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45 篇博文 含有标签「Inference」

AI inference acceleration and optimization

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AMD 收购 Taalas + 携手 Cerebras:推理市场的两条捷径

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Industry Research Team

10 月的 AMD 新闻列表里,两条不起眼但信号很强的条目:收购 Taalas(面向快速增长 AI 推理市场的计算方案),以及与 Cerebras 联合发布业界领先的超低延迟、高吞吐 AI 推理方案。MI450 是 AMD 的正面战场,这两步棋则是侧翼。

一、Taalas:把整张网络「浇」进芯片​

Taalas 的技术路线是固定权重硅(fixed-weight silicon):把训练好的神经网络直接物理固化到芯片里——每个模型一颗专用芯片,省掉指令调度与权重搬运的开销。代价是灵活性(模型一变就要重新流片),收益是极致的能效与延迟。

对 AMD 的意义:在「通用 GPU(MI 系列)+ 专用推理固化芯片」之间补上中间层——类似英伟达用 NVFP4 软件栈锁推理、谷歌用 TPU 分层的思路,但走的是更激进的硬件固化路线。收购金额未披露。

二、Cerebras:晶圆级的延迟优势​

AMD 与 Cerebras 的合作指向超低延迟推理——这正是 Cerebras WSE 架构的看家本领:把整个模型放在一片晶圆级芯片的超大 SRAM 里,权重零搬运。合作细节未全部公开,但方向明确:在对延迟极度敏感的推理场景(实时语音、Agent 工具调用、高频交易类负载)提供 GPU 阵营外的选项。

结合上周披露的 OpenAI 第一代推理专用 ASIC 与各大云厂自研线,「推理专用硅」正在成为独立赛道,与训练用通用 GPU 分道。

三、推理市场的分层竞争图​

层玩家武器
通用推理NVIDIA、AMD MI、沐曦 C600软件生态 + 显存容量
大规模固定负载TPU、Trainium、Maia、MTIAASIC 单位成本
极致延迟Cerebras、Groq、Taalas(AMD)SRAM 容量/权重固化
极致能效边缘 ASIC(Hailo 等)功耗约束下的小芯片

四、对买家的启示​

  1. 延迟敏感场景有了新选项:Agent 工具调用链路里,首 Token 与工具往返延迟直接决定体验,Cerebras 类方案值得进 POC
  2. 「买芯片」之外多了一条「买方案」:AMD 的组合(MI450 通用 + Taalas 专用 + Cerebras 合作)意味着同一供应商可以覆盖多种推理负载形态
  3. 专用化 = 锁定风险:权重固化芯片与特定模型绑定,采购前先想清楚模型迭代频率

延伸阅读:推理成本经济学 · AMD × Anthropic 2GW · 完整对比表

DeepSeek 开源 DeepInfer:从「开放权重」到「推理运行时主权」

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Industry Research Team

10 月 21 日,DeepSeek 把支撑自家生产服务的推理框架 DeepInfer 全面开源(Apache 2.0)。权重开放是上一阶段的国产 AI 叙事,这一步把「推理运行时」也交了出去——同一套框架跨英伟达与昇腾部署。

一、DeepInfer 技术栈​

组件内容
目标模型DeepSeek-V4.1-Flash(生产同款)
硬件底座NVIDIA SM100 + 华为昇腾 950 双底座
核心内核FlashMLA、DeepGEMM、DeepEP、TileKernels
调度异步零开销批调度、MoE 专家并行、注意力 DP、均衡 CP
采样批量不变/确定性采样(暂限英伟达)
特性推测解码、SWA Bounded Replay、结构化输出约束
基准4 卡 SM100 Prefill / 64 卡 Decode 复现脚本随包发布

上线一天 GitHub Star 破 1.2 万。注意它是离线推理框架:KV Cache 系统、Prefill/Decode 分离、副本间负载均衡等压箱底组件未开源——开源的是可复现的生产方法论,不是全部护城河。

二、为什么「双底座」比开源本身更重要​

DeepInfer 对英伟达 SM100 与昇腾 950 的同时适配,是国产推理栈的一个分水岭:

  1. 迁移成本降维:昇腾侧的适配不再依赖华为单方面推动,头部模型厂商自己的运行时成为「跨硬件抽象层」
  2. 推理侧议价结构改变:当同一框架可以跑在两种硬件上,「换底座」的工程成本从数月缩到数周——呼应 TorchTPU/TorchNeuron 的全球趋势:软件栈中立正在成为所有阵营的共识武器
  3. 国产芯片的生态新路径:与其等 CUDA 兼容,不如等头部模型框架原生适配——昇腾 950 获得的不是兼容层,而是一线生产验证

