💡 站外导读：随着大语言模型参数规模持续膨胀，GPU显存已成为制约模型扩展的关键瓶颈。同时，LLM在处理知识密集型任务时，常面临推理效率低下、长上下文理解困难等挑战。如何在不增加计算成本的前提下，突破硬件限制并提升模型性能，成为业界焦点。DeepSeek联合北京大学提出的Engram条件记忆模块，正是瞄准这一核心痛点，通过创新的计算与存储解耦架构，为LLM的效率与能力带来双重突破。

Engram 是DeepSeek团队联合北京大学推出的条件记忆模块，能提升大语言模型（LLM）的性能。Engram通过引入现代化的 -gram 嵌入表，将静态知识存储在独立的内存中，用稀疏检索和上下文感知门控技术实现高效的知识查找。Engram 与混合专家模型（MoE）互补，能显著提升模型在知识密集型任务、长上下文处理和推理能力上的表现，不增加计算量，还能突破 GPU 显存限制，支持大规模参数扩展。

Engram的主要功能

• 知识检索：通过静态嵌入表快速查找固定知识，减少对计算资源的依赖。

• 长上下文处理：释放注意力机制的容量，使其专注于全局上下文，提升长文本推理能力。

• 计算与存储解耦：支持从主机内存异步预取数据，突破 GPU 显存限制，实现大规模参数扩展。

• 性能提升：在不增加计算量的情况下，显著提升模型在知识密集型任务、通用推理、代码和数学任务上的表现。

Engram的技术原理

• 分词器压缩：通过预计算的满射函数将原始 Token ID 映射为规范化 ID，减少词表冗余，提高 -gram 的覆盖效率。

• 多头哈希检索：用哈希方法和多头机制将局部上下文映射到嵌入表中，解决直接参数化 -gram 组合的难题。

• 上下文感知门控：用当前隐藏状态作为动态 Query，检索到的嵌入作为 Key 和 Value，通过门控机制抑制噪声，确保语义一致性。

• 稀疏性分配：在给定的参数预算下，重新分配 MoE 专家参数给 Engram 内存，发现计算与记忆之间的 U 型权衡曲线，找到最优分配比例。

• 系统实现：用 Engram 的确定性检索特性，实现计算与存储的解耦，通过预取和重叠机制掩盖数据传输延迟，突破 GPU 显存限制。

Engram的项目地址

• 技术论文：https://github.com/deepseek-ai/Engram/blob/main/Engram_paper.pdf

Engram的应用场景

• 知识问答：Engram 可快速检索知识库中的事实信息，提升问答系统的响应速度和准确性。

• 文本生成：通过高效的知识检索，Engram 能在文本生成中快速匹配固定短语和模式，提高生成效率。

• 长文本处理：Engram 能优化长上下文建模，增强模型对长文本的推理能力，适用于法律、学术等长文本分析。

• 代码辅助：Engram 能快速检索代码中的常见模式和结构，提升代码生成、补全和理解的效率。

• 数学推理：Engram 能快速检索数学公式和定理，辅助解决数学问题，提升推理效率。