张大妈

DeepSeek联手清北,DualPath破解AI推理瓶颈

源自抖音:小萌芽科技

03-01 12:17

大模型在向智能体演进时,普遍遭遇存储I/O瓶颈,导致算力浪费。DeepSeek联合北京大学、清华大学提出的DualPath系统,通过创新的双路径加载机制,有效聚合了集群带宽资源。这一突破将推理吞吐量提升近一倍,为大规模智能体应用的普及扫清了关键的性能障碍,展现出重要的工程价值。

DeepSeek联手清北,DualPath破解AI推理瓶颈智能速览

  • 智能体应用普遍面临存储I/O瓶颈,算力等待数据成为常态。

  • DualPath系统首创双路径加载,聚合所有节点带宽资源。

  • 通过流量隔离与动态调度技术,确保系统高效稳定运行。

  • 离线推理吞吐最高提升1.87倍,在线服务性能提升超2倍。

  • 系统在1152张GPU集群中验证了优秀的扩展性。

DeepSeek联手清北,DualPath破解AI推理瓶颈精华内容

当大模型变为智能体,算力过剩与I/O饥渴的矛盾凸显。DualPath系统如何从架构层面重塑数据流,盘活闲置资源?其核心设计值得深入探讨。

I/O失衡的困境

当大模型进化为多轮交互的智能体时,计算瓶颈从GPU算力转向了存储I/O带宽。在每次只追加少量Token的场景下,用于存储对话历史的KV-Cache命中率超过95%,导致GPU大量时间浪费在等待从外部存储读取海量历史数据上。

传统架构中,所有KV-Cache数据都由单一的预填充节点从存储加载,这导致该节点的存储网卡带宽迅速饱和,成为系统瓶颈。与此同时,众多负责解码生成词元的节点,其存储带宽却完全闲置,形成了“一个累死,一个闲死”的资源浪费局面。

双路径巧破局

针对这一根本性失衡,DualPath系统创新性地提出了“双路径”加载机制。它打破了传统的“存储->预填充”单一路径,新增了“存储->解码->预填充”的数据通路。

通过动态调度两条路径的数据流量,DualPath将原本仅由预填充节点承担的I/O压力,分摊给了集群中所有解码节点。这相当于将所有节点的存储带宽资源进行池化,共同应对数据读取需求,从根本上提升了整体带宽的上限。

流量隔离术

新增的数据路径虽然能提升吞吐,但也可能与模型推理的关键通信产生冲突。为解决此问题,DualPath利用InfiniBand网络的虚拟通道机制,实施了一套严格的流量隔离策略。

系统将模型推理的核心通信分配到高优先级通道,确保其占用99%的带宽,一路畅通无阻。而KV-Cache的数据传输则被置于低优先级通道,只能在计算网络空闲的间隙进行,从而避免了相互干扰,保证了推理延迟的稳定。

智能动态调度

为确保双路径的高效协同,DualPath引入了一个自适应请求调度器。该调度器会实时监控各节点的磁盘读取队列长度和GPU计算负载,将节点动态划分为过载、低队列和高队列三类。

调度器会优先将新任务分配给队列短且未过载的节点。在节点内部,它还会采用时间预估机制,将执行时间相近的请求打包处理,最大限度地减少了GPU等待同步时产生的“计算气泡”,实现了资源利用率的最大化。

实测性能飞跃

DualPath系统在大规模集群中展现了卓越的性能。在包含1152张GPU的集群上进行的测试表明,系统支持DeepSeek-V3.2 660B等超大模型。

在离线批量推理场景下,系统吞吐量最高提升了1.87倍。在延迟要求极为苛刻的在线服务场景中,系统在保证首次延迟小于4秒的SLA下,请求处理能力最高提升了2.25倍。这标志着DualPath为智能体时代的大模型推理奠定了坚实的基础。

DualPath系统不只是一项性能优化,它从根本上解决了智能体时代大模型推理的底层架构难题。通过盘活闲置资源,它为未来的复杂、长交互智能体应用铺设了高速公路。这项研究能否引发新一轮推理架构的创新浪潮?