三、与 DeepInfer 同日的开源生态​

  • llm-d 1.0(谷歌云+Red Hat+IBM):Kubernetes 推理编排,把多个 vLLM/SGLang 实例池化
  • TorchNeuron/TorchTPU:硬件后端原生开放

一个共同方向正在成形:推理栈的每一层(硬件后端、内核、框架、编排)都在独立开源,专有锁定只剩硬件本身——而硬件的差异化正快速集中到成本与能效上。

延伸阅读:昇腾 950PR 卡片 · 完整对比表

TorchNeuron 开源:AWS 用一行 .to("neuron") 拆 PyTorch 的 CUDA 偏好

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Industry Research Team

PyTorch Conference North America 2026 上演了教科书式的「独立趋同」:10 月 19 日 AWS 开源 TorchNeuron(Trainium 原生 PyTorch 后端),10 月 20 日谷歌开源 TorchTPU。两家在 48 小时内各自解决了同一个问题——PyTorch 开发者不再需要重写代码就能用上非英伟达芯片。

一、TorchNeuron 是什么​

要素内容
定位Trainium 原生 PyTorch 后端(Apache 2.0 公测)
切换方式.to('neuron') 一行(与 TorchTPU 的 .to('tpu') 对称)
覆盖官方内部扫描称覆盖按下载量计 99.9% 的真实使用场景
集成vLLM、SGLang、Ray、Hugging Face Transformers、Neuron 2.33
早期客户Deepgram(语音 AI 大规模负载)
硬件Trainium2 / Trainium3

它取代的是旧的 Hugging Face 适配路径——此前 Trainium 支持需要 HF 专属改造而非一等设备接入。AWS 还宣布将持续向 PyTorch 上游贡献代码。

二、两个后端的技术取向对比​

TorchTPU(谷歌+Meta)TorchNeuron(AWS)
已知缺口FlexAttention 未支持、动态形状进行中稀疏张量/NestedTensor/动态形状未支持、FP8 私测
标杆数据98% HF 模型无崩溃;InferenceX 2.01 美分/Mtok99.9% 使用场景覆盖(内部口径)
共同点都基于 PrivateUse1 后端 + torch.accelerator API,都集成 vLLM/SGLang/Ray/HF

两者仍是 beta——注意力变体、内存捷径等尚未全覆盖,性能数字均为厂商自报,尚无独立交叉基准。但对 CUDA 生态锁定而言,这是结构性松动:硬件迁移成本从「重写」降到「改一行 + 调优」。

三、llm-d 1.0 补上最后一块​

同场发布的 llm-d 1.0(谷歌云 + Red Hat + IBM)提供了多机推理编排层:把众多 vLLM/SGLang 服务器组成一个池,按缓存亲和路由请求、KV Cache 分层下沉、Prefill/Decode 分离。谷歌报告中位首 Token 时延下降超 85%、Ironwood TPU 编码负载吞吐 2.4 倍,且同时支持 NVIDIA/AMD/Intel GPU 与 TPU。框架层(TorchTPU/TorchNeuron)+ 编排层(llm-d)合起来,ASIC 阵营的软件栈第一次完整了。

四、对选型的直接影响​

  1. POC 成本骤降:把现有 PyTorch 推理服务搬到 Trainium/TPU 做对比测试,从「数周工程」变成「数天」
  2. 采购谈判更硬:CUDA 锁定作为溢价理由的说服力下降,直接用 TCO 计算器比每 Token 成本即可
  3. 训练侧仍需谨慎:两个后端都优先覆盖推理与中小规模训练场景,前沿训练负载的迁移还在早期

延伸阅读:TorchTPU 开源详解 · 推理成本经济学 · Trainium 2 卡片

推理单位成本经济学:从 3.6 美分到 2.01 美分,每百万 Token 的价格战

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Industry Research Team

推理时代的核心 KPI 只有一个:每百万 Token 的总成本。2026 年 10 月,公开可查的最低纪录是 2.01 美分——TPU v7 配合 vLLM-TorchTPU 栈在 SemiAnalysis InferenceX 8K/1K 测试上交出的成绩,较 9 月的 3.6 美分下降 44%。

一、推理成本的三块构成​

推理成本不是算力一项,而是三块的和:

