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items: 多卡推理优化怎么做？加卡前先算通信税的6个判据

多卡推理优化怎么做？加卡前先算通信税的6个判据
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date: 2026-08-13T10:48:15+08:00
description: 多卡推理优化的正确做法，是先按 Prefill 与 Decode 两段负载分别算账，再决定切分方式与加卡时机。很多团队直接翻倍卡数，结果 8 卡反而比单卡慢，归根结底是加的卡越多，通信税越重。这句话不是空谈。2026 年 8 月，vLLM 发布 v0.27.0，深入集成 FlashAttention 4，为 Blackwell SM100 提供 FP8 KV Cache 与 256 headdim 原生支持，并消除空 c128 启动、优化 Top-K 路由来降低 DeepSeek 模型的首包延迟（TTFT）；同期，SGLang 在 Blackwell 上推进 NVFP4 预填/解码分离（PD Disaggregation），并跟进 FlashInfer 的 NSA 与 DSA 稀疏注意力算子。这两条官方更新都指向同一个方向：把多卡推理的优化从“盲目加卡”转向“分段治理”。先分清两段负载：Prefill 吃算力，Decode 吃带宽与通信多卡推理优化要做的第一件事，是把推理过程拆成两段：Prefill（预填）阶段，处理输入 prompt 并生成首个 token，高度依赖 GPU 算力与并行计算能力；Decode（解码）阶段，逐 token 生成输出，主要受显存带宽与卡间通信速度制约。如果你不加区分地把两段混在一起谈，就会陷入“加卡之后延迟反而变高”的误区：比如 Decode 阶段卡间通信开销巨大，增加卡数反而拖慢单 token 生成。业界的最新实践正是沿着“分段治理”这条路径走。vLLM v0.27.0 针对 DeepSeek 架构强化了序列并行优化，SGLang 则在 Blackwell 上落地 NVFP4 PD 分离，让 Prefill 与 Decode 跑在不同实例上，各自按负载特征选择最优的硬件与切分方式。判据一：单卡显存装不装得下——你加卡是为了容量还是为了速度动手加卡之前，先问自己一个问题：你加卡是为了容量还是为了速度？容量型加卡：模型权重加上 KV Cache 超出单卡显存，需要多卡分摊显存。这种场景下，吞吐通常不会随卡数线性增长，因为卡间通信会吃掉一部分并行收益——这本来就是预期结果，不必焦虑。速度型加卡：目标是把吞吐拉高、把延迟压低，这时候切分方式与通信开销才是关键。一个容易被忽略的事实：671B 参数的模型即使做 4-bit 量化，依然需要超过 300GB 的显存，单张消费级 GPU 根本放不下，只能跑 32B 或 70B 的蒸馏版本。所以对超大模型来说，容量型加卡几乎是必然选择。参考已有的部署经验：GPU显存怎么选 可以帮你更快确定显存基线。判据二：切分维度选错，吞吐就不会线性增长（TP / PP / 序列维切分的适用边界）并行切分方式直接决定卡间通信的模式与吞吐表现。下表对比了三种常见切分维度：切分维度适用负载通信模式典型瓶颈张量并行（TP）Prefill 与 Decode 均适用，但对带宽敏感每层前向/反向都需要 All-Reduce卡间互联带宽，跨节点时急剧恶化流水线并行（PP）适合模型层数深、显存压力大的场景仅层间传递激活，通信量小流水线气泡（bubble）导致利用率下降序列维切分长上下文、共享前缀场景按序列块切分，稀疏注意力下通信减少序列切分与注意力计算的调度开销张量并行和流水线并行怎么选？简单来说：TP 切分权重与激活，适合单机内高速互联的环境；PP 按层切分，通信量小，但存在流水线气泡。对于 8 卡推理吞吐上不去的问题，往往不是卡数不够，而是 TP 过大导致通信占比过高。引擎版本会影响切分策略的最佳解。vLLM v0.27.0 对序列并行与 TTFT 做了专项优化，同样卡数下，更新引擎版本可能让 TP 的可用范围变大。因此，切分方式的选择必须结合你所用的引擎版本来实测，不能照搬旧结论。判据三：卡间互联决定 TP 的上限，什么时候单机内切、什么时候必须跨节点张量并行对卡间带宽极度敏感：单机内的高速互联（如 NVLink）能支撑较大的 tensor parallel size，跨节点走以太网或 InfiniBand 时，通信延迟和带宽都会明显劣化。因此，tensor parallel size 设多少合适，取决于卡间互联质量。在单机 8 卡内，TP=8 通常可行；一旦跨节点，TP 的通信税会急剧上升，这时应优先考虑 PP 或序列维切分来降低跨节点通信量。涉及集群规划时，可以参考 GPU集群规划 获取更多思路。一个经常被忽视的成本项是：KV Cache 溢出导致跨机通信的“通信税”，这会直接抵消加卡收益。判据四：KV Cache 精度会改写显存账，FP8 KV Cache 腾出的余量该怎么用vLLM v0.27.0 在 SM100 上原生支持 FP8 KV Cache 与 256 headdim。K…