破解大模型算力天花板,昇腾大EP推理方案推动AI进入千行百业

原创
服务器 芯片
昇腾大EP方案以“极致性能、灵活扩展、生态开放”为目标,围绕大规模专家并行场景,构建了从硬件资源池到上层推理引擎的优化体系。

近年来,人工智能技术进入爆发式增长阶段,大模型作为核心载体,呈现出两条清晰的演进路径:技术摸高与工程创新。头部企业如OpenAI、Meta等持续追求模型参数规模的极限突破,推动大模型性能的“摸高”;而DeepSeek等创新者则通过工程优化和开源策略,在算力受限条件下探索出高性能、低成本的模型训练与部署路径。这种双轨并行的发展模式,不仅加速了大模型的普及,也让“百模千态”成为行业新常态。

然而,随着模型规模的扩大和应用场景的深化,算力需求激增、负载不均衡、推理时延长、部署成本高昂等问题日益凸显,成为制约大模型规模化落地的核心痛点。为此,昇腾推出了大EP(Expert Parallelism)推理方案,通过软硬协同优化与创新技术架构,为行业提供了一套高效、灵活、低门槛的解决方案。

主流技术趋势与大模型发展的痛点

虽然DeepSeek的迅速崛起改变了烧钱烧算力的技术路线,但模型规模的扩大和应用场景的深化仍旧对算力提出了更高的要求。

一是算力需求与成本的矛盾。众所周知,传统大模型训练依赖于千卡甚至万卡级算力集群,高昂的硬件投入与运维成本,不仅成为摆在中大型企业面临的主要挑战,更让中小企业望而却步。虽然DeepSeek通过工程优化将训练算力需求降低至数千卡,但是其推理阶段的并发压力仍然对算力资源提出了极高要求。

二是负载不均衡与通信效率低下。随着专家并行(MoE)架构的普及,模型通过分布式专家系统提升推理效率,但专家数量增加导致负载不均问题加剧。例如,热门专家节点过载而冷门节点闲置,不仅浪费资源,还影响整体吞吐量。此外,跨节点通信(如All-to-All)的时延与带宽限制,进一步制约了大规模专家并行的扩展性。

三是推理时延与用户体验的博弈。生成式AI的推理过程分为预填充(Prefill)和解码(Decode)两个阶段。传统部署模式下,两阶段共享计算资源,导致资源竞争和时延增加。用户对实时性需求越高,系统面临的并发压力越大。

四是生态兼容性与部署灵活性不足。行业客户往往需要结合私有数据微调模型,但闭源架构与异构算力平台的兼容性问题,增加了二次开发和跨场景迁移的难度。

面对当前主流技术趋势与大模型发展的痛点,昇腾大EP方案应运而生,旨在通过技术创新破解高性能计算领域的难题。昇腾大EP方案的核心思想是将专家(Expert)分布到更多的计算卡上,通过大规模跨节点专家并行,实现算力资源的优化利用。

突破关键技术,破解大模型应用壁垒

昇腾大EP方案以“极致性能、灵活扩展、生态开放”为目标,围绕大规模专家并行场景,构建了从硬件资源池到上层推理引擎的优化体系。

在底层的硬件上:昇腾大EP方案支持单卡、单机到千卡级推理资源池,兼容私有云与公有云部署;在使能层(CANN),昇腾大EP方案提供异构计算架构支持,优化算力调度;在推理引擎上,昇腾大EP方案集成MoE负载均衡、PD分离部署等关键技术;在应用生态,兼容DeepSeek、Llama等主流模型,支持行业定制化开发。

与此同时,昇腾大EP方案采用的MoE负载均衡让“全科大夫”变为“专科门诊”。我们知道,传统MoE架构类似“全科医院”,少数专家处理多样化任务,导致负载集中。昇腾通过自动寻优、动态预测、副本迁移、负载降解四重机制,实现专家资源的智能调度。例如,在256专家系统中,系统实时监测各节点负载,自动将请求路由至空闲专家,并通过副本冗余保障高可用性。

在计算与访存的解耦优化方面,昇腾创新性提出AutoPD动态分离方案,将预填充(Prefill)与解码(Decode)阶段独立部署,并根据负载变化自动伸缩资源。例如,在高峰时段分配更多节点处理预填充任务,闲时则动态切换至解码任务。结合冷热KV Cache分层加载技术,将高频数据存储于高速缓存,低频数据下沉至内存。

据了解,昇腾支持从一体机到千卡集群的平滑升级。客户初期可通过8卡一体机快速验证业务,后期通过参数面互联扩展至百卡资源池,软件升级即可实现无缝迁移。同时,方案兼容PyTorch、昇思等主流框架,并支持vLLM等开源推理引擎,显著降低二次开发成本。

截至目前,已经有上千个大模型覆盖了医疗、金融、教育、交通等20多个行业,落地超万家企事业单位。科技巨头BTAH(百度、腾讯、阿里、华为)、AI独角兽(科大讯飞、商汤、零一万物等)都悉数到场。

未来展望:从算力革命到生态共赢

昇腾大EP方案不仅是一次技术突破,更标志着大模型部署从“堆硬件”向“重效率”的范式转变。随着专家并行架构的普及,算力需求将从单纯追求卡数规模,转向对通信效率、负载均衡与软硬协同能力的综合考量。

对行业而言,昇腾方案的价值在于降低创新门槛与释放生态潜力。中小企业可通过低成本一体机快速试水AI应用,头部企业则能依托千卡集群构建行业级智能平台。正如蒸汽机时代“杰文斯悖论”所揭示,算力效率的提升将激发更大规模的需求,推动AI进入千行百业的核心业务场景。

此包,昇腾通过“硬件开放、软件开源、使能伙伴”的战略,正逐步构建起覆盖全产业链的生态体系。未来,随着光互联、存算一体等技术的成熟,昇腾大EP方案有望进一步突破算力天花板,成为智能时代的基础设施标杆。

责任编辑:张诚 来源: 51CTO
相关推荐

2024-01-03 07:11:58

2023-07-07 18:34:53

华为云盘古大模型

2022-07-21 14:55:24

算力

2024-01-19 10:50:16

峰会模型

2022-08-22 11:33:35

昇腾

2021-07-22 15:46:03

华为云

2022-11-18 20:50:23

昇腾AI

2020-10-15 15:42:12

天翼云普惠AI

2022-11-21 16:40:29

融视

2021-09-08 10:00:31

数据中心经济电信

2021-06-18 14:03:49

华为云大数据人工智能
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号