成本项占比趋势决定因素
算力(计算)解码阶段占比低FP8/FP4 量化效率、批处理调度
内存带宽解码阶段主导HBM 容量与带宽、KV Cache 管理
存储/网络随上下文变长上升企业级 SSD、向量库、机间互联

关键认知:自回归解码是访存受限而非算力受限的工作负载——Token 生成速度的上限是「把权重和 KV Cache 从内存搬进计算单元的速度」。这解释了为什么 18 TB/s 的 Maia 300、19.2 TB/s 的 Rubin R200 这样的带宽数字,比峰值算力更值得看。

二、降价的四个引擎​

  1. 低精度量化:FP8 → FP4 每一步都直接砍 KV Cache 与权重搬运量;专用矩阵单元(Maia 300 的 FP4 13.8 PFLOPS)把量化开销压到最低
  2. 软件栈效率:vLLM 的 continuous batching、SGLang 的 RadixAttention、MLA 类低秩注意力——同一块硬件,软件代差可以拉开 2 倍以上成本差
  3. ASIC 专用化:砍掉 FP64 与图形逻辑的推理芯片,把晶圆面积全部留给访存与低精度矩阵——OpenAI 的第一颗自研芯片就是这么设计的
  4. 规模与利用率:超节点与机柜化把集群有效利用率从 30-40% 提到 60%+,摊薄固定成本

三、基准数字的正确用法​

SemiAnalysis InferenceX/InferenceMAX 的价值在于提供了一个横向可比的口径,但使用时要注意三点:

  • 数字是开发者自报的(谷歌引用),跨厂商对比时要确认相同模型、相同精度、相同上下文配置
  • 2.01 美分是 8K/1K 特定配置,长上下文场景成本结构完全不同
  • 单价 ≠ TCO:还要叠加机时利用率、预留容量、故障率

四、给选型者的清单​

  1. 把「每百万 Token 成本」写进采购 RFP,要求厂商按 SemiAnalysis 同款配置报数
  2. 分别测算 Prefill 与 Decode 的成本结构——昇腾 950 的 PR/DT 双版本正是把这两段拆开优化的产物
  3. 关注软件栈路线图:同一硬件半年后降价 44% 的案例说明,软件是推理时代最大的免费算力
  4. 用 TCO 计算器把芯片价、功耗、PUE、利用率折现到统一口径

延伸阅读:TorchTPU 开源 · 存储超级周期 · 完整对比表

推理接棒训练:从 Token 消耗曲线看 2027 年算力结构变化

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Industry Research Team

长江商报援引寒武纪中报的表述是:中国互联网大厂的 Token 日消耗正呈指数级增长,推理算力已接替训练成为新增长极。这不是一句口号——它正在改写芯片厂商的产品定义(训练/推理拆分)、云厂商的自研路线(全部推理优先)与采购方的成本模型。

需求侧:三组数字​

  • IDC:2026 年中国智能算力规模预计 2,576.5 EFLOPS,同比增长 87.9%——增量主要来自推理
  • Agent 效应:智能体任务的特点是多步骤、长上下文、持续运行,单次任务的 Token 消耗是传统问答的数十倍,且对延迟敏感
  • 平台侧:商汤大装置披露日均 Token 服务量已达 2.42 万亿(公司口径),并规划异构 Token 工厂

推理负载的经济学特征与训练完全不同:训练追求峰值算力利用率,推理追求单位 Token 成本与延迟的平衡。这解释了为什么 2026 年 10 月的三场重磅发布全部是推理优先:Maia 300(长上下文/智能体)、GPU D 系列(decode 阶段 Token 成本)、TPU 8i(推理专用拆分)。

供给侧:产品定义随需求改变​

厂商推理侧动作信号
NVIDIARubin 平台引入 Groq 3 LPU(GTC 2026-03 官宣)做低延迟解码首次在自家平台引入第三方推理芯片
Googlev8 首次拆分出推理专用 8i训练/推理产品线分家
微软Maia 300 定位「主要推理系统」,2027 数吉瓦部署自研芯片从辅助转为主力
IntelGPU D 系列专攻 decode Token 成本放弃 HBM 军备竞赛
华为950PR(Prefill)/ 950DT(Decode+训练)双版本场景细分设计
MetaMTIA 承接全部推荐与 Llama 推理,训练仍外购「训练买、推理自建」分工定型

