阿甘的博客 | Arganzheng's Blog

大模型推理系统揭秘（14）：回到源码：一次请求在 vLLM 内部的真实旅程

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。前十三篇回答了「是什么」和「为什么」，这一篇回答「怎么实现」。现在你已经知道 Scheduler 为什么要按 token 预算调度、KV Cache 为什么要分块、Attention Backend 为什么要按 batch 形态分派。带着这些「为什么」回头看数据结构，它们就不再是需要背的字段列表，而是每一个都能对应到一个设计约束。这一篇刻意放在最后：如果它出现在系列的第二篇，你只会看到一堆 class；出现在这里，你会看到设计决策留下的痕迹。本...

Posted by arganzheng | August 31, 2026

大模型推理系统揭秘（13）：Serving Infra 的下一站：从模型执行器到分布式智能操作系统

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。在前面各篇中，我们围绕 vLLM 的核心机制展开了讨论：模型如何加载，算子如何执行，请求如何调度，以及 KV Cache 如何管理。这些机制解决的是一个核心问题：如何让一次模型推理更高效？但在真实生产环境中，请求正在变得越来越复杂。一个请求可能包含超长上下文、多轮对话、工具调用、Session 状态，以及图像、音频或视频输入。它不再是一次短暂的函数调用，而可能是一个持续数分钟甚至数小时的分布式任务。因此，Serving 系统需要管理的对象已...

Posted by arganzheng | August 30, 2026

大模型推理系统揭秘（12）：PD 分离：从资源混部走向计算解耦

版本说明：实现分析以 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0）为准，重点走读 NIXL pull + 示例 Proxy 的交接路径。通用架构、其他 Connector 的选择和系统设计建议会分别说明，不把一种实现视为 PD 分离的唯一路径。文中算例均为注明假设的理论估算，不是本地 GPU 或网络实测。前面几篇已经解释了，一个推理实例如何通过 Scheduler、KV Cache Manager、Model Runner 与多卡执行器，把动态到来的请求组织成持续运行的 GPU 工作负载。现在考虑一个常见冲突：一批用户正在逐 Token 接收回答，另一个用户提交了一份长文档。前者希望每一步生成稳定推进，后者希望尽快完成长 Prompt 的处理。...

Posted by arganzheng | August 28, 2026

大模型推理系统揭秘（11）：硬件解耦：如何不让芯片差异污染 Serving 核心？

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。上一篇讨论了模型适配：面对不断变化的模型结构，Serving 框架如何通过统一接口、模型注册和模块化执行路径，降低新模型接入成本。但模型只是变化来源之一。在真实部署环境中，硬件同样在快速变化。GPU 不再是唯一选择，AMD ROCm、华为昇腾 Ascend、Intel XPU、Google TPU 以及各种专用加速器，都在参与大模型推理基础设施的竞争。这就带来一个更棘手的问题：如何让同一套 Serving 逻辑运行在不同芯片上，同时避免芯片差...

Posted by arganzheng | August 27, 2026

大模型推理系统揭秘（10）：请求形态的扩展：multi-LoRA 与多模态

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。上一篇讲的是”一个新模型如何接进来”——ModelConfig 收敛意图、ModelRegistry 找到实现、ModelLoader 装配权重、Worker + ModelRunner 组织执行。整条链路有一个没有说出口的假设：服务里只有一个模型、一份权重，每个请求就是一串 token id。调度器按 token 分预算，KV Cache 按 token 分块，model runner 把所有请求的 token 拍平成一条 input_ids 送进同一个 for...

Posted by arganzheng | August 25, 2026

大模型推理系统揭秘（09）：模型适配：如何跟上变化极快的模型世界？

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。前面几篇解决的是一个固定模型如何被高效地调度、缓存、执行和扩展。但模型世界变化极快：MLA、MoE、MTP、Mamba、各种量化格式和权重布局层出不穷，而每一种差异都会往下捅穿好几层——Attention Kernel、KV Cache 布局、调度预算、并行与通信都可能被牵动。本篇的核心问题是：面对结构、状态表示和执行方式都在快速变化的模型，推理引擎应该在哪一层吸收变化，才能既跟得上模型世界，又不牺牲性能与可维护性？一、总览：抽象吸收变化，特化...

Posted by arganzheng | August 24, 2026

大模型推理系统揭秘（08）：Multi-GPU：一张卡不够时如何扩展？

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。前面几篇讨论的都是一张卡内部的事：调度器决定这一轮算哪些 token，KV Cache 决定状态放在哪里，GPU 执行决定每个 token 算多快。但模型很快就会大到一张卡装不下，或者一张卡的吞吐远远不够。这时模型、状态和通信都要在多张 GPU 之间重新分配。本篇的核心问题是：一张卡装不下、或者一张卡不够快时，模型、KV 状态和通信应该怎样在多张 GPU 之间切分？每种切法的代价是什么，通信又该如何优化？一、总览：分布式推理的混合并行策略 1...

Posted by arganzheng | August 22, 2026

大模型推理系统揭秘（07）：解码的扩展：采样、投机解码与结构化输出

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。上一篇把一轮 batch 送进 GPU，跑完 forward，拿到 logits，采样出 token——到这里，”下一个 token”似乎就是一次 argmax 或一次 multinomial。但在真实的服务里，这一步几乎从来不是那么干净的：一个请求要 top_p=0.9 加 repetition_penalty=1.1，另一个请求要求输出必须是合法的 JSON，服务本身又开着投机解码想把 300 步 decode 压成 120 步。这三件事看起来风马牛不相及...

Posted by arganzheng | August 21, 2026

大模型推理系统揭秘（06）：GPU 执行：如何让每个 Token 算得更快？

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。前面几篇解决的是”这一轮算哪些 token”（Scheduler）和”它们的状态放在哪里”（KV Cache）。这一篇的问题是：这些已经确定要算的 token，怎么算得更快？一、总览：四种浪费与一笔账 1. GPU 上的四种浪费形态 Decode 偏 memory-bound、Prefill 偏 compute-bound，但落到 GPU 上，浪费其实只有四种形态：浪费形态症状对策 ...

Posted by arganzheng | August 19, 2026

大模型推理系统揭秘（05）：KV Cache：LLM Serving 的第一号内存问题

NOTE 本文基于 vLLM v0.27.1（tag 6e448d0, 2026-08-11）源码剖析。文中文件路径、类名和函数名均以该版本为准；vLLM 迭代很快，阅读时请以你手上的版本对照。设想一个场景：你有一张 80 GB 的卡，同时来了 100 个请求。第一个请求最后只生成了 300 个 token，第二个生成了 3000 个，第三个一路写到 20K。问题在于：这三个数字，你在请求到达的那一刻一个都不知道。如果按传统做法，给每个请求划一块连续显存来放它的 KV Cache，那你只能按”最坏情况”预留——按模型支持的最大长度划。于是那个只生成 300 token 的请求，占着一块够装 32K token 的地。100 个请求这么一摊，卡就满...

Posted by arganzheng | August 18, 2026

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