

加上後立即恢復正常。其他可行做法：編譯時帶 --gpu-targets gfx1100,gfx1201（兩個 code object 都編進去），或實體只留一張卡。

長上下文實測結果（主矩陣）

測試口徑

llama-kvmem-server -m Qwen3.8-27B-UD-Q4_K_M.gguf --device ROCm0 -ngl 99 --load-mode none \
  -c <ctx> -b 2048 -ub 512 -t 6 --flash-attn on \
  --kvmem --kvmem-budget 32768 --kvmem-gen-reserve 16384 \
  --kvmem-block-tokens 128 --kvmem-query-policy user --kv-dtype q8_0 \
  [--spec-type draft-mtp --spec-draft-n-max 2 --spec-kv-dtype f16 --kvmem-mtp-state replay]  # MTP ON

• prompt 長度以 llama-tokenize 精確擬合（誤差 ≤ 128 token），非字元估算。
• Decode 一律取 512 個輸出 token 的完整樣本（非短樣本）。
• VRAM = 全卡 mem_info_vram_used 峰值；Host RSS = 伺服器行程 VmRSS 峰值。

實測表

6/6 全部成功。512K 一檔完成 523,214-token prompt 的完整 Prefill → Decode → 正常輸出（輸出 512 token），非僅「服務能啟動」。

與原文逐項對照

最關鍵的一點：VRAM 不隨 Context 成長

邏輯上下文放大 4 倍，VRAM 峰值幾乎不變（甚至略降），穩定落在 18–19.8 GiB。這正是 KVMem 的核心價值：GPU 只維持約 32K active KV working set，超出的歷史 KV 落在 Host RAM（RSS 由 6.4 GB 成長到 19.8/22.0 GB）。原文第 5 節的結論在本機完全複現。

為什麼本機數字偏低：熱節流

原文機器（Ryzen 9600X + B850 平台）在同樣 24GB 卡上明顯更快。本機在 512K 滿載時實測：

同一張卡在冷機（junction 52 °C）起跑時 512K prefill 可達 601 tok/s，隨著溫度爬升一路掉到 344 tok/s，整段平均 340–386 tok/s。這解釋了：

1. 本機 prefill 普遍低於原文；
2. 同一設定不同次量測變動可達 ±10%（例如 128K MTP OFF 在背景編譯時 402 tok/s、乾淨重測 437 tok/s）；
3. MTP ON 的超長上下文檔位掉幅最大（512K ON 僅 340.6 tok/s）。

這是本機散熱條件問題（機殼風道／風扇曲線），不是 KVMem 或 ROCm 的問題。原文環境應未觸發節流。

Recall 測試（Needle-in-a-Haystack）

方法：在長文中等距埋入 20 個互不相關的 6 位數字 needle（NOTE: the reference code for NEEDLE-xx is CCCCCC.），
在文末逐一提問並精確比對 6 位數字。上下文與 GPU budget 可調。

關鍵發現：retrieval query 的「請求結構」才是決定性因素

伺服器是用 find_last_user_role_block() 從 最後一個 user 訊息 取出 retrieval query
（tools/llama-kvmem-server.cpp:1012）。因此：

• 若把 整篇長文 + 問題塞在同一個 user message，query 就變成整篇長文，retrieval 形同亂選；
• 必須把長文放在前一個 user turn，問題單獨當最後一個 user turn，query 才等於真正的問題。

在 62K context 下把 GPU budget 壓到 8192（覆蓋率僅 ~13%），兩種結構的差距立刻暴露：

解讀：budget 大（32768）時 485 個 block 有 256 個留在 GPU（覆蓋率 53%），
即使 retrieval 很爛 A 也有 95%；把 budget 壓到 8192（覆蓋率 13%）後，
A 掉到 55% 而 B 仍是 100% —— 這證明 B 的 retrieval 是精準的，A 的不是。

512K 實測

觀察：答錯時模型回傳的幾乎都是另一顆 needle 的號碼（如問 NEEDLE-06 答 567730 = NEEDLE-10 的值），
而不是隨機亂答 —— 表示 needle 的 block 有被取回，但取回的是錯的那一顆。
所有 needle 都以同一句型（...reference code for NEEDLE-xx is ...）書寫，彼此高度相似，
在大語料下 retrieval 的排序鑑別力會下降。

與原文對照

【重要】recall 的關鍵變數是「GPU working set 覆蓋率」，不是語料大小

先前 512K 只拿到 50%，一度以為是大語料下的硬限制。後續在 256K / 384K / 512K
三個檔位（其餘參數完全相同：reserve 固定、MTP on、multiturn、同一批 20 顆 needle）
實測後，可看出規律是覆蓋率，而且衰退是平滑的，不是斷崖：

兩個結論：

1. 同一個語料，加大 --kvmem-budget 就能把 recall 拉回來：512K 由 50% → 80%，
   384K 由 85% → 95%。這是本次最實用的調校結論 —— 要保準確度，該調的是 budget，
   不是把 context 開更大。
2. 384K + budget 98304 是本機長上下文的最佳平衡點：recall 95%、VRAM 21.3 GiB、
   Host RSS 只 18.4 GB（ComfyUI 可以不用關），比 512K 那組（80% / 23.3 GB）明顯划算。