行业分工已经清晰:训练买 NVIDIA(偶尔 AMD),推理自研或国产。这个分工在 2027 年只会加深。

价格信号:两套体系加速分化​

中国市场与国际市场的算力价格已经事实性分轨(口径:可复核成交数据,非渠道报价,引自行业媒体 2026-10 汇总):

  • 国内成交口径:B300 八卡整机约 1,880 万元、H200(2T 版)约 670 万元;租赁价格 B300 超 40 万元/月、H200 超 14.5 万元/月
  • 海外合规口径:B300 八卡整机 400-800 万元(不含中国、不含税)
  • 租赁性价比:SemiAnalysis 口径 MI355X 大客户批量租用约 1.50 美元/GPU 时、零售 2.90 美元

注意两个边界:上述国内数字是「成交价非报价」,且不含灰市与转口裸机口径;跨体系直接换算比较没有意义,因为供给条件(管制、保修、软件服务)完全不同。

对 2027 年采购决策的三点推论​

  1. 推理容量规划要按 Agent 负载重估:多步骤智能体让单用户 Token 消耗放大一个数量级,按历史对话流量外推容量会系统性低估。建议按「日活 × 任务数 × 每任务 Token」建模,并预留 2-3 倍余量。
  2. MFU 比峰值算力更值钱:超节点把集群 MFU 从约 30% 提升到 2.75 倍水平(研报口径),意味着同样的电费预算下有效算力翻倍。选型时「实测 MFU × 峰值算力」才是真实算力。
  3. 混合供给成为常态:训练用国际旗舰、推理用国产或自研的分层架构,已经是大厂的标准答案。企业采购可以复制这个分层:核心训练集群保持 CUDA 生态,推理层引入国产卡(思元690、MTT S5000、昇腾 950PR 等)做成本优化。

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Intel 正式定名 GPU D 系列(D270):用 LPDDR5X 打推理成本战

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Industry Research Team

2026 年 10 月 13 日,Intel 在 OCP 全球峰会上把代号 Crescent Island 的数据中心推理 GPU 正式定名为 GPU D 系列,行业拆解普遍称其型号为 D270。这是 Gaudi 3 之后 Intel 数据中心加速器的「换轨」之作——不再追 HBM 军备竞赛,改打内存容量与每美元 Token 成本。

官方规格落地​

此前半年,外界只知道 Crescent Island「350W、LPDDR5X、风冷 PCIe」。OCP 2026 与随后的技术说明补齐了关键数字:

项目参数
架构Xe3P(32 个 Xe 核心 / 256 个 XMX 矩阵引擎)
内存160 GB LPDDR5X(Intel 参考卡),最高 480 GB(ODM 版本)
内存带宽1.5 TB/s(官方口径)
FP8 算力1.3 PFLOPS
TDP350 W
形态PCIe 标准卡,风冷,可 8 卡扩展
状态客户送样中,量产时间未公布

Intel 的口径是:480GB 版本单卡可承载约 3,000 亿参数模型,8 卡整机可推理超万亿参数的开源权重模型。

规格取舍:刻意避战,不是被动落后​

把 D270 放进 2026 年 10 月的坐标系里,取舍一目了然:

  • 带宽 1.5 TB/s 只有 Gaudi 3(约 3.7 TB/s)的 40%、Rubin R200(19.2 TB/s)的 8%
  • 但 480GB 容量上限反超 Rubin R200(288GB)与 MI455X(432GB)
  • 350W 风冷 PCIe 意味着可以直接插进存量风冷机房,不需要液冷改造

这不是「做不出 HBM 版本」,而是定价选择:D270 卖的不是峰值算力,是长上下文推理 decode 阶段的每美元 Token 数。LPDDR5X 的单位容量成本远低于 HBM4,用带宽换容量与成本,恰好匹配智能体 AI 场景中 KV Cache 容量优先的工作负载。

口径注意事项​

  • 制程未官方披露。「Intel 18A」只是多家媒体基于与 Panther Lake 同源的推测,Intel 未确认
  • 带宽曾有口径分歧。2026 年 10 月中旬前部分二手拆解给出过约 684 GB/s 的估算值(基于 160GB 参考卡的 640-bit 总线推算),官方口径 1.5 TB/s 对应 480GB 版本,采购评估时应以官方值为准并问清配置
  • 量产时间未定。客户送样从 2026 下半年开始,「2027 年商用」是媒体推断,不是 Intel 承诺

