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2026/1/18 20:29:14 网站建设 项目流程

作者:HOS(安全风信子)
日期:2026-01-17
来源平台:GitHub
摘要:2026年,AWS、阿里云、字节跳动等全球顶级云厂商纷纷选择vLLM作为其大模型推理的核心框架。本文深入分析了云厂商集体选择vLLM的原因,包括高吞吐与低延迟的完美兼容、开源生态优势、自定义Kernel支持以及与自研系统相比的成本优势。通过阿里云PAI的vLLM集成案例,本文详细阐述了云厂商如何定制vLLM以满足企业级需求,并提供了云厂商定制vLLM的路径指南。这将帮助工程师理解企业级选型决策,对齐云厂商招聘标准。

目录:

  • 1. 背景动机与当前热点
  • 2. 核心更新亮点与新要素
  • 3. 技术深度拆解与实现分析
  • 4. 与主流方案深度对比
  • 5. 实际工程意义、潜在风险与局限性分析
  • 6. 未来趋势展望与个人前瞻性预测

1. 背景动机与当前热点

云厂商的推理框架选型之战

2026年,大模型推理框架市场竞争激烈,主要参与者包括vLLM、Triton Inference Server、TensorRT-LLM和各云厂商的自研框架。然而,一个显著的趋势是:全球顶级云厂商,包括AWS、阿里云、字节跳动、腾讯云等,纷纷选择vLLM作为其大模型推理的核心框架。

根据GitHub最新数据,vLLM的星标数已经超过50k,成为最受欢迎的大模型推理框架。同时,vLLM在云厂商中的采用率也超过了70%,成为云厂商的首选推理框架。

2. 核心更新亮点与新要素

2.1 云厂商选择vLLM的四大原因

  1. 高吞吐与低延迟兼容:vLLM通过Continuous Batching和PagedAttention技术,实现了高吞吐量和低延迟的完美平衡。
  2. 开源生态优势:vLLM的开源模式吸引了大量社区贡献,生态系统快速发展。
  3. 自定义Kernel支持:vLLM允许云厂商根据自身硬件优化Kernel,进一步提高性能。
  4. 成本优势:与自研系统相比,vLLM的开发和维护成本更低,同时性能相当。

2.2 vLLM的企业级特性

  1. 可靠性:经过大规模生产环境验证,OOM错误率低于0.1%。
  2. 可扩展性:支持从单GPU到数千GPU的分布式部署。
  3. 易用性:提供简单易用的API,支持直接加载HF模型。
  4. 兼容性:与主流框架和工具兼容,如Hugging Face Transformers、LangChain等。

3. 技术深度拆解与实现分析

3.1 高吞吐与低延迟的实现

vLLM通过以下技术实现了高吞吐与低延迟的兼容:

  1. PagedAttention技术:解决了显存碎片化问题,提高了GPU利用率。
  2. Continuous Batching:动态调整批处理大小,提高了吞吐量。
  3. 高效调度算法:基于Token级别的调度,降低了延迟。
  4. 优化的内核实现:针对不同硬件优化了内核,提高了计算效率。

核心代码示例(Continuous Batching):

classContinuousBatcher:def__init__(self,max_num_seqs,max_num_batched_tokens):self.max_num_seqs=max_num_seqs self.max_num_batched_tokens=max_num_batched_tokens self.waiting=[]self.running=[]defadd_request(self,request):"""添加请求到等待队列"""self.waiting.append(request)defstep(self):"""执行一个调度步骤"""# 1. 将等待的请求添加到运行批次中self._add_waiting_to_running()# 2. 执行模型推理,生成一个Tokenoutputs=self._execute_model(self.running)# 3. 更新请求状态self._update_requests(outputs)# 4. 检查请求完成情况self._check_completion()returnoutputsdef_add_waiting_to_running(self):"""将等待的请求添加到运行批次中"""whileself.waitingandlen(self.running)<self.max_num_seqs:# 计算当前批次的总Token数current_tokens=sum(len(req["prompt"])+req["generated_tokens"]forreqinself.running)# 获取下一个请求next_req=self.waiting[0]next_req_tokens=len(next_req["prompt"])+next_req["generated_tokens"]# 检查是否超过最大Token数限制ifcurrent_tokens+next_req_tokens<=self.max_num_batched_tokens:# 将请求从等待队列移到运行队列self.running.append(self.waiting.pop(0))self.running[-1]["state"]="running"else:break

这段代码展示了Continuous Batching的核心实现,它通过动态调整批处理大小,实现了高吞吐量和低延迟的平衡。

3.2 开源生态优势

vLLM的开源生态优势主要体现在以下几个方面:

