vLLM加速大模型推理的核心技術原理可分解為以下關鍵創新點:
一、?內存管理革命:PagedAttention?
KV Cache分頁機制?
將傳統連續存儲的KV Cache拆分為非連續內存頁,類似操作系統內存分頁管理,消除內存碎片并實現動態分配。13B模型單請求KV Cache從1.6GB降至可彈性擴展的塊狀存儲
內存共享優化?
相同前綴的請求(如多用戶問相似問題)可共享KV Cache內存頁,降低重復計算
二、?計算流程重構?
連續批處理(Continuous Batching)?
動態合并不同進度的請求至同一批次,GPU利用率提升3倍以上
定制化CUDA Kernel?
針對注意力計算設計專用內核,減少顯存與計算單元間的數據搬運開銷
三、?分布式擴展能力?
支持多GPU自動并行化,65B模型推理可通過張量并行拆分到8卡執行
與LangChain等框架深度集成,實現端到端流水線加速
四、?性能實測對比?
相比原生PyTorch實現,vLLM在7B模型上吞吐量提升4倍
延遲降低60%以上,尤其擅長處理長文本生成場景
該技術棧通過軟硬件協同設計,將傳統LLM推理的"內存墻"問題轉化為可彈性擴展的資源調度問題。