对选型的影响​

D270 填补的是「L40S 之后、HBM 加速器之下」的空档:显存受限(48GB 级)的老 PCIe 卡跑不动长上下文,HBM 卡又太贵。对日均 Token 量大、模型在 300B 参数级以下、机房无液冷条件的企业推理场景,D270 的每美元 Token 口径值得等它正式定价后再评估——前提是 Intel 能兑现 2027 年的供货。

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微软 Maia 300 正式发布:2nm 多芯粒 + 288GB HBM4,2027 年百万颗部署

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Industry Research Team

自研芯片竞赛在 2026 年 10 月迎来关键节点:微软于 10 月 12 日在圣何塞 OCP 全球峰会上正式发布 Azure Maia 300,并宣布 2027 年起以「数吉瓦级」规模部署。这是微软首次把自研芯片定位为「主要推理系统」,而非补充。

核心规格:官方口径全记录​

Maia 300 采用多芯粒(multi-chiplet)设计,这是 Maia 家族第一代拆分计算与 I/O 的产品:

项目参数
计算芯粒制程台积电 N2P(2nm 级)
显存8 组 HBM4,共 288 GB
显存带宽18 TB/s
FP4 算力13.8 PFLOPS
FP8 算力6.9 PFLOPS
SoC TDP950 W
scale-up 互联单加速器双向 3.2 TB/s
机架配置96 颗加速器 / 约 167 kW
部署时间2027 年开始

需要注意口径:微软官方博客只给出了相对口径(系统算力 FLOPs 较 Maia 200 提升 36%、HBM 带宽 2.5 倍、容量 +33%),FP4 13.8 PFLOPS 与 FP8 6.9 PFLOPS 出自随发布公开的技术论文,并与官方相对口径自洽(Maia 200 的 10.1 PFLOPS FP4 乘以 1.36 约等于 13.8)。

机架架构:96 卡、三层延迟域、统一 fabric​

Maia 300 的机架设计与 NVIDIA 的 NVL72 走了两条路:

  • 96 颗加速器分布在 24 个四卡托盘,取消独立主机托盘,机架功率与热资源统一管理
  • 机架内全部电连接组成一个 pod;第二层用光互联最多连 128 个机架,组成 12,288 颗加速器的 superpod
  • 统一 fabric:pod 内与跨机架使用相同通信语义,不再区分 scale-up 与 scale-out 两个域
  • 微软宣称 96 卡完整配置下,机架级 Token 吞吐最高可达 Maia 200 的 7 倍

在负载定位上,Maia 300 明确面向长上下文推理、延迟敏感对话与多步骤智能体任务——GitHub Copilot 与 Microsoft Foundry 将在今年年底前接入。

部署节奏与供应链​

据路透社 10 月 13 日报道,微软计划2027 年部署超过 100 万颗 Maia 300。供应链口径显示,微软已在 2026 年 8 月与台积电锁定 30 万片以上代工产能,初期产量 30-40 万片、2027 年增至 120-150 万片(非微软官方数字)。

两个值得注意的背景:

  1. 规格升级曾导致延期。原计划 3nm 配 HBM3e,后升级为 2nm 配 HBM4,量产时点从 2026 Q1 推迟到 Q4,微软靠提高 Maia 200 产量弥补缺口。
  2. Evercore ISI 预计 2027 Q1 Maia 占微软 AI 芯片支出约 10%——自研芯片仍然是「降本增量」而非「替代采购」。

对采购方的意义​

Maia 300 不对外销售,只服务微软自己的 AI 业务。它的信号意义大于直接采购意义:当全球第二大云厂商把主力推理负载迁到自研 ASIC 上,NVIDIA 在推理市场的定价权会持续承压。对企业采购方而言,更实际的影响是——推理型云实例(Azure ND 系列)的单位 Token 价格曲线,未来两年会因 Maia 上量而更有下探空间。

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OpenAI × Broadcom 10GW 自研芯片进入部署期:推理专用 ASIC 的临界点

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Industry Research Team

2025 年 10 月 13 日,OpenAI 与 Broadcom 宣布共同开发并部署 10 吉瓦(GW)自研 AI 加速器,消息当日 Broadcom 股价涨超 10%。一年后的现在,这份协议进入真正的考验期:2026 下半年开始实际部署机架,2029 年底前完成全部 10GW。

一、协议要点回顾​

要素内容
规模10GW(约等于 800 万美国家庭用电,或 5 座胡佛大坝)
分工OpenAI 主导芯片与系统设计,Broadcom 负责共同开发与部署
组网Broadcom 以太网方案承担 Scale-up 与 Scale-out(非 InfiniBand)
时间线2026 H2 开始部署 → 2029 年底完成
芯片定位以推理为主的第一代专用加速器