精选参考来源

DeepSeekV4前夕与北京大学清华大学联合发布重磅论文 DeepSeek联合清北发布DualPath系统:突破智能体推理I/O瓶颈 DeepSeek与北京大学、清华大学联合发布重磅论文,提出全新大模型推理系统DualPath,成功解决智能体应用中的存储I/O瓶颈问题,将推理吞吐量提升近一倍。 问题根源:智能体场景下的I/O失衡 当大模型进化为多轮交互的智能体时,计算瓶颈从GPU算力转向存储I/O带宽。由于每次只追加少量Token,KV-Cache命中率超过95%,GPU大量时间浪费在等待从外部存储读取海量历史数据。现有架构中,所有KV-Cache都从预填充节点加载,导致其存储网卡带宽饱和,而解码节点带宽闲置。 双路径创新:全局带宽资源池化 DualPath系统创新性地引入“存储->预填充”和“存储->解码->预填充”双路径加载机制。通过动态分配两条路径的数据流量,系统成功聚合所有节点的存储带宽,将离线推理吞吐量提升最高1.87倍,在线服务吞吐量平均提升1.96倍。 关键技术突破 流量隔离:利用InfiniBand虚拟通道机制,将模型推理通信分配至高优先级通道,KV-Cache传输在计算网络空闲间隙进行,避免相互干扰。 动态调度:自适应请求调度器实时监控节点负载,基于Token数量和网卡队列长度智能分配任务,最大化资源利用率。 大规模验证效果 在1152张GPU集群的测试中,系统支持DeepSeek-V3.2 660B等大模型,在线服务场景下请求处理能力提升最高2.25倍,且保持严格的延迟服务等级协议。系统展现出优秀的扩展性,为智能体时代的大模型推理奠定了坚实基础。 这项研究标志着大模型基础设施的重要突破,为即将到来的智能体普及扫清了性能障碍。
内容由AI生成

精选参考来源

DeepSeekV4前夕与北京大学清华大学联合发布重磅论文 DeepSeek联合清北发布DualPath系统:突破智能体推理I/O瓶颈 DeepSeek与北京大学、清华大学联合发布重磅论文,提出全新大模型推理系统DualPath,成功解决智能体应用中的存储I/O瓶颈问题,将推理吞吐量提升近一倍。 问题根源:智能体场景下的I/O失衡 当大模型进化为多轮交互的智能体时,计算瓶颈从GPU算力转向存储I/O带宽。由于每次只追加少量Token,KV-Cache命中率超过95%,GPU大量时间浪费在等待从外部存储读取海量历史数据。现有架构中,所有KV-Cache都从预填充节点加载,导致其存储网卡带宽饱和,而解码节点带宽闲置。 双路径创新:全局带宽资源池化 DualPath系统创新性地引入“存储->预填充”和“存储->解码->预填充”双路径加载机制。通过动态分配两条路径的数据流量,系统成功聚合所有节点的存储带宽,将离线推理吞吐量提升最高1.87倍,在线服务吞吐量平均提升1.96倍。 关键技术突破 流量隔离:利用InfiniBand虚拟通道机制,将模型推理通信分配至高优先级通道,KV-Cache传输在计算网络空闲间隙进行,避免相互干扰。 动态调度:自适应请求调度器实时监控节点负载,基于Token数量和网卡队列长度智能分配任务,最大化资源利用率。 大规模验证效果 在1152张GPU集群的测试中,系统支持DeepSeek-V3.2 660B等大模型,在线服务场景下请求处理能力提升最高2.25倍,且保持严格的延迟服务等级协议。系统展现出优秀的扩展性,为智能体时代的大模型推理奠定了坚实基础。 这项研究标志着大模型基础设施的重要突破,为即将到来的智能体普及扫清了性能障碍。

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