MTP 接受率與效益

KVMem 的 server 不輸出 MTP 接受率統計，因此改用 llama-kvmem-cli
以同一種生成任務（編號清單，512 輸出 token）量測。

伺服器端 MTP 效益（主矩陣）

本機的 MTP 增益比原文（+35.6～+48.3%）更大，原因是測試任務是高度可預測的編號清單，
接受率偏高。原文的結論方向一致：KVMem 解決容量、MTP 解決速度，兩者可疊加，
但超長 prompt + 短輸出時要注意 TTFT 變差（512K 時 TTFT 多 183 s）。

Full-KV 對照（--no-kvmem）

以相同模型、相同 prompt（130,072 token）、相同 KV dtype（q8_0）、相同 FA / batch / threads 設定，
只把 KVMem 關掉（--no-kvmem，即傳統 Full-KV 全部常駐 GPU）：

原文的 Full-KV 對照（128K）：MTP OFF 21,168 MiB、MTP ON 23,008 MiB；
本機 Full-KV 為 20,667 / 22,478 MiB —— 兩者相當吻合（差 2.4%），
可見 KVMem 的 VRAM 節省在兩個環境下是一致的（約 2–3 GiB @128K）。

這裡有一個原文沒強調、但很實際的發現

KVMem 不只省 VRAM，還明顯更快。 原因很直接：KVMem 只讓 ~48K token 的
active working set 進 GPU，attention 就只在那個範圍上算；Full-KV 則要在
全部 131K token 上算。所以本機量到 KVMem 的 prefill 快約 35%、decode 快約 60%。

容量上的差距更關鍵：

也就是說，512K 這件事在原生的 Full-KV 路徑上根本無法成立，這才是 KVMem 的核心價值。

結論

1. KVMem 可用且值得用：單張 24GB 7900 XTX 跑通 523,214-token 邏輯上下文，VRAM 僅 18.2–19.8 GiB，速度沒有崩塌（decode 19.5–46.8 tok/s）。原文的核心結論在本機完整複現。
2. 最有價值的不是速度，是容量：4 倍上下文、VRAM 幾乎不成長。代價轉移到 Host RAM —— 512K 需要約 20–22 GB 主機 RSS。本機只有 46 GiB，512K 已接近上限（可用 RAM 最低剩 7.1 GiB）；原文的 64 GB 餘裕明顯更好。
3. KVMem 同時比 Full-KV 快（原文未強調）：128K 下 prefill 快 ~35%、decode 快 ~60–90%，因為 attention 只在 ~48K 的 active working set 上計算，而非全部 131K。Full-KV 在 128K 已吃掉 20.7/22.5 GiB，512K 在 24GB 卡上根本無法成立。
4. MTP 在超長上下文要算 E2E 帳：本機 MTP ON 對 decode 提升很大（+78～134%），但 TTFT 在 512K 反而多 183 s，與原文結論方向一致。KVMem 與 MTP 可正常疊加。
5. 多卡機器要注意：只編譯一個 gfx target 而讓另一個架構的卡保持可見，會導致 HIP GPF 崩潰（本機 gfx1201 + gfx1100）；ROCR_VISIBLE_DEVICES 或雙 target 編譯可解。原文的單卡環境不會踩到。
6. Recall 的關鍵變數是「GPU working set 覆蓋率」，不是語料大小：256K 可 20/20（100%），384K 掉到 17/20（85%），512K 只剩 10/20（50%）——平滑衰退，不是斷崖。而把 --kvmem-budget 從 32768 提到 98304：384K 回到 19/20（95%）、512K 回到 16/20（80%）。另外 retrieval query 必須是「最後一個 user turn」，把長文與問題塞在同一個 user message 會讓 query 變成整段長文，recall 直接掉到 40%。這三點是使用上最容易踩、也最好修的坑。
7. 散熱是硬限制：本機 7900 XTX 在滿載時 junction 達 106–107 °C、風扇已 84%、sclk 2519/2634 MHz、功耗僅 179/291 W，明顯已在節流區。這解釋了本機數據普遍低原文 5–28% 且變動大。

實務建議

• 要 recall 準：PROFILE=long（95%）或 native（100%）；並把問題放在獨立的 user turn，不要把問題接在超長文件後面同一個 message。
• 要跑 512K：至少先確認散熱（改善風道／機殼風扇），並關掉其他吃 RAM 的服務；46 GiB RAM 是緊繃的。
• 長 session Agent：KVMem 的前綴快取實測有效（512K 下 cache_n=519195，每輪只需 prefill ~500 token），這才是它最實用的場景。

重現指令

# 1) 取得與編譯
cd kvmem-llama.cpp
ROCM_PATH=/opt/rocm python3 scripts/build-rocm.py --linux --gpu-targets gfx1100 --jobs 16

# 2) 只暴露 7900 XTX（務必，否則 HIP GPF）
export ROCR_VISIBLE_DEVICES=1

# 3) 啟動 512K 服務
./build-hip-linux/bin/llama-kvmem-server \
  -m Qwen3.8-27B-UD-Q4_K_M.gguf \
  --device ROCm0 -ngl 99 --load-mode none \
  -c 524288 -b 2048 -ub 512 -t 6 --flash-attn on \
  --kvmem --kvmem-budget 32768 --kvmem-gen-reserve 16384 \
  --kvmem-block-tokens 128 --kvmem-query-policy user --kv-dtype q8_0 \
  --no-ui

# 4) 量測（本報告使用的 harness）
python3 bench/ctx_bench.py --binary kvmem-llama.cpp/build-hip-linux/bin/llama-kvmem-server \
  --model Qwen3.8-27B-UD-Q4_K_M.gguf \
  --out results/x.json --ctx 524288 --target-prompt-tokens 523264 --mtp on