二、推理专用:为什么第一颗芯片不做训练​

多家供应链报道指向同一个设计取向:OpenAI 第一代 ASIC 砍掉 FP64 流水线与通用图形逻辑,把晶圆面积全部留给推理负载——低秩注意力加速单元(面向 MLA 与低精度 KV Cache 解压)、放大片上 SRAM 以减少 HBM 往返、面向自回归解码的 INT4/FP8/FP4 量化矩阵单元。解码阶段的瓶颈在访存带宽而非算力密度,这一取舍与推理接棒训练的行业趋势互为印证。

工程团队由前谷歌 TPU 架构师 Richard Ho、Thomas Norrie 领衔,据报道已扩张至 40 余名 ASIC 设计人员;代工锁定台积电 N3P(后续 N2),并预留了 CoWoS-L 封装产能——先进封装而非前道制程,才是当前 AI 芯片产能的真瓶颈。

三、OpenAI 的三线算力版图​

自研芯片只是 OpenAI 算力组合的一根支柱:

  • NVIDIA:计划投资至多 1000 亿美元,供应至少 10GW 数据中心系统
  • AMD:6GW 芯片供应协议,含 OpenAI 认购 AMD 股权的期权
  • Broadcom:10GW 自研加速器(本文主角)

三份多吉瓦级协议在数周内接连落地,OpenAI 同时成为英伟达最大客户、AMD 大客户和芯片设计方——这是对「单一供应商锁定」的对冲,也是对自身推理成本结构的长期下注。

四、对行业的三个信号​

  1. 以太网 Scale-up 挑战专有互联:如果 OpenAI 机架全以太网组网并达到性能预期,将强化开放标准路线的议价能力
  2. ASIC 从「降本工具」变「战略资产」:谷歌 TPU 已向 Anthropic 供应百万颗量级,OpenAI 再入场,自研芯片正式成为头部 AI 公司的标配
  3. 资金问题仍未回答:OpenAI 未披露财务条款,多数分析师认为自研芯片短期内不改变英伟达的市场主导地位,但 2027-2028 年推理侧的份额争夺会真正开始

延伸阅读:谷歌 TPU 外部客户版图 · 微软 Maia 300 发布 · 自研芯片对比

TorchTPU 开源:PyTorch 原生支持 TPU,迁移成本降到一行代码

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Industry Research Team

过去把 PyTorch 工作负载迁上 TPU 的成本是「重写」,2026 年 10 月 20 日之后,这个成本变成了改一个设备字符串:.to("cuda") → .to("tpu")。

一、发布要点​

在 PyTorch Conference 2026 上,谷歌宣布 TorchTPU 开源(GitHub),这是谷歌与 Meta PyTorch 团队自 2025 年年中起联合开发的原生 PyTorch 后端。与旧的 PyTorch/XLA 方案不同,TorchTPU 是原生 backend:支持 eager 调试、torch.compile 生产优化、原生分布式原语,覆盖约 450 个 ATen 算子。

兼容性数据(TorchTPU 团队自测口径):4,917 个 Hugging Face 模型中 98% 无崩溃运行,657 个架构代表性模型中 97% 数值与 GPU 结果在阈值内一致。

二、生态全家桶同步就位​

组件合作方用途
vLLM 原生后端Inferact高吞吐推理服务
SGLang 后端RadixArk结构化智能体执行
llm-d 1.0Red Hat、IBM 等TPU/GPU 混合机队路由
Hugging Face Transformers v5HFdevice_map="tpu" 直接部署
TorchTitan / Ray / VeRL社区训练与强化学习

Meta 方面明确表态:TorchTPU 让 Meta「把 PyTorch 工作负载部署到谷歌 TPU 上」,支撑 LLM、广告与推荐系统的生产负载——这与 Meta 租用 TPU 集群的动作互为印证。

三、推理成本:2.01 美分/百万 Token​

谷歌引用 SemiAnalysis InferenceMAX/InferenceX 基准的数据:TPU v7 配合 vLLM-TorchTPU 栈,在 8K/1K 测试上达到 2.01 美分/百万 Token,较 9 月首测的 3.6 美分下降 44%。数据为开发者自报口径,但在「推理单位成本」这场竞争中,这是目前公开可查的最低单价之一。