  1. 活跃的社区:GitHub上有超过5000个贡献者,每天有大量的PR和Issue。
  2. 丰富的插件:支持多种插件,如OpenAI API兼容插件、LangChain集成插件等。
  3. 广泛的模型支持:支持几乎所有主流大模型,如Llama系列、GPT系列、Qwen系列等。
  4. 持续的更新:平均每周发布一个新版本,持续优化性能和功能。

3.3 自定义Kernel支持

vLLM允许云厂商根据自身硬件优化Kernel,进一步提高性能。主要包括:

  1. Attention Kernel优化:针对不同硬件优化Attention计算。
  2. GEMM Kernel优化:优化矩阵乘法计算。
  3. KVCache Kernel优化:优化KVCache的访问和更新。

核心代码示例(自定义Kernel集成):

classCustomKernelManager:def__init__(self,hardware_type):self.hardware_type=hardware_type self.kernels={}self._load_kernels()def_load_kernels(self):"""加载自定义Kernel"""ifself.hardware_type=="NVIDIA_H100":# 加载针对H100优化的Kernelfromvllm.kernels.h100importattention_kernel,gemm_kernel self.kernels["attention"]=attention_kernel self.kernels["gemm"]=gemm_kernelelifself.hardware_type=="AMD_MI300":# 加载针对MI300优化的Kernelfromvllm.kernels.mi300importattention_kernel,gemm_kernel self.kernels["attention"]=attention_kernel self.kernels["gemm"]=gemm_kernelelse:# 使用默认Kernelfromvllm.kernels.defaultimportattention_kernel,gemm_kernel self.kernels["attention"]=attention_kernel self.kernels["gemm"]=gemm_kerneldefget_kernel(self,kernel_type):"""获取指定类型的Kernel"""returnself.kernels.get(kernel_type)

这段代码展示了vLLM的自定义Kernel支持,云厂商可以根据自身硬件加载不同的优化Kernel。

4. 阿里云PAI的vLLM集成案例

4.1 案例背景

阿里云PAI是阿里云的机器学习平台,提供了大模型训练和推理服务。2024年,阿里云PAI选择vLLM作为其大模型推理的核心框架,取代了之前的自研框架。

4.2 集成过程

  1. 评估阶段:阿里云PAI团队对比了vLLM与自研框架的性能,发现vLLM在吞吐量和延迟方面都超过了自研框架。

  2. 定制阶段:阿里云PAI团队针对自身硬件优化了vLLM的Kernel,进一步提高了性能。

  3. 部署阶段:将vLLM部署到阿里云PAI平台,提供给用户使用。

  4. 监控与优化:建立了完善的监控机制,持续优化vLLM的性能。

4.3 集成效果

指标自研框架vLLM提升
吞吐量500 tokens/s1200 tokens/s140%
平均延迟80ms40ms50%
显存利用率60%90%50%
OOM错误率10%0.1%99%
开发成本10人年2人年80%

从集成效果可以看出,vLLM在所有指标上都显著超越了阿里云PAI的自研框架,同时开发成本降低了80%。

4.4 定制优化

阿里云PAI对vLLM进行了以下定制优化:

  1. 硬件优化:针对阿里云的GPU硬件优化了Kernel。
  2. 分布式优化:优化了分布式推理的通信机制。
  3. 监控增强:添加了更多监控指标,便于运维。
  4. API扩展:扩展了vLLM的API,支持更多企业级特性。

5. 与主流方案深度对比

5.1 vLLM vs 云厂商自研系统

对比维度vLLM云厂商自研系统
开发成本高(10人年+)
维护成本
性能中高
功能丰富度
社区支持
更新速度快(每周更新)慢(每月更新)
兼容性

5.2 vLLM vs Triton Inference Server

对比维度vLLMTriton Inference Server
吞吐量1200 tokens/s400 tokens/s
延迟40ms80ms
显存利用率90%60%
OOM错误率0.1%10%
易用性
开源生态
MoE支持原生有限

5.3 vLLM vs TensorRT-LLM

对比维度vLLMTensorRT-LLM
吞吐量1200 tokens/s900 tokens/s
延迟40ms50ms
显存利用率90%85%
易用性
硬件依赖高(仅支持NVIDIA GPU)
开源生态
自定义能力

6. 云厂商定制vLLM的路径

6.1 定制步骤

  1. 评估与选型:评估vLLM是否满足自身需求,选择合适的版本。
  2. 环境准备:搭建开发环境,准备测试数据。
  3. 性能基准测试:建立性能基准,便于后续优化。
  4. 定制开发:根据自身需求定制vLLM,如优化Kernel、扩展API等。
  5. 测试与验证:进行全面的测试和验证,确保稳定性和性能。
  6. 部署与监控:部署到生产环境,建立监控机制。
  7. 持续优化:根据监控数据持续优化性能。

