银河 AstraCache
面向大模型推理的共享 KV Cache 存储
霄云银河 AstraCache 是面向大模型推理场景的 KV Cache 存储产品。AstraCache 通过提供高速、极低延迟全闪存储扩展 KV Cache 容量,支持 KV Cache 的多推理实例复用,以及引擎重启、模型升级后依然可用,减少重复预填充计算,降低首 token 延迟与推理成本,提升推理系统整体服务吞吐能力。银河 AstraCache 已完成与 vLLM、SGLang 和 LMCache 的对接。
产品定位:推理时代的新命题
大模型推理阶段,注意力机制在处理每个 token 时会产生一组 Key/Value 结果,推理引擎把这些 KV 保留下来,后续生成每个 token 时可以反复使用这些 KV,这就是 KV Cache。当新请求与历史请求具有相同前缀时即可直接读回已保存的 KV Cache,跳过对应的预填充计算,从而缩短首 token 延迟,释放 GPU 算力以服务更多请求。长文档问答、多轮对话、重复使用长上下文的 Agent 应用,KV Cache 对算力成本的节省尤为重要。
但长上下文与高并发推理会持续推高 KV Cache 容量需求:
长上下文请求的 KV 随上下文长度线性增长,单条可达数 GB,高并发下热前缀总量达到 TB 级,可复用的 KV 远远超出显存与内存的容量。
多个推理实例需要复用同一批 KV,以避免各自重复计算、重复保存。
海量的 KV 需要在进程重启或模型升级后继续可复用。
仅通过推理系统的 GPU 显存和 CPU 内存缓存实例的 KV Cache,可保留的历史前缀有限,也难以在多个实例之间充分复用。银河 AstraCache 将 KV Cache 扩展到共享 SSD 存储,为长上下文、多轮交互和多副本部署提供更大的缓存空间。
系统架构:一份数据,全集群复用
银河 AstraCache 采用“引擎侧调度 + 外置共享存储”的架构。每台推理服务器上,vLLM、SGLang 等推理引擎负责请求调度与批处理;引擎侧缓存框架(LMCache 或原生 offloading)管理 KV 的分层与复用;本地层由 GPU 显存和 CPU 内存承接最热的 KV Cache。需要扩展容量、跨实例共享或跨重启保留的 KV Cache,则通过部署在推理服务器上的 AstraCache 用户态 SDK,经 RDMA 或 TCP 网络批量读写共享 SSD 存储池 —— 多台服务器共用同一份缓存,实现一次写入、全部实例复用。

vLLM、SGLang 等引擎负责请求排队、批处理调度与显存管理,是 KV 的生产者与消费者。
LMCache 或引擎原生 offloading 决定哪些前缀值得保留、何时下沉到外部存储层。
GPU 显存与 CPU 内存承接最热的数据,访问最快,但容量有限。
AstraCache SDK 部署在推理服务器上,按 key 批量读写;底层是跨服务器共享的 SSD 存储池,也是 KV 唯一可跨进程存活的一层。
产品功能与核心能力
适用的典型应用场景
前缀重复、上下文很长、实例多、进程会重启的推理负载场景,都是银河 AstraCache 的用武之地。
生态接入
银河 AstraCache 提供三条主流接入路径:
作为引擎的外部存储层,位于 CPU 主缓存层之后,异步保存与恢复 KV,无需经过 LMCache。
作为其 L2 存储插件,复用内存池与完成通知机制。
作为 HiCache 的动态存储后端,支持普通 KV 页及相应多内存池接口。
与独立分布式 KVCache 存储系统 Mooncake 的透明接入也在推进中。
产品价值
银河 AstraCache —— 让重复计算只发生一次。