值得注意的是发布同日,亚马逊的 TorchNeuron(Trainium 原生 PyTorch 后端)也进入公测——两大 ASIC 阵营同时向 PyTorch 开放原生入口,框架层正在成为 ASIC 阵营争夺的主战场。

四、对算力选型的含义​

  1. 迁移成本坍塌:CUDA 生态锁定的一大论据被削弱,多硬件组合(GPU 训练 + ASIC 推理)的工程门槛显著下降
  2. 成本口径可对齐:企业可以直接用 SemiAnalysis 同款基准横向对比 GPU 与 TPU 的每百万 Token 成本
  3. 对英伟达的威胁在推理侧最先兑现:训练侧 CUDA 护城河仍在,但推理工作负载的框架中立性更强

延伸阅读:TPU 8t/8i 卡片 · 推理接棒训练 · TCO 计算器

Agent 智能体负载下的推理调度:2026 的新挑战

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Industry Research Team

聊天负载的调度问题,本质是「怎么把请求填满批」。到了 2026 年,智能体负载把这个问题的性质改变了:同一会话的连续请求共享长前缀,缓存复用率从聊天场景的 54% 到 62% 直接跃升到超过 80%。调度器如果还按过去那套逻辑做决策,会系统性地做错事。

智能体负载的三个反常之处​

先看生产轨迹给出的硬数字。据 Bailian 生产环境轨迹的分析,智能体服务的 KV 复用率超过 80%;另一份 PackServe 的生产轨迹显示,缓存 token 约占输入 token 的 80%,同时 decode 阶段占了请求总耗时的 78.4%。这两个数字组合起来意味着:绝大多数的注意力计算被跳过,而绝大多数的时间消耗在自回归解码上——优化目标已经不是 prefill 效率。

第二个反常是请求的触发方式。CacheWise 对真实编码助手轨迹的分析显示,工具完成触发的请求比用户输入触发的多出一个数量级以上。会话时长中位数约 36 分钟,长尾超过 2.6 小时。请求间隔由外部工具延迟决定,波动极大。

第三个反常是并发密度很低。PackServe 轨迹中,五分钟采样窗口内每实例运行并发在 0.39 到 1.69 之间,而平均 TPOT 仅小幅上升、远低于 SLO 目标。这意味着存在明显的延迟余量可用于请求打包,可以在满足 SLO 的前提下用更少的活跃 GPU 承载同样的需求。

缓存感知路由的过度优化​

问题的核心在于:现有调度器的问题不是「没有复用 KV」,而是「过度追求复用」。

SMetric 论文的表述是,缓存感知的调度器把每个请求路由到持有其缓存 KV 的实例,用负载均衡换复用率。后果是:第一,同一智能体框架的不同会话首轮请求共享相似的系统提示,都被路由到少数几个缓存了这些提示的实例;第二,由于后续请求基本都命中本会话早先轮次的 KV,会话就被钉在首轮落地的那个实例上。结果是少数实例吸收了整份会话并过载,其余集群闲置,而闲置实例的算力直接封顶了整体吞吐。

更关键的是,这种牺牲是不必要的。SMetric 提出了一个看起来违反直觉的方案:首轮请求纯按负载均衡调度,把会话摊到全集群;后续请求才走传统的缓存感知路由,优先本地级复用。

它能成立,靠的是两级 KV 存储这个前提——每实例 GPU 显存上的本地层,加上集群级 CPU 内存上的全局层。即使被调度到的实例本地没有这份 KV,它仍然能从全局层取回。只要全局层能及时供给,TPS 不受影响,代价只是 TTFT 小幅上升,而智能体负载恰恰对 TTFT 的容忍度更高。

这种分层架构本身也带来了新问题。Unison 论文(复旦大学,2026 年 9 月)指出一个被所有缓存策略忽视的盲区:智能体调用工具期间,GPU 完全空闲,但会话没有结束,工具返回后要从完整 KV 前缀恢复。按 DeepSeek V3 MLA 的结构估算,每 token 每层 576 个潜元素、共 61 层、bf16 存储,约 68.6 KiB 每 token;一个 10 万上下文的会话约 7.03 GB,一百个停在工具等待中的智能体就是约 703 GB 的纯 KV 驻留——约等于九张 80GB 级 GPU,而这些会话不产生任何输出、不消耗任何注意力计算。