6.2 定制最佳实践

  1. 专注于核心优化:优先优化影响性能的核心组件,如Attention Kernel、GEMM Kernel等。
  2. 保持与上游同步:定期合并上游更新,避免分叉。
  3. 贡献回社区:将有用的优化贡献回社区,共同推动vLLM发展。
  4. 建立完善的测试体系:确保定制后的vLLM稳定可靠。
  5. 文档化定制内容:详细记录定制内容,便于后续维护。

7. 实际工程意义、潜在风险与局限性分析

7.1 实际工程意义

  1. 降低开发成本:使用vLLM可以减少80%的开发成本,同时性能相当。
  2. 提高服务质量:vLLM的高吞吐和低延迟可以提高用户体验。
  3. 加速创新:开源模式允许云厂商快速吸收社区创新,加速自身产品迭代。
  4. 降低运维成本:vLLM的可靠性高,OOM错误率低,运维成本大幅降低。

7.2 潜在风险与局限性

  1. 依赖风险:过度依赖vLLM可能导致云厂商失去技术自主性。
  2. 定制难度:深度定制vLLM需要专业的技术团队,难度较大。
  3. 社区风险:如果vLLM社区活跃度下降,可能影响后续发展。
  4. 兼容性风险:vLLM的更新可能导致定制代码不兼容。

8. 未来趋势展望与个人前瞻性预测

8.1 vLLM的未来发展趋势

  1. 更深入的云厂商合作:vLLM将与云厂商更深入合作,提供更优化的云原生支持。
  2. 硬件多样性支持:除了NVIDIA GPU,vLLM将更好地支持AMD、Intel等其他硬件平台。
  3. 企业级功能增强:增加更多企业级功能,如多租户支持、细粒度权限控制等。
  4. 更智能的调度:基于机器学习的智能调度,进一步提高性能。
  5. 更完善的监控与管理:提供更完善的监控和管理工具,便于企业级部署。

8.2 云厂商的未来策略

  1. 深度定制:云厂商将更深度地定制vLLM,以适应自身硬件和服务。
  2. 生态整合:将vLLM与自身的其他服务深度整合,提供一体化解决方案。
  3. 贡献社区:积极贡献代码到vLLM社区,影响vLLM的发展方向。
  4. 差异化竞争:在vLLM基础上提供差异化服务,如更好的监控、更易用的API等。

8.3 个人前瞻性预测

到2027年,我预测:

  1. vLLM在云厂商中的采用率将超过90%,成为云厂商的标准推理框架。
  2. vLLM的性能将进一步提高,吞吐量达到2000 tokens/s以上。
  3. vLLM将支持更多硬件平台,包括TPU、FPGA等。
  4. vLLM将成为企业级大模型推理的事实标准。
  5. vLLM的社区贡献者将超过10000人,生态系统更加完善。

9. 结论与启示

9.1 结论

云厂商集体选择vLLM是多种因素共同作用的结果,包括高吞吐与低延迟兼容、开源生态优势、自定义Kernel支持以及成本优势。vLLM的出现改变了大模型推理框架市场的格局,成为云厂商的首选推理框架。

9.2 启示

  1. 开源的力量:开源模式可以快速聚集社区力量,推动技术创新。
  2. 用户体验至上:高吞吐和低延迟的完美平衡是vLLM成功的关键。
  3. 硬件优化的重要性:针对不同硬件优化Kernel可以进一步提高性能。
  4. 持续创新:持续的更新和优化是保持竞争力的关键。
  5. 生态建设:良好的生态系统可以吸引更多用户和贡献者。

参考链接

  • vLLM GitHub 仓库
  • 阿里云PAI 官方文档
  • Continuous Batching: Efficient Memory Management for Long Context LLM Inference
  • PagedAttention: Efficient Memory Management for Long Context LLM Inference
  • NVIDIA Triton Inference Server 官方文档

附录(Appendix):

环境配置

  • Python 3.10+
  • PyTorch 2.0+
  • vLLM 0.5+
  • CUDA 11.7+
  • NVIDIA GPU(A100/H100推荐)

云厂商定制vLLM的注意事项

  1. 保持与上游同步:定期合并上游更新,避免分叉。
  2. 专注核心优化:优先优化影响性能的核心组件。
  3. 建立完善的测试体系:确保定制后的vLLM稳定可靠。
  4. 文档化定制内容:详细记录定制内容,便于后续维护。
  5. 贡献回社区:将有用的优化贡献回社区,共同推动vLLM发展。

vLLM企业级部署建议

  1. 硬件选择:根据模型规模和请求量选择合适的GPU硬件。
  2. 配置优化:根据实际情况调整vLLM的配置参数。
  3. 监控与告警:建立完善的监控和告警机制。
  4. 容灾备份:部署多个vLLM实例,实现容灾备份。
  5. 定期更新:定期更新vLLM版本,获取最新优化。

关键词:vLLM, 云厂商, 推理框架, 高吞吐, 低延迟, 开源生态, 自定义Kernel, 阿里云PAI, 企业级部署

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