LRU 和 TTL 在这个状态上都会失效,而且是结构性失效。LRU 按最后访问排序,工具等待的智能体看起来比两秒前还在对话的用户更旧。TTL 同样会把慢工具的会话在返回前淘汰掉。Unison 的判断是:区分「等待工具、即将返回」和「会话已结束」所需的信息存在于作业结构里,而不在访问日志里,因此没有任何 recency 或 idle 阈值能解决问题。

工程上的四个可操作结论​

调度手段解决的问题代价适用规模
缓存感知副本路由避免重复 prefill,跳过热副本需要一致性分词与模板4 至 16 卡起
分片调度(prefill 与 decode 分离)让两个阶段各自跑满各自资源双池运维 + KV 传输链路数十卡以上
两级 KV 存储允许牺牲 TTFT 换取复用率全局层的容量与带宽是有限资源集群级
工具元数据驱动的预测式驱逐按下次重用时间排序而非 LRU需要依赖调用侧元数据编码类智能体为主
准入控制与提前拒绝避免接纳注定违反 SLO 的请求需要预测输出长度分布全规模

准入控制是一切的前提。一台推理服务器不应该因为收到 HTTP 请求就接受它。被接受的工作消耗 KV、增加排队延迟、可能触发抢占、可能伤害其他租户。准入需要看的量是:未缓存的 prompt token 数、当前 KV 压力、空闲块水位、租户 token 预算与 KV 预算、排队截止期、期望输出长度区间、缓存命中概率。输出长度本身未知,控制器需要为运行中序列的增长留出余量——留多了浪费算力,留少了产生抢占抖动。频繁抢占本身就是策略已经病了的信号。

路由。看热的那个副本不一定是对的。最热的副本有最好的前缀命中,但队列可能已经很高、流式延迟接近上限;缓存命中省下的 prefill,可能被排队时间吃掉。实用的做法是联合打分:前缀重叠度、队列延迟、空闲 KV 块数、活跃 KV token 数、租户压力、副本健康度。

驱逐。CacheWise 的做法值得注意:不按 recency,而是用工具元数据(工具类型、参数)训练一个轻量预测器,估算每个会话的下一次重用时间,工具耗时最长的会话最先被驱逐。它在 vLLM 上实现,把 KV 驱逐降低 2 到 2.6 倍,会话总完成时间改善约 3.5 倍,token goodput 翻倍。

公平性。请求速率层面的公平在这里不管用——一个租户用少量超大请求就能压垮引擎,另一个租户发海量小请求却占用很少容量。公平应当基于加权的 token 服务量与 KV 占用,而不是请求数。智能体流量还需要扇出控制,因为一次用户操作可以产生大量模型调用。

架构层的两个选项​

解决智能体负载有两条路。一是分片调度:把 prefill 和 decode 拆到独立的 GPU 池,通过 KV 传输层搬移缓存。NVIDIA Dynamo 1.0 在 2026 年 3 月发布,其 Planner 在运行时决定聚合还是分离,KV Block Manager 提供 HBM 到 DRAM 到 SSD 到对象存储的四级层次;LLM-d 于 2026 年 3 月进入 CNCF 沙盒,贡献了把缓存感知路由变成 Kubernetes 一等公民的 Gateway API Inference Extension。二是简单得多的方案:KV 感知的副本路由,不拆池、不传 KV、不改拓扑。

需要诚实标注的是:Dynamo 公布的 30 倍吞吐是 DeepSeek-R1 671B 在 GB200 NVL72 机架上的复合结果,包含 NVLink 域内宽专家并行等多项因素;更接近纯分离收益的口径是 Llama 70B 在 3K/50 序列长度、普通 Hopper 上的约 2 倍。官方文档也明确指出,输入输出长度比在 2:1 到 10:1 之间时,聚合服务往往更好。

对大多数 4 到 16 卡规模的团队,先做缓存感知的数据并行副本通常比直接上分离池更划算。

展望​

2026 年的调度问题已经从「怎么批」变成「KV 放在哪里、谁能拿到它、什么时候该放弃它」。这带来的直接后果是硬件需求的重心变化:decode 阶段主导耗时、缓存驻留成为主要资源占用,意味着大 HBM 容量与高带宽的价值在推理集群中的权重继续上升,而推理专用芯片的竞争维度也从峰值 FLOPS 转向了 KV 密度与缓存层级的支持能力。

真正值得关注的方向是把「意图」显式传给调度层。Dynamo 1.0 已经开始接受每请求的优先级、期望输出长度和投机 prefill 提示。这个方向一旦成熟,调度器就不再需要从访问历史里猜测意图——而这正是今天所有缓存策略失效的根本原因。